今年12月摩洛哥的HevenDrones公司推出了H2D200系列，該系列是一款利用氫氣動力的碳纖維無人機(jī)，以氫能為動力來源，碳纖維為身體軀干。該類型無人機(jī)載荷4.5公斤，具備510公里飛行距離，飛行時間可達(dá)4小時。目前較為常用的無人機(jī)有鋁、鈦和碳纖維等材料制成，而常規(guī)動力為燃油或電能，以氫能為動力實屬罕見。那氫動力+熱塑性碳纖維+無人機(jī)的組合會是未來小型飛行器的發(fā)展趨勢嗎？

　　熱塑性碳纖維可應(yīng)用于無人機(jī)生產(chǎn)中

　　首先我們需要先從碳纖維無人機(jī)一個部分進(jìn)行討論，目前主流的碳纖維無人機(jī)多為熱固性碳纖維復(fù)合材料制成，其中以碳纖維+環(huán)氧樹脂的組合居多，該類碳纖維復(fù)合材料制備難度較低，可批量化生產(chǎn)，同時具備的綜合性能也并不弱。而熱塑性碳纖維很可能作為未來熱固性碳纖維的升級版，更全面的應(yīng)用在各個領(lǐng)域，國內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)和企業(yè)競相探究。從理論上來說，熱塑性碳纖維確實可以應(yīng)用在無人機(jī)的生產(chǎn)制造上，而且已經(jīng)有了一些嘗試和成果。

　　熱塑性碳纖維無人機(jī)具備的優(yōu)勢介紹： 

　　1、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)：熱塑性碳纖維復(fù)合材料密度同樣較低，制作中大型無人機(jī)時，同樣具有輕量化的優(yōu)勢。 

　　2、高強(qiáng)度高模量：部分熱塑性碳纖維具備極高的抗拉強(qiáng)度和模量，可確保無人機(jī)在飛行過程中更穩(wěn)定。 

　　3、耐用性：熱塑性碳纖維復(fù)合材料抗沖擊性更好，有助于承受飛行過程中遇到的壓力和應(yīng)變，降低振動。 

　　4、易于設(shè)計：熱塑性材料提供設(shè)計靈活性，可以一體化、智能化加工，便于模制成復(fù)雜的形狀。 

　　5、高效加工：熱塑性塑料可以使用多種技術(shù)成型，如注塑成型或熱成型，還支持重塑、焊接等加工方式。

　　6、可回收利用：與熱固性碳纖維不同，熱塑性碳纖維可以熔化和重塑，便捷回收碳纖維原絲，環(huán)保性高。 

　　熱塑性碳纖維會推高無人機(jī)價格嗎？

　　單純的比較熱塑性和熱固性碳纖維復(fù)合材料的話，前者的價格是后者的好幾倍。目前全球可以批量生產(chǎn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的企業(yè)并不多，產(chǎn)能相對熱固性碳纖維少的可憐，但極強(qiáng)的機(jī)械性能和可重塑加工的方式，又決定了它具備極高的使用價值，這些因此都推高了熱塑性碳纖維復(fù)合材料的整體售價。現(xiàn)階段，如果使用熱塑性碳纖維替代熱固性碳纖維，制作碳纖維無人機(jī)，需要投入的成本會大幅上漲。

　　不過制作熱塑性碳纖維無人機(jī)，原材料只是成本中的一部分，另外還有一些重要的因素需要綜合參考，而且還需要加入時間的維度，從長遠(yuǎn)的角度來思考熱塑性碳纖維無人機(jī)的發(fā)展是否合理。

　　制約熱塑性碳纖維無人機(jī)價格的因素

　　1、材料成本：熱塑性碳纖維復(fù)合材料價格更高，而且占據(jù)整體成本中較大的部分。 

　　2、制造工藝：熱塑性碳纖維復(fù)合材料未來可實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)，設(shè)備投入較大，但產(chǎn)能可大幅提升，前期成本高，后期可拉低成本。

　　3、設(shè)計復(fù)雜性：無人機(jī)自身的結(jié)構(gòu)和形狀的復(fù)雜程度，決定生產(chǎn)周期和難度，影響成本。

　　4、技術(shù)進(jìn)步：隨著時間的推移，材料和制造技術(shù)會有所提升，從而降低生產(chǎn)成本和時間。

　　5、市場應(yīng)用： 熱塑性碳纖維無人機(jī)的市場接納度和應(yīng)用效果，會影響成本和售價。

　　熱塑性碳纖維無人機(jī)作為一個產(chǎn)品，是具有商品的價值和意義的，同時生產(chǎn)成本和售價也會受到市場的影響和制約。未來熱塑性碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)能井噴，加工設(shè)備和技術(shù)更成熟，無疑會降低它的整體價格。

　　氫動力+熱塑性碳纖維+無人機(jī)會是趨勢嗎？

　　隨著H2D200系列氫動力碳纖維無人機(jī)的問世，是否意味著氫動力+熱塑性碳纖維+無人機(jī)的組合具有極大的潛力，成為未來無人機(jī)發(fā)展的趨勢呢？其實這個問題，在當(dāng)下很難回答。關(guān)于氫動力的研究一直在進(jìn)行，尤以日本一些老牌企業(yè)為例，如本田、鈴木等，幾十年的研究并未能得到相對成熟的氫能解決方案，即便是日本相對成熟的汽車產(chǎn)業(yè)，也沒有可靠的氫能方案。

　　氫動力熱塑性碳纖維無人機(jī)確實是一個不錯的方向，它具備一下的潛在優(yōu)勢：

　　1、零排放：氫動力能源唯一的副產(chǎn)品是水蒸氣，這使得氫動力無人機(jī)環(huán)境友好，在運(yùn)行過程中溫室氣體排放量為零。 

　　2、更長的續(xù)航時間：氫能源具有高能量密度，與傳統(tǒng)能源相比，可能提供更長的飛行續(xù)航時間。 

　　3、減輕重量：與傳統(tǒng)能源相比，氫能源本身的重量更輕，有助于提高無人機(jī)的整體性能。 

　　但氫動力熱塑性碳纖維無人機(jī)也存在一些問題： 

　　1、安全：氫能源高度易燃易爆，在氫動力系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行中必須仔細(xì)實施安全措施。 

　　2、成本：開發(fā)和制造儲氫相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的成本可能很高，如儲氫瓶等。 

　　3、技術(shù)成熟度：無人氫動力技術(shù)仍在不斷發(fā)展，目前來看遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟的階段。

　　氫動力+熱塑性碳纖維+無人機(jī)的目前還只是概念，實現(xiàn)上具有較高的難度，而且后續(xù)量產(chǎn)及售后維護(hù)都會面臨很多的問題。當(dāng)下應(yīng)該先解決如何高效、安全、便捷的使用氫能源的問題，以此為基礎(chǔ)，才能更放心的應(yīng)用在多個行業(yè)領(lǐng)域。

　　其次智上新材料認(rèn)為熱塑性碳纖維復(fù)合材料的研究同樣重要，現(xiàn)階段連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料的制備受限于技術(shù)，很難穩(wěn)定產(chǎn)出，更別說后續(xù)的加工和回收。目前國內(nèi)從事連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料研究的機(jī)構(gòu)有很多，但穩(wěn)定產(chǎn)出該型復(fù)合材料的企業(yè)卻很少，想要氫動力熱塑性碳纖維無人機(jī)真正的應(yīng)用于日常生活，還需要走很長的路。