如何解决消费级无人机的续航问题？

说到大彊无人机，我们每个人都不陌生。消费级民用无人机全球市场占有率为75％，从一个小创业公司短短几年就发现成为全球行业老大。而且研发团队都是80和90后学历并不高的年轻人，目前也正在向应用型无人机延伸。为了适应市场，无人机也在向便携化、轻量化、智能化、物联网化、低成本化、小型化转型。对于无人机来说最大的瓶颈是续航问题，无论是旅游、娱乐还是专业摄影和摄像都迫切需要超长的续航来保障。可是目前的电池技术无法保障客户的需求，更不要说农业和快递物流行业的应用了。

 

如何做到长航时和超长航时是一个亟待突破的技术问题。只能通过以下五个方面来实现，那就是内燃机发动机、太阳能电池、核能电池、高能量密度电池和超远程输电技术。

 

第一，改用内燃机和微小型航空发动机，这和电动车没有燃油车续航里程高是一个道理。因为电池能量密度有限，无法做到你理想中的超长航时。如果是农业、工业和物流业应用使用燃油发动机倒是可以，毕竟是规模化应用。但是消费级的和影视拍摄类的就不适合了，因为燃油是易燃易爆物品铁路和航空都禁止携带。玩具类大小的很不适合燃油驱动，更何况依然做不到超长航时了。

 

第二，除了燃油无人机之外还有太阳能无人机，太阳能对飞机的结构要求比较高，更适合大型翼身融合类型非旋翼普通无人机，不适合旋翼类型的无人机。大彊无人机普遍是旋翼类型的，光照面积比较小，仅凭太阳能无法保障其飞行。目前世界上只有中美等少数国家研发成功了太阳能无人机，为了吸收更多的太阳能翼展特别大，还是翼身融合。只能替代卫星通讯和高空侦察，灵活性和机动性很差，不适合用于作战。所以太阳能无人机开发工、农业应用型的是有一定的局限性，用于通讯、勘探和测绘倒是比较不错。所以想做消费级的几乎不可能，作为普通大彊无人机的能量补充倒是不错。需要大彊无人机的机身材料更换成太阳能电池板才行，这样就能起到辅助增加续航的作用了。

 

第三，核能电池无人机，国外已经通过放射性同位素的衰变结合钻石产生电能了。这种核能电池和普通核电站还不一样，普通核电站是裂变产热量把水加热成水蒸气推动叶轮发电。而辐射量更低，相对更安全同位素衰变核能电池更适合商业化应用。如果应用到无人机和其他电子产品上可以做到一万年不用充电，几乎无限续航。最大的问题是辐射对身体造成的伤害了，放射性元素肯定是有辐射伤害的。如果能够通过新的技术手段避免，或者是使用低放射性的材料甚至是零放射性的材料做作为原料研发核能电池。当然也可以考虑用更好的技术手段防护（比如高温气冷堆的燃料球），使得核能电池和普通电池一样方便携带。我们期待技术的进步，我们每一个人都能用上最安全的核能电池。

 

第四，高能量密度电池，目前还有一定的技术门槛。比较热门的是石墨烯电池、水锂电池、固态锂电池和空气电池等一些新型高能量密度电磁有所突破才能在无人机和所有电子产品上应用。目前大彊无人机产品中，微型化廉价可折叠产品普遍续航能力很短。如果石墨烯电池能能够实用化可能会有所改观，即便石墨烯电池技术能够达到商业化依然做不到超长时间续航，更不用说无限续航了。

 

第五，说到无线输电技术，最早商业化应用的无线输电技术是海尔的无尾电视。之后如雨后春笋班遍地开花，应用在手机、笔记本、平板和汽车等诸多领域。其中电磁感应和磁场共振两种方式无线输电不适合无人机，因为有距离限制。距离在几米以内不太适合远距离飞行的无人机，更适合汽车等地面交通设施和一些电子设备。无线电波输电虽然距离比较近，达到了无人机飞行所需要的任意高度。无线电波输电虽然能够做到远距离，但是输电功率比较低，肯能无法保证无人机对电能的需求量。如果大功率无线电波输电技术能够解决，不仅仅是对于消费级别的无人机了。对于所有交通运输行业来说都是个福音，所有军用和民用交通工具都可以无限续航。甚至航天器都可以无线输电，国家电网也不需要如此大的基础设施投入了。

 

这五个方案中核能电池和超远程无线输电技术是最理想的方案，因为几乎可以做到永远不用充电。可能核能电池更容易实现，无线电波远距离大功率输电还有漫长的路要走。当然我们希望科技进步还能够找到更理想的远距离大功率输电方案。比如激光、粒子束甚至是直接把地球磁场作为切割磁力线产生电能，也就是无人机只要动就有电。当然也可以考虑那种综合充电当时，比如石墨烯电池配合太阳能和光能充电混合使用，最好还能利用风能。这样现有的技术取长补短，短期内就能达到投放市场级别的长续航大彊无人机了。