為了突破電動無人機(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格合理，主要由于電動無人機(jī)行業(yè)對電池要求標(biāo)準(zhǔn)，目前來說鋰電池更適合作為電動無人機(jī)的動力來源。所以導(dǎo)致了廣泛的應(yīng)用，今天來說說電動無人機(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無人機(jī)能源動力為最佳方案呢？

鋰電池的好處是它們可以在任何地方充電，在大多數(shù)情況下可以無限制地運(yùn)輸，相比起汽油來驅(qū)動電動無人機(jī)，干凈，不產(chǎn)生污漬，重量輕，并且通過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）是電動無人機(jī)最常見的來源，但并不意味無人機(jī)電池的發(fā)展歷程就此結(jié)束。因為最新的設(shè)想是可能會把石墨烯電池作為電動無人機(jī)電池，由于技術(shù)還未成熟，所以石墨烯可能會是未來的電動無人機(jī)的動力來源之一。而鋰亞硫酰氯電池（Li-SOCl2）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，它們并沒有廣泛使用，它們帶有一定的價格。鋰硫電池（Li-S）可以接替鋰離子電池（Li-Ion），因為它們具有更高的能量密度，并且降低了使用硫的成本。所以以鋰電池作為無人機(jī)飛行的能源再合適不過了。

我們已經(jīng)知道為什么無人機(jī)會選擇鋰電池作為無人機(jī)的動力來源，那么下面講講其他電池方案是否合適無人機(jī)動力能源呢？

由于整個無人機(jī)動力系統(tǒng)（能源+推進(jìn)系統(tǒng)）對飛行性能有影響，因此單獨(dú)將其減少能源是錯誤的。如果推進(jìn)系統(tǒng)（例如渦輪機(jī)或燃料電池）非常重并且超過標(biāo)準(zhǔn)，則具有極高能量密度的能源（例如煤油或H2）將無濟(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，但燃料電池提供44％，內(nèi)燃機(jī)僅提供39％。

下面來講述下電動無人機(jī)中的其他能源。

1.氫燃料電池
氫燃料電池非常吸引人：沒有直接污染，環(huán)保，它們由極其強(qiáng)大的來源提供動力：氫（H2）。將液體H2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)就足以將氫燃料無人機(jī)推向市場。

2.汽油，煤油，甲醇，乙醇，LPG丙烷
有許多完善的汽油動力解決方案–其中一些具有卓越的飛行性能。而其優(yōu)點(diǎn)是耐久性，汽油動力無人機(jī)隨著時間的推移而減少油量，從而使之減輕重量，使云臺更輕，從而增加了續(xù)航時間。無人機(jī)工廠的“企鵝C”固定翼可以用一整箱汽油，Siebel的“CAMC??OPTERS-100”飛行超過20小時。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)動機(jī)堅固，體積小，重量輕，并且具有良好的燃料消耗率。

3.氣電混合
很好的例子是來自加拿大的安大略省滑鐵 盧的飛馬特種和來自德國柏林的YEAIR的混合式氣電發(fā)動機(jī)。兩者都結(jié)合了電動機(jī)的快速反應(yīng)和汽油動力飛行的優(yōu)點(diǎn)。

4.太陽能
太陽能電池在過去幾年中的效率從10％提高到近46％，功率比達(dá)到175W/m2左右。為了給太陽能專用無人機(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人機(jī)使用。

5.太陽能與電的混合動力
太陽能混合動力（太陽能+電池）達(dá)到驚人的耐力。AltaDevices和PowerOasis宣布他們“正在合作開發(fā)世界上第一個用于小型無人機(jī)的集成太陽能和鋰離子電池電源系統(tǒng)的參考設(shè)計”。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）跨度無人機(jī)為目標(biāo)。

6.石墨烯電池
石墨烯會將無人機(jī)帶到新的高度嗎？諸如內(nèi)燃機(jī)，燃料電池和電池之類的主要能源很好地作為低功率的連續(xù)來源，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
LaserMotive開發(fā)了無人機(jī)動力連接技術(shù)，該動力配備了激光接收器。2012年“洛克希德·馬丁公司，與激光動力的協(xié)助下，展示了其‘潛行者’無人機(jī)飛行了連續(xù)48小時使用激光為基礎(chǔ)的充電系統(tǒng)。”，潛行者的項目經(jīng)理說：“地面到空中這樣的充電系統(tǒng)使我們能夠提供幾乎無限的飛行耐力，以擴(kuò)展無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的任務(wù)航行。

所有無人機(jī)能源都有其獨(dú)特的優(yōu)勢，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渡。今天，由于混合動力允許從單一技術(shù)中平衡缺點(diǎn)，因此充分利用結(jié)合鋰電池混合起來兩種動力作為無人機(jī)動力來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（例如汽車行業(yè)）可能是一個聰明的舉措，因為由于大規(guī)模生產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施的可用性，這些都是未來成本降低的良好方向。