近日,國內首款氫燃料電池機器狗在山東濟南開展續航測試,測試采用了“雙狗伴走”的形式。在寒冷的濟南冬天,氫動力機器狗續航時長4小時,里程11.89公里;對比組的鋰電池機器狗續航時長僅1小時12分,續航里程5.08公里。氫動力機器狗續航能力翻倍,解決了機器狗續航時間短、難以滿足高強度使用需求的難題。

本次測試的氫動力機器狗由驥之翼(濟南)氫能科技有限公司(以下簡稱:驥之翼)研發,所搭載的氫燃料電池系統為驥之翼自主研發,采用宇樹科技 Go2 AIR 型機器狗進行改裝。

氫能機器狗“雙狗伴走”續航測試

驥之翼公司總經理劉海寧表示,此前行業中關于氫燃料電池與機器人的結合僅停留在概念階段,本次測試是國內首次將氫燃料電池在機器人的應用推動至實施階段。有著“未來能源”之稱的氫能與機器人產業中正在迅速崛起的機器狗的“跨界融合”,進一步拓寬了氫能應用邊界,同時有望推動四足機器狗續航能力進入2.0階段。

機器狗應用尚面臨續航難題,驥之翼氫能機器狗實現續航翻倍

機器狗又稱四足機器人,相比雙足機器人,具有更好的靈活性、場景適應性、高負載性和高穩定性,是腿足式機器人的較佳形式,可以應用于軍事、消防、巡檢、安全巡邏、家庭陪伴等多場景中,尤其憑借在體積和造價方面的優勢,未來在軍用機器人的采購中或將占據主導地位。據高工機器人產業研究所(GGII)預計,到2030年,中國四足機器人市場銷量將接近40萬臺,2024年至2030年復合增長率或超過50%。

當前,機器狗要想在急難險重任務中獲得出色表現,真正實現市場高增長,還需要實現其在續航時間、負載能力、智能化水平等方面的不斷迭代升級。目前市面上的機器狗一般使用鋰電池,電池續航時間一般在2~4小時,難以滿足長時間、高強度的任務需求‌‌。鋰電池容量相對較小,如果增加續航時間則需要增加電池數量,重量和體積也會隨之增加,對機器狗的機動性和負載能力產生影響。

因此,機器狗需要高能量密度的電池以支持其大范圍長時間作業場景的需求,氫燃料電池是一個有潛力的選項。近幾年隨著國家“雙碳”目標的提出和一系列支持政策的出臺,氫能源應用不斷取得進展,氫燃料電池正在邁入早期商業化階段,為在機器狗行業的應用做好了準備。

劉海寧表示:“氫燃料電池作為一種發電裝置,能量密度遠高于鋰離子電池,將其應用在機器狗中,能夠實現同等重量下續航時間的延長。”據介紹,此次測試的氫能機器狗所搭載的氫燃料電池功率300W,儲氫瓶額定壓力35MPa,最大儲氫量770L,使用溫度能夠從-5℃覆蓋至40℃。在測試中,氫能機器狗續航時間為靜態站立7~8小時,動態行走4~5小時,與鋰電池續航2~4小時相比,續航能力實現翻倍提升。

測試中的氫能機器狗

驥之翼公司專注于便攜式燃料電池的開發與應用,核心技術團隊自2016年開始進行便攜式燃料電池的開發,先后參與了國家自然科學基金、山東省重點研發計劃、山東省自然科學基金等多項關鍵項目,是國內便攜式燃料電池技術儲備較為豐富的少數團隊之一。此前,驥之翼公司已成功研發氫燃料便攜式電源,凈輸出功率100W,連續電力輸出時間超12h,整機重量不超過4.2kg,使用環境溫度為-10~45℃,適合救災、應急、戶外活動等場景應用,已實現銷售。

驥之翼研發100W便攜式燃料電源

目前,這款機器狗配備的氫燃料電池處于測試與性能調整階段,未來可實現定制化生產,廣泛應用于各類機器狗,支持長時間作業,提升機器狗在軍事、應急救援等領域的應用水平。

氫能機器狗測試場地

氫能機器狗使用成本每公里不足0.15元,有望進入更多千億賽道

驥之翼控股公司為上海驥翀氫能科技有限公司(以下簡稱“驥翀氫能”),背靠驥翀氫能的行業領先的電堆技術和成本把控,驥之翼高性能機器狗氫燃料電池實現了“贏在起跑線”上,不僅具有功率密度大、續航時間長的優勢,更是依靠驥翀氫能在電堆單堆功率高、雙極板材料成本低和制造成本低的多方面降本優勢,在價格上具備商業化潛力。

另外,在氫氣使用成本方面,氫動力機器狗也具備了商業化可能。“以山東德州為例,氫氣價格25元/公斤,我們的氫燃料電池加滿需要1.1升氫能耗,大約30~40克,用氫成本在1元左右,以測試中的續航里程11.8公里計算,平均每公里用氫成本不足0.15元。”劉海寧說道,“氫氣價格的持續下降,將推動我們氫燃料電池在機器狗行業應用。”目前,除了山東之外,廣東、河南地氫氣價格也已達到市場化水平。

氫能機器狗的誕生,將推動氫能源在機器狗這一高增長賽道的商業化應用。同時,有了氫能機器狗的成功探索,驥之翼未來將持續探索氫燃料電池在人形機器人、工業級無人機、物流無人機、野外監測設備、移動電源等領域的應用,開拓氫能源在機器人產業、低空經濟產業等千億級新型賽道的應用,推動氫能源成為國家能源轉型的關鍵力量。

驥翀氫能搶先布局高爆發行業,推動氫能應用“再下一城”

驥之翼氫能機器狗的“搶灘入局”,或將推動四足狗行業更早實現爆發式增長,驥之翼公司將實現機器狗行業應用的“先發優勢”。這得益驥翀氫能的戰略布局。

驥翀氫能成立六年,不僅實現了電堆產銷量居全國前三,增速全行業領先,還在積極推動產業生態實現“互聯共生”。驥翀氫能創始人、董事長付宇博士表示:“推動氫能應用實現從示范到商業化的跨越,需要從產品到應用都有較高的性價比,還需要運力、資金、運營的高度協同,所有環節缺一不可,這就是一個生態,需要其中各方之間能帶來價值去形成這樣的生態。”

因此,驥翀氫能正在探索為更多領域提供氫能價值,除了車用燃料電池外,同時在燃料電池固定電源、小型移動電源等領域也進行了相應規劃布局,還聯合發起成立了大連氫翼新能源有限公司,專注PEM電解水制氫裝備的研發、生產和銷售,將產業鏈延伸至制氫端。

驥之翼公司氫能機器狗進入到應用測試階段,標志驥翀氫能引領氫能源應用延伸至機器人產業,體現了驥翀氫能的在氫燃料電池應用方面的開創能力和市場洞察力。

驥翀氫能利用自身在氫燃料電池方面積累多年的技術研發和正向開發優勢,解決了機器狗的續航難題,同時也為氫燃料電池的應用拓展了空間。未來驥翀氫能將與行業伙伴共同為構建以氫能為核心的新型能源體系勾勒出清晰藍圖,讓氫能真正走進千家萬戶,為實現國家能源轉型貢獻“驥翀”力量。