無人機在資訊、通信與網路技術整合的黃金世代，從休閒娛樂到農業、國防領域，都具有高價值應用潛力，受限鋰電池能量密度較低，飛行時間多半僅有15~30分鐘。

無人機產業在台灣具備完整零組件供應鏈，未來發展關鍵在於長航時電力系統，因此，經濟部技術處將混成電力系統應用於無人機，支持工研院研發「長航時高負載商用無人機用混成電力系統」，達成燃料電池多旋翼無人機酬載5公斤滯空飛行130分鐘，刷新全球多旋翼無人機航時紀錄。

工研院材料與化工研究所組長蔡麗端表示，無人機在高空飛行、移動上輕巧靈活，是深具發展潛力的未來科技，但如何提升無人機續航力兼具酬載力，是團隊首要目標。

為了讓無人機飛得又高又久，研發團隊除投入燃料電池系統開發，同時對燃料電池無人機立下減重目標，連一顆螺絲重量都要計較，為讓機身變輕減少耗能，透過材料輕量化與機構重新設計，最終減少機身約20%的重量。

對無人機而言，電池是最大關鍵，因此電池設計，是魚與熊掌的考驗。要飛得又快又高，跟功率有關；要飛得久，則與能量有關，但電池能量密度與功率密度不可兼得，如何突破這是全世界無人機發展最大阻礙，團隊構思以「燃料電池」為主動力，並整合「鋰電池」提供備援瞬間電力的混成電力作法。

為了證實這個概念的可行性，團隊長達半年的時間，都在設計、製作、測試與除錯電路架構，在經歷不斷失敗、懷疑的情況下，打造出高效率混成電路架構與多模組電堆控制方法。負責無人機主要電力來源的燃料電池系統，電力傳輸效率高達99%，多模組燃料電池電堆可依照無人機耗電量變化，自動進行個別電堆開、關控制，達到高效率的長航時運作。

團隊除了完成龜山島、澎湖望安等多項跨海來回任務，更以海拔3175公尺高的雪霸國家公園新達山屋，做為無人機緊急醫療救援拋投藥物的測試場域，3,000公尺以上的高海拔環境，空氣密度與含氧量均僅為平地7成左右，對燃料電池無人機的性能表現是一極大挑戰，團隊先於合歡山通過民航局高山特種實體檢驗的實機飛行驗證，再以海拔2000公尺的青葉農場為燃料電池無人機出發點，快速爬升飛行至11公里外的新達山屋，成功完成緊急醫療藥物投遞任務，突破氫燃料電池在含氧量低的高山飛行挑戰。

而原本腳程需耗時八小時的坎坷山路，透過燃料電池無人機的協助，僅18分鐘即完成遞送任務。未來工研院將持續推動台灣燃料電池與無人機產業共同攜手合作，開創國際商用無人機市場先機。

本文章轉載自：https://udn.com/news/story/7241/5997247?from=udn-catebreaknews_ch2