無(wú)人機(jī)氫燃料電池系統(tǒng)由燃料電池電堆、控制系統(tǒng)、鋰電池和氫氣瓶構(gòu)成。鋰電池壽命短，充電時(shí)間久，是無(wú)人機(jī)領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)的難題。氫燃料電池大大增加了續(xù)航時(shí)間，通過(guò)更換氣瓶，實(shí)現(xiàn)能量的迅速補(bǔ)充。

氫燃料在無(wú)人機(jī)上有三種儲(chǔ)存形態(tài)，即氣態(tài)氫、液態(tài)氫和化學(xué)氫化物。針對(duì)不同形態(tài)，氫氣瓶有著不同的要求。

對(duì)于氣態(tài)氫，高壓儲(chǔ)存可以選用金屬內(nèi)膽復(fù)合材料全纏繞的III型氣瓶或塑料內(nèi)膽的IV型氣瓶。液態(tài)氫氣需要保溫容器進(jìn)行儲(chǔ)存，除了采用上述高壓容器之外，還需要在外殼體的內(nèi)側(cè)壁上敷設(shè)隔熱涂層，如氣凝膠氈、珍珠巖棉或一些泡沫材料（如聚異氰尿酸酯）。金屬氫化物是一類(lèi)常見(jiàn)的化學(xué)氰化物，利用了金屬在一定條件下吸收和釋放氫氣的特點(diǎn)，這里氫氣以某種固體意義的形式存在。

一、無(wú)人機(jī)儲(chǔ)氫瓶的選材

無(wú)人機(jī)用氣瓶的容量不大，最大一般不超過(guò)20L，工作壓力在35~70MPa之間。主要選用碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂作為纏繞層材料，鋁合金作為內(nèi)膽的III型氫氣瓶。

碳纖維可選用T700和T800級(jí)別，對(duì)比：

鋁合金內(nèi)膽選用6061鋁材，較鋼制內(nèi)襯，重量約為后者的1/3.

二、無(wú)人機(jī)儲(chǔ)氫瓶的要求

針對(duì)金屬或含有內(nèi)膽的復(fù)合材料儲(chǔ)氫瓶的標(biāo)準(zhǔn)和要求，目前已相對(duì)完善。針對(duì)無(wú)人機(jī)用儲(chǔ)氫瓶，目前GB/T 38954-2020對(duì)其持續(xù)運(yùn)行時(shí)間、抗震能力和氫氣泄露率等指標(biāo)有較為明確的要求：

持續(xù)運(yùn)行時(shí)間：使用在固定翼無(wú)人機(jī)上的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不小于6h；使用在多旋翼無(wú)人機(jī)上的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不小于3h。連續(xù)運(yùn)行時(shí)間也可依據(jù)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)采購(gòu)協(xié)議確定。

抗振能力：在正常運(yùn)行條件下，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)具備抗振能力，保持其機(jī)械和電氣連接正常。

氫氣泄漏率：應(yīng)不大于0.5%。

三、長(zhǎng)續(xù)航依舊是未來(lái)發(fā)展方向

在軍事行動(dòng)中進(jìn)行戰(zhàn)略偵察任務(wù)的無(wú)人機(jī)，需要保證上千公里縱深的中高空長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)飛行，航行時(shí)間可達(dá)八小時(shí)以上。針對(duì)航程比較遠(yuǎn)的氫能源無(wú)人機(jī)，一般采用液態(tài)氫氣作為燃料。液態(tài)氫存儲(chǔ)罐內(nèi)部的溫度與外界的溫度存在較大的溫差時(shí)，稍有熱量從外界滲入液態(tài)氫存儲(chǔ)罐內(nèi)部，即可造成罐內(nèi)液態(tài)氫的快速沸騰而損失。所以，液態(tài)氫氣需要儲(chǔ)存在絕熱條件盡量好的保溫容器中，來(lái)減少液態(tài)氫氣的蒸發(fā)量。行業(yè)內(nèi)已提出堆積絕熱和高真空多層絕熱等解決方案，優(yōu)化液態(tài)氫氣的儲(chǔ)存。