Siltrax C2: топливный элемент на 2–6 кВт для БПЛА — и почему 2,13 кВт/кг превращаются в 1

Что объявлено

Siltrax 23 сентября представила серию C2 — водородные топливные элементы с воздушным охлаждением на 2–6 кВт для силовых установок беспилотников, переносных и автономных источников питания. Модули можно включать параллельно, до 24 кВт. Компания пишет, что серия уже продаётся, а интеграцию у заказчиков ведут в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Живьём C2 покажут на Hydrogen Technology World Expo в Гамбурге 20–22 октября.

Конструкцию отличают три решения. Катод закрытый: воздух для охлаждения и воздух для реакции идут раздельно, поэтому подачу кислорода и фильтрацию можно регулировать отдельно, а пыль из набегающего потока меньше загрязняет стек. Анод тупиковый — без контура рециркуляции водорода, а значит, без насоса и лишней обвязки. Биполярные пластины кремниевые вместо графитовых и металлических: по словам компании, они тоньше и не корродируют.

Две цифры удельной мощности

По пересказу технического листа в pv magazine, стек имеет размер 216 × 155 × 186 мм и весит 3,48 кг вместе с вентилятором. Удельная мощность — 2,13 кВт/кг и 3,78 кВт/л, но Siltrax сама оговаривает, что это блок ячеек без концевых плит и стяжек.

Если разделить мощность на массу всего стека, получится меньше. Опорная конфигурация в пресс-релизе — 3 кВт, в пересказе технического листа — 3,6 кВт. Это 0,86–1,03 кВт/кг, то есть вдвое меньше заявленного. Баллон с водородом, редуктор, преобразователь напряжения и контроллер в эту массу ещё не входят.

Источники мощности на борту: сколько киловатт на килограмм

Мощность — электрическая на выходе; для батарей — длительная, по паспортной токоотдаче. Удельная мощность — наш расчёт по паспортным числам.

Данные Siltrax — по пресс-релизу и пересказу технического листа в pv magazine. Для генератора и батарей — паспорта производителей из нашего каталога.

Что из этого следует

По мощности на килограмм топливный элемент сопоставим с сильноточной батареей и заметно легче генератора с ДВС. Выигрывает он в другом — в запасе энергии: время полёта задаёт баллон, а не масса ячеек. Поэтому сравнивать C2 с батареей нужно по полной массе системы с баллоном под конкретную продолжительность полёта.

Второе следствие — пиковая мощность. Топливный элемент медленно отвечает на рывок нагрузки, и на взлёт и манёвры ему обычно ставят буферную батарею. Её масса тоже входит в расчёт.

И общий вывод, как с батареями: удельную мощность «по ячейкам» при выборе делите примерно на два. Реальную цифру даёт только масса готового стека с обвязкой.