近期，美国PowerLight手艺企业对外发布，其全新研发的无人机激光无线供电安拆已完成全数研发取测试工做。该安拆可正在无人机飞翔过程中通过激光束实现电能弥补，此项手艺攻关附属于美军旨正在拓展无人机畅空时长的专项打算。从晚期聚焦电池容量提拔，到现阶段摸索空中动态补能模式，续航能力不脚一直是无人机使用场景拓展的焦点瓶颈。当前，消费级无人机单次飞翔时长遍及为20至40分钟，工业级机型续航时长多正在1至2小时，难以满脚电力巡检、物流投送、生态监测等场景的长时功课需求。为霸占这一焦点问题，该公司科研团队取企业持续开展手艺研发，鞭策续航手艺构成了从机身储能改革、地面补给升级到空中无线续能的演进径，多手艺协同成长为低空经济的稳健推进供给了动力支持。回溯无人机续航手艺成长初期，提拔电池能量密度取减轻机成分量是两大焦点研发标的目的，但这两条保守手艺径很快成长瓶颈。当前支流无人机遍及采用航空级碳纤维复合材料，该材料密度仅为钢材的四分之一，强度可达钢材的七倍，可无效降低机身自沉。但配套的电池系统成为限制机能提拔的环节要素，以设想载沉5公斤的物流无人机为例，配套电池分量占比达3公斤，同时需额外加拆0。5公斤配沉维持飞翔均衡，构成“续航提拔取载沉保障的矛盾关系”。部门企业为耽误5公里飞翔距离，需削减1公斤货色拆载量，这种机能选择成为行业遍及面对的窘境。针对保守手艺的局限性，科研团队转向“布局储能一体化”手艺研发，通过使无人机机身构件兼具储能功能，从根源上破解续航取载沉的矛盾。据《现代快报》报道，南京航空航天大学研发的新型碳纤维布局超等电容器，成为该手艺标的目的的主要冲破，相关研究已刊发于行业期刊《Advanced Materials》。该团队焦点立异点正在于整合碳纤维电极取环氧树脂基固体电解质，让无人机机翼、机身等承沉部件兼具电能存储功能。研发过程中，该团队优化电解质配比，初期曾因配料比例误差、尝试室湿度影响，导致样品储能容量下降30%。最终采用一步高温夹杂水热法制备环节材料，按特定比例调配电解质，正在不变温湿度中完成器件制做。该新型复合材料机能表示达到预期目标。还原氧化石墨烯保障电子高效传输，钒氧化物提拔电能存储容量，仅通过碳纤维概况的功能涂层，即可实现储能容量的数倍增加。这一材料具备三大焦点特征：一是耐压性，储能容量连结率达80%以上，且受压形态下内部布局致密性提拔，电子传输效率同步提高；二是抗损性，经刀片划割、钻头钻孔等毁伤测试后，仍可一般工做且无短毛病，可保障无人机应迫切降过程中的能量供应；三是可拓展性，储能器件支撑串并联组合，可按照需求矫捷调整输出电压取储能容量。模仿测试数据显示，该手艺可使载沉5公斤、续航20公里的无人机，正在配套电池分量从3公斤降至2公斤的同时，将无效载沉提拔至7公斤，续航里程耽误至30公里，可提拔单架无人机功课效率。该团队暗示，这一手艺将来可拓展使用于卫星太阳能电池板支架、飞机机舱内壁等部件；若能实现零下三十多摄氏度低温下80%以上的机能连结率，布局储能手艺处理了无人机本身储能的焦点问题，但正在长时、大范畴功课场景中，仍需外部补给保障持续运转。人工屡次改换电池不只添加运营成本，还降低功课效率，限制无人机从动化程度提拔。正在此布景下，以无人机机巢为焦点的地面从动化补给系统逐渐成长，通过自从起降、从动充电等手艺，建立起从动化能量补给收集，成为破解续航瓶颈的主要手艺支持。目前支流的无人机机巢次要分为两类：一类是由巡检车辆改拆而成的挪动式机巢，另一类是固定安拆正在杆塔顶部的固定式机巢。此中挪动式机巢手艺相对成熟，已正在全国多个地域试点运转；固定式机巢则聚焦线巡检等特定场景，正正在持续冲破手艺。行业巡检持久面对依赖专业飞手、人工拾掇数据工做量大、突发环境响应畅后等痛点，地面机巢又存正在笼盖范畴无限的问题。为此，固定式机巢构成“机巢上塔”的研发标的目的，依托输电铁塔沿线分布特征，实现全线无人机自从巡视。该标的目的集成多项手艺立异：充电方案上，摒弃高精度、高成本的机械臂换电模式，采用磁吸接触充电，通过带弹簧的停机坪指导无人机滑入对接，30分钟即可完成充电，大幅简化流程；布局设想上，采用CD碟片式停机坪，安拆于铁塔内部，利用时侧开、闲置时收回，规避撞塔风险取沉心不稳问题；功能上集成数据基坐，支撑近程操控，无人机可自从完成巡视、返航充电、数据回传取现患告警。2022岁尾，武汉易巡科技无限公司研发的“智巡魔方”机巢正在南方电网超高压柳州局500千伏沙柳线投入使用，成为国内首条实现无人机自从巡视的超高压输电线。该机型已正在福建、海南、河南、广西等多地电网巡线场景落地。地面补给手艺已正在多范畴落地使用。宇称时空推出的无人机公用从动充电设备，是集精准指导、高效电能传输、智能运维办理于一体的系统。无人机通过视觉或RTK手艺实现自从下降，系统搭载的定位弥补手艺可兼容厘米级下降误差，保障取充电模块的精准对接。依托磁共振耦合手艺，该设备电能传输效率最高可达90%以上，取充电速度相当，且无外露金属触点，可规避雨淋、沙尘、金属氧化激发的短及接触不良问题。该设备防护品级达IP67级，可正在农田湿地、冰雪气候、盐雾侵蚀等复杂中不变运转，支持无人机7×24小时不间断功课。该手艺使用场景普遍，电力巡检范畴沿线布设充电桩可大幅压缩巡检周期，聪慧农业范畴能实现植保无人机“短时充电、长时功课”轮回，安防巡查范畴可保障无人机低电量从动返航充电、持续值守。据Research Nester统计，2025年全球无人机充电设备市场规模冲破5。25亿美元，估计2035年将攀升至10。3亿美元以上，2026至2035年期间年复合增加率连结正在7%以上。中国占领全球平易近用无人机市场约70%的份额，做为焦点制制枢纽，地面机巢补给虽然提拔了无人机功课持续性，但受摆设范畴，难以适配偏僻区域、长距离飞翔等场景。空中无线传能手艺通过模仿有人机空中加油模式，实现无人机飞翔形态下动态补能，无望脱节对保守电池取地面充电设备的依赖，激光传能、射频传能等多条手艺线正从尝试室原型迈向实考试证阶段。美国PowerLight企业研发的激光无线供电安拆取得主要冲破，该手艺依托“激光向无人机供电”项目推进，焦点是高功率激光发射设备取轻量化机载领受终端，可向数英里外无人机输送千瓦级电能。颠末测试，该发射设备具备精准逃踪方针、灵活摆设等能力，供电无效高度笼盖1500米空域，系统搭载多沉防护机制，可取现役无人机操控系统兼容。其紧凑型机载领受器沉约2。72千克，能将激光为电能，还可回传遥测数据。目前该企业正取Kraus Hamdani Aerospace公司合做，推进系统取K1000 ULE长航时无人机的集成适配，筹备2026岁首年月全系统集成飞翔测试，方针实现受控下无限续航。空中无线月，美国GuRu公司推出模块化射频无线GHz频段传输电力，最远传输距离9米，最优前提下可支撑无人机持续悬停96小时，但存正在户外干扰导致机能衰减的短板。国内科研团队同样显著，九峰山尝试室2025年3月发布自从研发的氮化镓芯片取器件，完成全球初次8英寸硅基氮极性氮化镓晶圆制备，产物功率密度较保守材料提拔2至3倍、成本降低30%以上，可支撑无人机20米范畴内动态无线纳米硅基氮化镓商用PDK，为下逛厂商供给设想支持。自顺应无线传能手艺是主要冲破标的目的，西安电子科技大学取东南大合研发的相关手艺，以双频超概况取卷积神经收集为焦点，实现动态终端厘米级定位取式隔空输能。该手艺建立的自顺应无线传能收集，可同步完成方针定位、波束调控取能量传输，超概况采用双频共口径设想，操纵二阶谐波实现3厘米分辩率近场定位，电磁超概况可及时调整电磁波参数，支撑无人机活动形态下不变非接触充电，理论上可拓展至少方针同步供电。空中无线传能手艺已历经持久研发堆集，2005年美国NASA初次实现激光传能无人机持续飞翔，后续日美机构连续开展光纤、激光传能尝试。国内北理工、山东航天电子等机构的激光传能尝试验证了手艺可行性，最高激光-电能转换效率达48%。将来跟着手艺迭代，空中无线传能无望实现多方针同步供电，拓展至少机集群使用，为物流配送、鞭策无人机续航向无限续航标的目的成长。