為了突破電動(dòng)無(wú)人機(jī)飛行性能的界限，電池必須變得更小更輕。在功率密度方面，我們似乎達(dá)到了一定的限制。 鋰聚合物（Li-Po）和鋰離子（Li-ion）電池已變得非常小且價(jià)格合理，主要由于電動(dòng)無(wú)人機(jī)行業(yè)對(duì)電池要求標(biāo)準(zhǔn)，目前來(lái)說(shuō)鋰電池更適合作為電動(dòng)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力來(lái)源。所以導(dǎo)致了廣泛的應(yīng)用，今天來(lái)說(shuō)說(shuō)電動(dòng)無(wú)人機(jī)為什么都使用鋰電池作為電源。

為什么使用鋰電池作為電動(dòng)無(wú)人機(jī)能源動(dòng)力為最佳方案呢？

鋰電池的好處是它們可以在任何地方充電，在大多數(shù)情況下可以無(wú)限制地運(yùn)輸，相比起汽油來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)無(wú)人機(jī)，干凈，不產(chǎn)生污漬，重量輕，并且通過(guò)更換電池塊可以輕松地“重新加油”。

鋰聚合物電池（Li-po）和鋰離子電池（Li-Ion）是電動(dòng)無(wú)人機(jī)最常見(jiàn)的來(lái)源，但并不意味無(wú)人機(jī)電池的發(fā)展歷程就此結(jié)束。因?yàn)樽钚碌脑O(shè)想是可能會(huì)把石墨烯電池作為電動(dòng)無(wú)人機(jī)電池，由于技術(shù)還未成熟，所以石墨烯可能會(huì)是未來(lái)的電動(dòng)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力來(lái)源之一。而鋰亞硫酰氯電池（Li-SOCl 2）與鋰聚合物電池（Li-Po）電池相比，每千克能量密度提高2倍，鋰空氣電池幾乎提高了7倍。但是，它們并沒(méi)有廣泛使用，它們帶有一定的價(jià)格。鋰硫電池（Li-S）可以接替鋰離子電池（Li-Ion），因?yàn)樗鼈兙哂懈叩哪芰棵芏?，并且降低了使用硫的成本。所以以鋰電池作為無(wú)人機(jī)飛行的能源再合適不過(guò)了。

我們已經(jīng)知道為什么無(wú)人機(jī)會(huì)選擇鋰電池作為無(wú)人機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，那么下面講講其他電池方案是否合適無(wú)人機(jī)動(dòng)力能源呢？

由于整個(gè)無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)（能源+推進(jìn)系統(tǒng)）對(duì)飛行性能有影響，因此單獨(dú)將其減少能源是錯(cuò)誤的。如果推進(jìn)系統(tǒng)（例如渦輪機(jī)或燃料電池）非常重并且超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，則具有極高能量密度的能源（例如煤油或H 2）將無(wú)濟(jì)于事。推進(jìn)系統(tǒng)的效率因素也非常不同：雖然電池供電系統(tǒng)將73％的所提供能量轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)，但燃料電池提供44％，內(nèi)燃機(jī)僅提供39％。

下面來(lái)講述下電動(dòng)無(wú)人機(jī)中的其他能源。

1.氫燃料電池

氫燃料電池非常吸引人：沒(méi)有直接污染，環(huán)保，它們由極其強(qiáng)大的來(lái)源提供動(dòng)力：氫（H 2）。將液體H 2  與鋰聚合物（Li-Po）電池的能量密度[Wh / kg]進(jìn)行比較，它們之間差異較大！僅這一點(diǎn)就足以將氫燃料無(wú)人機(jī)推向市場(chǎng)。

2.汽油，煤油，甲醇，乙醇，LPG丙烷

有許多完善的汽油動(dòng)力解決方案 – 其中一些具有卓越的飛行性能。而其優(yōu)點(diǎn)是耐久性，汽油動(dòng)力無(wú)人機(jī)隨著時(shí)間的推移而減少油量，從而使之減輕重量，使云臺(tái)更輕，從而增加了續(xù)航時(shí)間。無(wú)人機(jī)工廠的“企鵝C”固定翼可以用一整箱汽油，Siebel的“CAMC??OPTER S-100”飛行超過(guò)20小時(shí)。這種能源的美妙之處在于高質(zhì)量比能量[Wh / kg]和高體積比能量[Wh / l]的組合。與Li-Po電池相比，汽油的質(zhì)量密度為48倍，體積密度為13倍。此外，燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)堅(jiān)固，體積小，重量輕，并且具有良好的燃料消耗率。

3.氣電混合

很好的例子是來(lái)自加拿大的安大略省滑鐵盧的飛馬航空和來(lái)自德國(guó)柏林的YEAIR的混合式氣電發(fā)動(dòng)機(jī)。兩者都結(jié)合了電動(dòng)機(jī)的快速反應(yīng)和汽油動(dòng)力飛行的優(yōu)點(diǎn)。

4.太陽(yáng)能

太陽(yáng)能電池在過(guò)去幾年中的效率從10％提高到近46％，功率比達(dá)到175W / m 2左右。為了給太陽(yáng)能專(zhuān)用無(wú)人機(jī)提供大型表面 – 如機(jī)翼的上側(cè)是必需的。然而，它們也可以作為多旋翼無(wú)人機(jī)使用。

5.太陽(yáng)能與電的混合動(dòng)力

太陽(yáng)能混合動(dòng)力（太陽(yáng)能+電池）達(dá)到驚人的耐力。 Alta Devices  和  PowerOasis  宣布他們“正在合作開(kāi)發(fā)世界上第一個(gè)用于小型無(wú)人機(jī)的集成太陽(yáng)能和鋰離子電池電源系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)”。該參考架構(gòu)將使用5s-7s鋰離子電池，以2-4米（6.5-13英尺）跨度無(wú)人機(jī)為目標(biāo)。

6.石墨烯電池

石墨烯會(huì)將無(wú)人機(jī)帶到新的高度嗎？諸如內(nèi)燃機(jī)，燃料電池和電池之類(lèi)的主要能源很好地作為低功率的連續(xù)來(lái)源，但是由于它們緩慢地放電和再充電，所以不能有效地處理峰值功率需求或重新獲得能量。 超級(jí)電容器在峰值功率需求期間提供快速突發(fā)能量，然后快速存儲(chǔ)能量，否則將丟失的多余功率。似乎電容器在能量密度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電池，但它們似乎是增強(qiáng)靈活的氣電混合配置的重要工具。

7.激光

Laser Motive開(kāi)發(fā)了無(wú)人機(jī)動(dòng)力連接技術(shù)，該動(dòng)力配備了激光接收器。2012年“洛克希德·馬丁公司，與激光動(dòng)力的協(xié)助下，展示了其‘潛行者’無(wú)人機(jī)飛行了連續(xù)  48小時(shí)  使用激光為基礎(chǔ)的充電系統(tǒng)。”，潛行者的項(xiàng)目經(jīng)理說(shuō)：“地面到空中這樣的充電系統(tǒng)使我們能夠提供幾乎無(wú)限的飛行耐力，以擴(kuò)展無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的任務(wù)航行。

所有無(wú)人機(jī)能源都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，使特定任務(wù)完成。混合解決方案更符合向更清潔能源的過(guò)渡。今天，由于混合動(dòng)力允許從單一技術(shù)中平衡缺點(diǎn)，因此充分利用結(jié)合鋰電池混合起來(lái)兩種動(dòng)力作為無(wú)人機(jī)動(dòng)力來(lái)源似乎更是明智的選擇。此外，看看其他行業(yè)的發(fā)展方向（例如汽車(chē)行業(yè)）可能是一個(gè)聰明的舉措，因?yàn)橛捎诖笠?guī)模生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施的可用性，這些都是未來(lái)成本降低的良好方向。