無人機氫燃料電池系統(tǒng)由燃料電池電堆、控制系統(tǒng)、鋰電池和氫氣瓶構成。鋰電池壽命短，充電時間久，是無人機領域長期以來的難題。氫燃料電池大大增加了續(xù)航時間，通過更換氣瓶，實現(xiàn)能量的迅速補充。

氫燃料在無人機上有三種儲存形態(tài)，即氣態(tài)氫、液態(tài)氫和化學氫化物。針對不同形態(tài)，氫氣瓶有著不同的要求。

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

一、無人機儲氫瓶的選材

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

碳纖維可選用T700和T800級別，對比：

鋁合金內膽選用6061鋁材，較鋼制內襯，重量約為后者的1/3.

二、無人機儲氫瓶的要求

針對金屬或含有內膽的復合材料儲氫瓶的標準和要求，目前已相對完善。針對無人機用儲氫瓶，目前GB/T 38954-2020對其持續(xù)運行時間、抗震能力和氫氣泄露率等指標有較為明確的要求：

持續(xù)運行時間：使用在固定翼無人機上的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)運行時間應不小于6h；使用在多旋翼無人機上的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)連續(xù)運行時間應不小于3h。連續(xù)運行時間也可依據燃料電池發(fā)電系統(tǒng)采購協(xié)議確定。

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

氫氣泄漏率：應不大于0.5%。

三、長續(xù)航依舊是未來發(fā)展方向

在軍事行動中進行戰(zhàn)略偵察任務的無人機，需要保證上千公里縱深的中高空長時間連續(xù)飛行，航行時間可達八小時以上。針對航程比較遠的氫能源無人機，一般采用液態(tài)氫氣作為燃料。液態(tài)氫存儲罐內部的溫度與外界的溫度存在較大的溫差時，稍有熱量從外界滲入液態(tài)氫存儲罐內部，即可造成罐內液態(tài)氫的快速沸騰而損失。所以，液態(tài)氫氣需要儲存在絕熱條件盡量好的保溫容器中，來減少液態(tài)氫氣的蒸發(fā)量。行業(yè)內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)氫氣的儲存。