无人船对电池的要求

一、无人船对电池的要求

无人船（USV, Unmanned Surface Vehicle）和无人机类似，对电池有一些特殊要求：

1. 高能量密度：保证长航时、远航距离。

2. 高安全性：避免起火、爆炸，尤其在海上使用更要防水、防腐蚀。

3. 长循环寿命：减少维护和更换频率，适应海上长期任务。

4. 防水与抗盐雾腐蚀：电池包必须具备良好的密封与防护等级（常见 IP67 以上）。

5. 高功率输出：适应加速、抗流、抗风浪等高功率工况。

二、常用电池类型

1. 锂离子电池（Li-ion）

• 应用最广，能量密度高（150–250 Wh/kg），重量轻。

• 常见材料体系：三元锂（NCM/NCA）、磷酸铁锂（LFP）。

• LFP 优点：安全性高、寿命长；缺点：能量密度稍低。

2. 锂聚合物电池（Li-Po）

• 可做成异形，适合空间有限的船体。

• 放电倍率高，适合动力型无人船。

• 缺点：循环寿命比 LFP 略短。

3. 固态电池（研发中/部分试点）

• 安全性优于液态锂电池，能量密度潜力大。

• 目前成本高、技术尚不成熟。

4. 燃料电池（氢燃料 / 甲醇燃料）

• 长续航，适合远洋无人船或科研监测船。

• 缺点：系统复杂、成本高、加氢/加甲醇设施受限。

三、电池管理系统（BMS）

无人船的电池必须配合 BMS（Battery Management System），实现：

• 电压、电流、温度监测

• SOC（电量）与 SOH（健康状态）估算

• 均衡管理

• 通讯（与主控、云端远程监控对接）

• 故障预警与保护（过充、过放、短路、防火）

四、实际应用举例

• 小型监测无人船：多用磷酸铁锂电池，10–30 kWh，续航 8–24 小时。

• 港口巡逻无人船：三元锂电池或混合动力（电+柴油机），保障速度与持久力。

• 远洋科学无人船：氢燃料电池+锂电池混合，航程可达数千公里。