民用無人機市場正在崛起 但想飛多遠還要看電池臉色
今年6月，1400架無人機在長安古城上演的“百鳥朝鳳”給觀眾呈現了一場震撼的視覺盛宴。9月，800架無人機的天秀表演又為某游戲活動帶來了超強助威，在年輕玩家中進行了一次無人機航拍普及教育。進入今年以來，無人機出現在公眾視野的次數明顯增多。現如今，無人機這種“會飛的相機”已悄然在年輕人的生活圈流行起來。然而，如果你以為民用無人機只有這些“花拳秀腿”那就大錯特錯了。隨著無人機技術的快速進步及與大數據、移動互聯網等信息技術的深度融合，無人機作為信息采集器已經深入滲透到人們生活的各個領域，在電力、通信、氣象、農林、海洋、影視、執法、救援、快遞等領域有著廣泛的應用，且在多個領域已經顯現出極好的技術效果和經濟效益。
民用無人機市場迎來春天 電池需求量將大爆發
據研究機構EVTank聯合伊維經濟研究院發布的統計數據顯示，2017年中國民用無人機的出貨量已經達到296萬架，占全球市場的77.28%，預計到2020年中國民用無人機的出貨量將達到834萬架。全球來看，出貨量將超過1000萬架。
另一方面，政府對于民用無人機市場發展也持支持態度。國家工業和信息化部發布的《工業和信息化部關于促進和規范民用無人機制造業發展的指導意見》提出，到2020年，我國民用無人機產業產值將達到600億元；到2025年，民用無人機產值將達到1800億元，年均增速將在25%以上。為規范民用無人機產業發展，11月23日，工信部還編制發布了《無人機制造企業規范條件（征求意見稿）》，意在加快培育優勢企業，提升產業發展質量，希望我國民用無人機能在產業規模、技術水平、企業實力方面持續保持國際領先勢頭。國際方面，據外媒報道，近日國際標準化組織發布了全球首個無人機使用標準草案，該草案將在明年1月21日前向公眾征求意見，預計明年晚些時候將其納入ISO標準體系。這些都表明無人機市場正迎來發展機遇期。
相對于傳統電池，鋰聚合物電池因具有重量輕、放電率高等優點，如今幾乎已成為民用無人機的標配。據研究機構EVTank及伊維經濟研究院預測，到2020年，無人機市場對動力電池需求量將超過1GWh，有望達到1.25GWh，或成為聚合物鋰電池應用領域中增速最快的行業之一。美國通用航空制造商協會（GAMA）主席Peter Bunce此前在接受電池中國網采訪時也表示，在小型航空飛行器領域（如小型無人機），動力電池已經顯示了其優越性，市場前景廣闊。
續航時間短成無人機一大痛點
近年來，鋰電池等無人機零部件價格的持續下降，削減了無人機的整體成本，對民用無人機產業的快速發展和推廣也起到了重要助推作用。但不可否認的是，無人機鋰電池續航時間短，仍是限制無人機行業發展的一塊短板，也是世界各國發展無人機亟待攻克的技術性難題。
“目前市面上主流的消費級無人機續航時間一般在30分鐘以內，這主要是考慮到電池容量和電池重量的平衡，”大疆創新科技有限公司一位前員工向電池中國網進一步解釋道，“增加電池容量，重量自然也會增大，將影響到無人機的飛行速度和續航時間。電池容量和重量是一種取舍關系。”
也就是說，目前主流的消費級無人機，超過半小時不回來，就會因電量耗完發生墜毀情況。當然，為了防止這種情況的發生，民用無人機企業都會進行相應的系統警報設置和培訓指導，但這并非讓人滿意的最終解決方案。
此外，可能導致無人機續航時間縮短的因素還有很多，包括風力、海拔、溫度、飛行風格以及信息采集硬件的能耗等。比如，大風天氣下無人機的續航時間會比平時更短；如果無人機劇烈飛行，也會導致續航時間大大縮短。
提升續航時間 專業級無人機市場潛力巨大
數據顯示，2017年全球民用無人機出貨量為383萬架，同比增長60.92%，其中消費級無人機出貨量達到345萬架，占比超過90%，專業級無人機市場份額不足10%。如果說消費級無人機憑借高空拍攝、極限運動航拍、風景航拍等把客戶群體從小眾拓展到大眾，那么隨著技術的不斷進步和鋰電池等硬件設備成本的持續走低，專業級無人機在電力巡檢、影視劇拍攝、物流快遞、油管線查詢、應用通信、氣象環保監測、農林作業、遙感測繪等領域的市場價值也將被逐步挖掘，并將被大規模推廣使用。屆時，民用無人機鋰電池的需求前景也非常可觀。但同時，專業級無人機將對電池續航、載重和穩定性等性能提出更高的要求。
無人機想飛多遠，還要看電池的臉色。電動汽車的一大痛點是續航里程，但仍是以百公里計算。我們現在提到民用無人機還停留在續航時間這個層次上，可以看出這兩者的差距還是很明顯的。
有業內分析人士認為，由于民用無人機，尤其是專業級無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域，技術壁壘相對較高。因此，國內能給高端無人機配套鋰電池的企業相對其他應用領域明顯偏少。從目前來看，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在該領域有布局。
下一代高能量密度電池有望優先在無人機產業試水
從無人機電池技術發展趨勢來看，未來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人機，并創下飛行高度最高、滯空時間最長和工作溫度最低等三項無人機飛行世界記錄。而目前鋰離子電池無法實現讓無人機在高空低溫環境下長時間滯空。國內方面，猛獅科技通過與新加坡的專業研究院所IMRE合作，目前也將鋰硫電池樣品在無人機上進行測試應用。近日，由中科院大連化物所陳劍團隊研發的我國第一架鋰硫電池大翼展無人機也取得首飛成功，標志著我國鋰硫電池在實用化的道路上邁出了重要一步。有觀點認為，目前最受關注的下一代電池技術——固態電池也有望率先在無人機領域得到產業化應用。
動力電池在新能源汽車領域的廣泛應用加速了汽車產業的變革，全球車企巨頭和政府都在大力推行汽車電動化戰略。同樣，電池作為能源革命的重要載體，在航空領域的潛力也不可估量，讓我們拭目以待。
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