西双版纳铀侗机械设备有限公司

今年6月，1400架無(wú)人機在長(cháng)安古城上演的“百鳥(niǎo)朝鳳”給觀(guān)眾呈現了一場(chǎng)震撼的視覺(jué)盛宴。9月，800架無(wú)人機的天秀表演又為某游戲活動(dòng)帶來(lái)了超強助威，在年輕玩家中進(jìn)行了一次無(wú)人機航拍普及教育。進(jìn)入今年以來(lái)，無(wú)人機出現在公眾視野的次數明顯增多?，F如今，無(wú)人機這種“會(huì )飛的相機”已悄然在年輕人的生活圈流行起來(lái)。然而，如果你以為民用無(wú)人機只有這些“花拳秀腿”那就大錯特錯了。隨著(zhù)無(wú)人機技術(shù)的快速進(jìn)步及與大數據、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的深度融合，無(wú)人機作為信息采集器已經(jīng)深入滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，在電力、通信、氣象、農林、海洋、影視、執法、救援、快遞等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用，且在多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)顯現出極好的技術(shù)效果和經(jīng)濟效益。

民用無(wú)人機市場(chǎng)迎來(lái)春天 電池需求量將大爆發(fā)

據研究機構EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟研究院發(fā)布的統計數據顯示，2017年中國民用無(wú)人機的出貨量已經(jīng)達到296萬(wàn)架，占全球市場(chǎng)的77.28%，預計到2020年中國民用無(wú)人機的出貨量將達到834萬(wàn)架。全球來(lái)看，出貨量將超過(guò)1000萬(wàn)架。

另一方面，政府對于民用無(wú)人機市場(chǎng)發(fā)展也持支持態(tài)度。國家工業(yè)和信息化部發(fā)布的《工業(yè)和信息化部關(guān)于促進(jìn)和規范民用無(wú)人機制造業(yè)發(fā)展的指導意見(jiàn)》提出，到2020年，我國民用無(wú)人機產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到600億元；到2025年，民用無(wú)人機產(chǎn)值將達到1800億元，年均增速將在25%以上。為規范民用無(wú)人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展，11月23日，工信部還編制發(fā)布了《無(wú)人機制造企業(yè)規范條件（征求意見(jiàn)稿）》，意在加快培育優(yōu)勢企業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，希望我國民用無(wú)人機能在產(chǎn)業(yè)規模、技術(shù)水平、企業(yè)實(shí)力方面持續保持國際領(lǐng)先勢頭。國際方面，據外媒報道，近日國際標準化組織發(fā)布了全球首個(gè)無(wú)人機使用標準草案，該草案將在明年1月21日前向公眾征求意見(jiàn)，預計明年晚些時(shí)候將其納入ISO標準體系。這些都表明無(wú)人機市場(chǎng)正迎來(lái)發(fā)展機遇期。

相對于傳統電池，鋰聚合物電池因具有重量輕、放電率高等優(yōu)點(diǎn)，如今幾乎已成為民用無(wú)人機的標配。據研究機構EVTank及伊維經(jīng)濟研究院預測，到2020年，無(wú)人機市場(chǎng)對動(dòng)力電池需求量將超過(guò)1GWh，有望達到1.25GWh，或成為聚合物鋰電池應用領(lǐng)域中增速最快的行業(yè)之一。美國通用航空制造商協(xié)會(huì )（GAMA）主席Peter Bunce此前在接受電池中國網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)也表示，在小型航空飛行器領(lǐng)域（如小型無(wú)人機），動(dòng)力電池已經(jīng)顯示了其優(yōu)越性，市場(chǎng)前景廣闊。

續航時(shí)間短成無(wú)人機一大痛點(diǎn)

近年來(lái)，鋰電池等無(wú)人機零部件價(jià)格的持續下降，削減了無(wú)人機的整體成本，對民用無(wú)人機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和推廣也起到了重要助推作用。但不可否認的是，無(wú)人機鋰電池續航時(shí)間短，仍是限制無(wú)人機行業(yè)發(fā)展的一塊短板，也是世界各國發(fā)展無(wú)人機亟待攻克的技術(shù)性難題。

“目前市面上主流的消費級無(wú)人機續航時(shí)間一般在30分鐘以?xún)?，這主要是考慮到電池容量和電池重量的平衡，”大疆創(chuàng )新科技有限公司一位前員工向電池中國網(wǎng)進(jìn)一步解釋道，“增加電池容量，重量自然也會(huì )增大，將影響到無(wú)人機的飛行速度和續航時(shí)間。電池容量和重量是一種取舍關(guān)系?！?/p>

也就是說(shuō)，目前主流的消費級無(wú)人機，超過(guò)半小時(shí)不回來(lái)，就會(huì )因電量耗完發(fā)生墜毀情況。當然，為了防止這種情況的發(fā)生，民用無(wú)人機企業(yè)都會(huì )進(jìn)行相應的系統警報設置和培訓指導，但這并非讓人滿(mǎn)意的最終解決方案。

此外，可能導致無(wú)人機續航時(shí)間縮短的因素還有很多，包括風(fēng)力、海拔、溫度、飛行風(fēng)格以及信息采集硬件的能耗等。比如，大風(fēng)天氣下無(wú)人機的續航時(shí)間會(huì )比平時(shí)更短；如果無(wú)人機劇烈飛行，也會(huì )導致續航時(shí)間大大縮短。

提升續航時(shí)間 專(zhuān)業(yè)級無(wú)人機市場(chǎng)潛力巨大

數據顯示，2017年全球民用無(wú)人機出貨量為383萬(wàn)架，同比增長(cháng)60.92%，其中消費級無(wú)人機出貨量達到345萬(wàn)架，占比超過(guò)90%，專(zhuān)業(yè)級無(wú)人機市場(chǎng)份額不足10%。如果說(shuō)消費級無(wú)人機憑借高空拍攝、極限運動(dòng)航拍、風(fēng)景航拍等把客戶(hù)群體從小眾拓展到大眾，那么隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和鋰電池等硬件設備成本的持續走低，專(zhuān)業(yè)級無(wú)人機在電力巡檢、影視劇拍攝、物流快遞、油管線(xiàn)查詢(xún)、應用通信、氣象環(huán)保監測、農林作業(yè)、遙感測繪等領(lǐng)域的市場(chǎng)價(jià)值也將被逐步挖掘，并將被大規模推廣使用。屆時(shí)，民用無(wú)人機鋰電池的需求前景也非?？捎^(guān)。但同時(shí)，專(zhuān)業(yè)級無(wú)人機將對電池續航、載重和穩定性等性能提出更高的要求。

無(wú)人機想飛多遠，還要看電池的臉色。電動(dòng)汽車(chē)的一大痛點(diǎn)是續航里程，但仍是以百公里計算。我們現在提到民用無(wú)人機還停留在續航時(shí)間這個(gè)層次上，可以看出這兩者的差距還是很明顯的。

有業(yè)內分析人士認為，由于民用無(wú)人機，尤其是專(zhuān)業(yè)級無(wú)人機對鋰電池的能量密度、輕量化和倍率性能等指標要求明顯高于其他應用領(lǐng)域，技術(shù)壁壘相對較高。因此，國內能給高端無(wú)人機配套鋰電池的企業(yè)相對其他應用領(lǐng)域明顯偏少。從目前來(lái)看，國內僅有億緯鋰能、ATL、光宇、格瑞普等部分三元軟包電池企業(yè)在該領(lǐng)域有布局。

下一代高能量密度電池有望優(yōu)先在無(wú)人機產(chǎn)業(yè)試水

從無(wú)人機電池技術(shù)發(fā)展趨勢來(lái)看，未來(lái)具有高能量密度和高安全性的鋰電池將成為主流。據電池中國網(wǎng)了解，國外的SION POWER公司在2010年便將具有高能量密度的鋰硫電池應用于大型無(wú)人機，并創(chuàng )下飛行高度最高、滯空時(shí)間最長(cháng)和工作溫度最低等三項無(wú)人機飛行世界記錄。而目前鋰離子電池無(wú)法實(shí)現讓無(wú)人機在高空低溫環(huán)境下長(cháng)時(shí)間滯空。國內方面，猛獅科技通過(guò)與新加坡的專(zhuān)業(yè)研究院所IMRE合作，目前也將鋰硫電池樣品在無(wú)人機上進(jìn)行測試應用。近日，由中科院大連化物所陳劍團隊研發(fā)的我國第一架鋰硫電池大翼展無(wú)人機也取得首飛成功，標志著(zhù)我國鋰硫電池在實(shí)用化的道路上邁出了重要一步。有觀(guān)點(diǎn)認為，目前最受關(guān)注的下一代電池技術(shù)——固態(tài)電池也有望率先在無(wú)人機領(lǐng)域得到產(chǎn)業(yè)化應用。

動(dòng)力電池在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的廣泛應用加速了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的變革，全球車(chē)企巨頭和政府都在大力推行汽車(chē)電動(dòng)化戰略。同樣，電池作為能源革命的重要載體，在航空領(lǐng)域的潛力也不可估量，讓我們拭目以待。