أنظمة خلايا الوقود الهيدروجينية التكتيكية لتوليد الطاقة المحمولة والميدانية

تقوم شركة SOLIDHYDRO بتطوير أنظمة خلايا الوقود الهيدروجينية التكتيكية للمعدات المحمولة، والمراقبة، والاتصالات، والعمليات الميدانية عن بُعد، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب مصدر طاقة موثوقًا به ويدوم لفترة طويلة.

تجمع منصة القوة التكتيكية الخاصة بنا بين تخزين الهيدروجين باستخدام هيدريدات المعادن في الحالة الصلبة و خلية وقود الميثانول المُحسَّنة (RMFC) التقنيات. توفر أنظمة HYDRA-M وHYDRA-R نُهجًا مختلفة لتوفير الطاقة التكتيكية بناءً على مدة المهمة، وإمدادات الوقود، وبيئة التشغيل، ومتطلبات الانتشار.
تحدث إلى أحد الخبراء

التحديات التكتيكية المتعلقة بالطاقة الهيدروجينية: الوزن، والآثار المرئية، واللوجستيات

الوزن، البصمة الصوتية و لوجستيات الوقود تُعد هذه الاعتبارات حاسمة بالنسبة لأنظمة الطاقة التكتيكية. وتلبي شركة SOLIDHYDRO هذه المتطلبات من خلال تقنيات تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة وإعادة تشكيل الميثانول، المصممة لتوفير طاقة ميدانية محمولة وطويلة الأمد.

الوزن والقدرة على الحركة

يجب أن تحقق أنظمة الطاقة التكتيكية المحمولة التوازن بين الطاقة الكهربائية المولدة والوزن الإجمالي للنظام. ويمكن أن يؤدي تقليل كمية الوقود والمعدات التي يحملها المشغلون إلى تحسين القدرة على التنقل خلال العمليات الميدانية المطولة.

للاطلاع على نهج عملي لتقدير متطلبات الطاقة للأجهزة الإلكترونية التي يرتديها الجنود والمعدات المحمولة، يرجى الاطلاع على دليل تحديد حجم مصدر طاقة محمول يدوي بقدرة 60 واط.

السمات الصوتية والحرارية

يمكن للمولدات التقليدية أن تنتج آثارًا صوتية وحرارية ملحوظة أثناء التشغيل. وفيما يتعلق بمهام المراقبة والمهام الميدانية عن بُعد، يمكن لمصدر طاقة ذي آثار أقل أن يساعد في تقليل الأثر التشغيلي لتوليد الطاقة.

التزود بالوقود وفترات التوقف التشغيلي

قد يؤدي طول مدة شحن البطاريات وتعقيدات لوجستيات الوقود إلى تقييد عمليات النشر الميداني. وتوفر أنظمة خلايا الوقود التكتيكية توليدًا مستمرًا للكهرباء، مع إتاحة إمكانية إعادة تزويد مصدر الطاقة بالوقود وفقًا لهيكل الوقود المختار.

HYDRA-M: خلية وقود هيدروجينية تعمل بهيدريد معدن في الحالة الصلبة

كثافة طاقة وقود الهيدروجين ≥1,200 واط·ساعة/كجم

يمكن أن يوفر وقود الهيدروجين كثافة طاقة تصل إلى 1,200 واط/ساعة لكل كيلوغرام، مما يتيح تشغيل الأجهزة المحمولة لفترات أطول باستخدام مصدر وقود صغير الحجم.

تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة عند ضغط قريب من الضغط المحيط

يُخزَّن الهيدروجين داخل مادة هيدريد معدنية صلبة عند ضغط قريب من الضغط المحيط، مما يلغي الحاجة إلى أسطوانات الهيدروجين التقليدية ذات الضغط العالي.

غير مؤهل لبرنامج «النقل» (DG)

اعتمادًا على تكوين النقل المعمول به واللوائح السارية، يمكن أن يُصنف وقود هيدرايد المعادن HYDRA-M ضمن فئة البضائع غير الخطرة، مما يسهّل العمليات اللوجستية مقارنةً ببعض شحنات الوقود والبطاريات الخاضعة للوائح التنظيمية.

طاقة الهيدروجين في نظام «Silent Watch»: ≤45 ديسيبل

بفضل مستوى الضوضاء الذي لا يتجاوز 45 ديسيبل في ظل ظروف التشغيل المحددة، صُممت HYDRA-M للتطبيقات التي تتطلب مستوى ضوضاء منخفضًا، بما في ذلك عمليات المراقبة والمراقبة الصامتة.

-40 درجة مئوية عند بدء التشغيل في الطقس البارد

صُمم جهاز HYDRA-M للعمل في درجات حرارة تتراوح بين -40 درجة مئوية و+55 درجة مئوية تقريبًا، وهو يدعم التطبيقات الميدانية في ظروف الطقس البارد الصعبة والبيئات القاسية.

📌 الأنسب لـ: بطارية وقود تكتيكية لتوفير الطاقة للأجهزة المحمولة والاستخدام الميداني

توفر شركة HYDRA-M حلاً تكتيكيًا محمولاً للبطاريات التي تعمل بالوقود، مخصصًا للمعدات المحمولة يدويًّا وأنظمة المراقبة ومعدات الاتصالات وتطبيقات تزويد الطاقة الأرضية للطائرات بدون طيار التي تتطلب تشغيلًا لفترات طويلة واستبدالًا سريعًا للخراطيش.

تعرف على المزيد عن HYDRA‑M

HYDRA-R: خلية وقود الميثانول المُحسَّنة لتوليد الطاقة التكتيكية

الأفضل لـ: دوريات حراسة الحدود | المراقبة الروتينية | عمليات الانتشار المراعية للتكلفة | المراقبة طويلة الأمد

اكتشف خلية الوقود الميثانول المُعدلة HYDRA-R

اعتبارات تتعلق بتكلفة الوقود

يمكن أن يُشكّل الميثانول خيارًا عمليًّا للوقود السائل في عمليات الانتشار الطويلة الأمد التي تراعي الجوانب المتعلقة بالتكلفة. وتعتمد التكلفة الفعلية للوقود على سعر الوقود، وكفاءة النظام، وظروف التشغيل، ومتطلبات المهمة.

ما وراء DMFC

تقوم تقنية HYDRA-R بتوليد الهيدروجين من الميثانول عبر عملية إعادة تشكيل متكاملة قبل تزويد حزمة خلايا الوقود به. وتختلف هذه البنية عن أنظمة خلايا الوقود التي تعمل بالميثانول مباشرة، وهي مصممة للتشغيل لفترات طويلة.

قابل للنشر على نطاق عالمي

يتوفر الميثانول عبر شبكات إمداد الوقود العالمية الراسخة، وهو ما يمكن أن يبسط العمليات اللوجستية المتعلقة بالوقود في عمليات الانتشار التي يكون فيها استخدام الميثانول السائل عملياً

قوة تكتيكية ذاتية التشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع

صُمم نظام HYDRA-R لتطبيقات المراقبة طويلة الأمد والمراقبة عن بُعد، حيث يُعد التشغيل المطول وتقليل تدخل المشغل من الأمور المهمة.

تصميمان تكتيفيان لخلايا الوقود الهيدروجينية

على الرغم من أن كلا النظامين يولدان الكهرباء في نهاية المطاف من خلال بنية خلايا وقود تعتمد على غشاء التبادل الأيوني (PEM)، إلا أنهما يستخدمان طرقًا مختلفة لتزويد الهيدروجين.

HYDRA-M: تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة

يقوم نظام «HYDRA-M» بتخزين الهيدروجين في مادة هيدريد معدنية صلبة، ويقوم بإطلاق الهيدروجين في ظل ظروف خاضعة للرقابة من أجل خلية الوقود ذات الغشاء التبادلية (PEM).

مسار الطاقة:

هيدريد معدني في الحالة الصلبة → إطلاق الهيدروجين → خلية وقود PEM → كهرباء

تُعد هذه البنية ذات أهمية خاصة في مجال الطاقة الميدانية المحمولة، حيث يُعد تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة، واستبدال الوقود بسرعة، وانخفاض مستوى الضوضاء من العوامل المهمة.

HYDRA-R: إعادة تشكيل الميثانول

تخزن تقنية HYDRA-R الميثانول كناقل طاقة سائل، وتنتج الهيدروجين من خلال عملية إعادة تشكيل تتم داخل النظام قبل أن يدخل الهيدروجين إلى حزمة خلايا الوقود.

مسار الطاقة:

الميثانول → عملية إعادة التشكيل → الهيدروجين → خلية الوقود HT-PEM → الكهرباء

تُعد هذه البنية ذات أهمية خاصة للتطبيقات طويلة الأمد التي يكون فيها توفير الوقود السائل والميثانول أمراً عملياً.

يؤثر الاختلاف بين هاتين البنيتين على تخزين الوقود، ونقله، وإعادة التزود به، وكفاءة النظام، والصيانة، والتشغيل لفترات طويلة.

للاطلاع على مقارنة هندسية مفصلة، انظر

خلايا الوقود التي تعمل بالميثانول مقابل الهيدروجين: مقارنة بين قدرات الطاقة التكتيكية

HYDRA-M مقابل HYDRA-R: الاعتبارات الرئيسية المتعلقة بالمهمة

الاعتبارات المتعلقة بالمهمةHYDRA-MHYDRA-R
مصدر الهيدروجين هيدريد معدني في الحالة الصلبة إعادة تشكيل الميثانول
لوجستيات الوقود الأساسي وقود الهيدروجين في الحالة الصلبة الميثانول السائل
تخزين الهيدروجين التخزين في الحالة الصلبة عند ضغط قريب من الضغط المحيط تم إنشاؤها عند الطلب
نموذج للنشر الطاقة المحمولة والميدانية إمداد الطاقة عن بُعد لفترات طويلة
استبدال الوقود استبدال سريع للخرطوشة إعادة تعبئة الميثانول السائل
اعتبار رئيسي قابلية الحمل، وانخفاض مستوى الصوت، والتخزين ذو الحالة الصلبة لوجستيات الوقود السائل والتشغيل المستقل لفترات طويلة

تعتمد البنية الهندسية المناسبة على مدة المهمة، ومتطلبات الطاقة، وتوافر الوقود، وبيئة التشغيل، والقيود اللوجستية.

للاطلاع على مقارنة تفصيلية لكثافة الطاقة، ولوجستيات الوقود، والكفاءة، والآثار الصوتية والحرارية، ومدة التشغيل، والعوامل الهندسية الأخرى، انظر خلايا الوقود التي تعمل بالميثانول مقابل الهيدروجين: مقارنة بين قدرات الطاقة التكتيكية.

بطارية وقود تكتيكية لتوفير الطاقة للأجهزة المحمولة والميدانية

A بطارية وقود تكتيكية تستخدم هذه التقنية توليد الطاقة عبر خلايا الوقود باستخدام مصدر وقود قابل للتجديد لتوفير طاقة كهربائية مستمرة للمعدات المحمولة والميدانية.

توفر HYDRA-M حلاً تكتيكيًا لبطاريات الوقود مخصصًا للمعدات المحمولة يدويًّا وأنظمة المراقبة والاتصالات وتطبيقات تزويد الطاقة الأرضية للطائرات بدون طيار التي تتطلب تشغيلًا لفترات طويلة واستبدالًا سريعًا للوقود.

على عكس النظام الذي يعتمد على البطارية وحدها، يمكن لخلية الوقود أن تستمر في توليد الكهرباء عند تزويدها بوقود إضافي.

للاطلاع على مقارنة تفصيلية بين تقنيات بطاريات الوقود التكتيكية القائمة على هيدريد المعادن في الحالة الصلبة وتلك القائمة على الميثانول، انظر بطارية الوقود التكتيكية.

التطبيقات التكتيكية لخلايا الوقود الهيدروجينية

مصدر طاقة تكتيكي محمول

يمكن لخلايا الوقود الهيدروجينية التكتيكية توفير طاقة كهربائية مستمرة للأجهزة الإلكترونية المحمولة، ومعدات الاتصالات، وأجهزة الاستشعار، وغيرها من المعدات الميدانية.

تم تصميم HYDRA-M للاستخدامات التي تتطلب سهولة النقل، وسرعة تغيير الوقود، وانخفاض مستوى الضوضاء.

المراقبة والمراقبة الصامتة

قد تتطلب أنظمة المراقبة عن بُعد إمدادًا مستمرًا بالطاقة مع تقليل البصمة الصوتية المرتبطة بمولدات الاحتراق التقليدية إلى أدنى حد ممكن.

يمكن لأنظمة خلايا الوقود أن توفر مصدر طاقة منخفض الضوضاء لتطبيقات محددة في مجالي المراقبة والرصد.

الاتصالات عن بُعد

قد تتطلب معدات الاتصالات الميدانية مصدر طاقة موثوقًا به في حالات النشر لفترات طويلة.

يمكن لخلية الوقود التكتيكية أن تعمل كمصدر طاقة مستمر مع تقليل الاعتماد على احتياطيات البطاريات الكبيرة.

المراقبة عن بُعد والبنية التحتية

قد يتعين على أجهزة الاستشعار عن بُعد وأنظمة المراقبة أن تعمل لفترات طويلة مع إمكانية محدودة للوصول إليها لأغراض الصيانة أو إعادة التزويد بالوقود.

يمكن لنظام HYDRA-R دعم المراقبة عن بُعد لفترات طويلة حيثما يكون توفير الميثانول السائل عمليًّا، بينما يوفر نظام HYDRA-M خيارًا للهيدروجين في الحالة الصلبة للاستخدامات المحمولة.

الاستجابة لحالات الطوارئ

يمكن للطاقة المولدة من خلايا الوقود أن تدعم معدات الاستجابة للطوارئ، ووسائل الاتصالات المؤقتة، والعمليات الميدانية البعيدة التي تتطلب إمدادات كهربائية محمولة وموثوقة.

الطاقة الأرضية للطائرات بدون طيار

يمكن لتقنية خلايا الوقود أن تدعم عمليات الطائرات بدون طيار من خلال أنظمة الدفع المثبتة على متنها وأنظمة الطاقة الأرضية على حد سواء، وذلك وفقًا لهيكل النظام.

تم تصميم HYDRA-M 120W لتزويد الطائرات بدون طيار بالطاقة على الأرض وشحنها أرضيًا، وليس لتشغيل محركاتها أثناء الطيران.

للاطلاع على الدفع بالهيدروجين في الطائرات بدون طيار، انظر حلول خلايا الوقود الهيدروجينية للطائرات بدون طيار.

مقارنة بين تقنيات خلايا الوقود الهيدروجينية التكتيكية

مقال مميزHYDRA‑M HYDRA-Rمولد ديزلبطارية ليثيوم أيون
مسار الطاقة الأولية الهيدروجين في الحالة الصلبة + خلية الوقود الكهربائية ذات الغشاء البوليمر (PEMFC) إعادة تشكيل الميثانول + خلايا الوقود HT-PEMFC الاحتراق التخزين الكهروكيميائي
القدرة المقننة 60 واط / 120 واط 60 واط يعتمد على التطبيق يعتمد على التطبيق
تخزين الهيدروجين هيدريد معدني صلب تم إنشاؤها عند الطلب — —
استبدال الوقود استبدال سريع للخرطوشة إعادة تعبئة الميثانول السائل إعادة تعبئة الوقود الشحن
الإخراج الصوتي ≤45 ديسيبل في ظل الظروف المحددة هيكل خلية الوقود منخفضة الإنتاجية عادةً ما تكون أعلى شبه صامت
النشر المحمول نعم نعم يعتمد على التطبيق نعم

تتميز كل بنية بخصائص تشغيلية ولوجستية مختلفة. وينبغي أن يأخذ اختيار النظام في الاعتبار الطلب على الطاقة، ومدة المهمة، وتوافر الوقود، والظروف البيئية، ومتطلبات النشر.

عرض المقارنة الكاملة بين المواصفات الفنية وتكلفة الملكية الإجمالية

التطبيقات التكتيكية لخلايا الوقود حسب المهمة

التطبيقالمنصة المناسبةالاعتبارات الرئيسية
مصدر طاقة تكتيكي محمول HYDRA-M تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة واستبدال الوقود بسرعة
المراقبة والاتصالات HYDRA-M أو HYDRA-R طاقة ميدانية موثوقة وطويلة الأمد
المراقبة عن بُعد HYDRA-M / HYDRA-R التشغيل المطول دون مراقبة
الطاقة الأرضية للطائرات بدون طيار HYDRA-M شحن بطاريات الطائرات بدون طيار والدعم الميداني
الاستجابة لحالات الطوارئ HYDRA-M أو HYDRA-R طاقة ميدانية متنقلة أو مستمرة
البنية التحتية عن بُعد HYDRA-R التشغيل لفترات طويلة بالوقود السائل

الاستجابة لحالات الطوارئ

الأبحاث القطبية في المرتفعات العالية

المراقبة عن بُعد للحدود

الطائرات بدون طيار (UAV) والمركبات البرية غير المأهولة (UGV) التكتيكية

مواصفات نظام خلايا الوقود الهيدروجينية التكتيكية

المواصفاتHYDRA-M 60 واط (محمولة)HYDRA-M 120 واط (عالية الطاقة)HYDRA-R 60 واط
التكنولوجيا هيدريد معدني في الحالة الصلبة + خلية وقود غشاء انبعاثي (PEMFC) هيدريد معدني في الحالة الصلبة + خلية وقود غشاء انبعاثي (PEMFC) خلية وقود الميثانول المُعدَّلة
القدرة المقدرة 60 واط ≥120 واط 60 واط
الوزن الإجمالي للنظام 5.45 كجم (شاملاً الوقود) يعتمد على التكوين يعتمد على التكوين
درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية من -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية من -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية
استبدال الوقود <60 ثانية (تغيير الخرطوشة) <60 ثانية (تغيير الخرطوشة) 5–10 دقائق
تطبيق نموذجي مصدر طاقة محمول الطاقة الأرضية / شحن الطائرات بدون طيار إمداد الطاقة عن بُعد لفترات طويلة
مصدر الهيدروجين هيدريد معدني هيدريد معدني إعادة تشكيل الميثانول

الأسئلة الشائعة

السؤال 1: ما الفرق بين HYDRA-M و HYDRA-R؟

 ج: يستخدم نظام HYDRA-M تقنية تخزين الهيدروجين في شكل هيدريد معدني صلب مع خلية وقود PEM، بينما يولد نظام HYDRA-R الهيدروجين من الميثانول عبر عملية إعادة التشكيل ويزوده إلى خلية وقود PEM تعمل بدرجة حرارة عالية.

يعتمد اختيار النظام المناسب على مدة المهمة، وإمدادات الوقود، وبيئة التشغيل، ومتطلبات النشر.

 ج: يستخدم نظام HYDRA-R الميثانول كناقل طاقة سائل. وحيثما يتوفر الميثانول بسهولة، فإن ذلك يمكن أن يبسط عملية توفير الوقود واللوجستيات المتعلقة بالنشر لفترات طويلة مقارنةً بالأنظمة التي تتطلب إمدادات متخصصة من وقود الهيدروجين الصلب.

 ج: نعم. يلبي كل من HYDRA-M وHYDRA-R متطلبات طاقة تكتيكية مختلفة. يمكن لـ HYDRA-M توفير الطاقة الميدانية المحمولة، بينما يمكن لـ HYDRA-R دعم عمليات المراقبة عن بُعد لفترات أطول حيثما يكون توفير الميثانول السائل عمليًا.

 ج: اختر HYDRA-M للمهام التي تتطلب أقصى درجات الأمان، والتخزين بدون ضغط، والموثوقية في ظروف البرودة الشديدة، وحيث تتوفر سلاسل إمداد متخصصة. اختر HYDRA-R للحصول على طاقة فعالة من حيث التكلفة وقابلة للنشر على نطاق عالمي، حيث تُعد بساطة سلسلة التوريد وتكلفة الوقود الأقل من الأولويات القصوى.

 ج: أ خلية وقود هيدريد معدني يجمع هذا النظام بين تخزين الهيدروجين في مادة هيدريد معدني ومجموعة خلايا وقود. يتم تخزين الهيدروجين داخل المادة الصلبة ويتم إطلاقه في ظل ظروف خاضعة للرقابة قبل تزويد خلية الوقود ذات الغشاء التبادل الأيوني (PEM) به لتوليد الكهرباء.

تعرف على المزيد حول سلسلة HYDRA-M.

 ج: أ خلية وقود هيدروجينية تكتيكية هو نظام طاقة محمول يستخدم الهيدروجين لتوليد الكهرباء للمعدات الميدانية وأنظمة المراقبة ومعدات الاتصالات وغيرها من التطبيقات البعيدة أو المتنقلة.

 ج: أ بطارية وقود تكتيكية هو نظام طاقة محمول يعتمد على خلايا الوقود، مصمم لتوفير طاقة كهربائية مستمرة باستخدام مصدر وقود قابل للتجديد.

على عكس النظام الذي يعتمد على البطارية وحدها، يمكن لخلية الوقود أن تستمر في توليد الطاقة عند تزويدها بوقود إضافي.

 ج: يمكن لجهاز HYDRA-M 60W أن يعمل لمدة تصل إلى حوالي 27 ساعة باستخدام عبوة وقود سعة 1.35 كجم في ظل ظروف التشغيل المحددة. ويعتمد وقت التشغيل الفعلي على الحمل الكهربائي وظروف التشغيل وتكوين النظام.

ج: يقوم نظام HYDRA-M بتخزين الهيدروجين داخل مادة هيدريد معدنية صلبة بدلاً من أسطوانة الغاز التقليدية عالية الضغط.

تقلل بنية التخزين هذه، التي تعمل تحت ضغط قريب من الضغط الجوي، من الحاجة إلى معدات تخزين الهيدروجين عالية الضغط، ويمكنها تبسيط عمليات المناولة والنشر الميداني.

ج: نعم، وهذا يتوقف على بنية النظام.

تم تصميم جهاز HYDRA-M 120W من أجل إمداد الطاقة الأرضي للطائرات بدون طيار والشحن الأرضي, ، في حين أن HYDRA-G 3.3kW مصمم من أجل طاقة ودفع الطائرات بدون طيار على متنها.

للاطلاع على تطبيقات الطائرات بدون طيار (UAV) على متن المركبات، انظر حلول خلايا الوقود الهيدروجينية للطائرات بدون طيار.

 

أنظمة خلايا الوقود الهيدروجينية التكتيكية لمهمتك

يمكن لفريقنا الهندسي مساعدتكم في تقييم احتياجاتكم من الطاقة، ومدة المهمة، وبيئة التشغيل، ولوجستيات الوقود، من أجل تحديد التكوين المناسب من طرازي HYDRA-M أو HYDRA-R.
اتصل بشركة SOLIDHYDRO لمناقشة احتياجاتك من الطاقة التكتيكية.

تواصل مع SOLIDHYDRO

هل تحتاج إلى معلومات فنية أو مواصفات المنتج أو دعم في مجال التطبيقات؟ تواصل مع فريقنا الهندسي.

واتساب

+86 19813722676

الاتصال

[email protected]

وسائل التواصل الاجتماعي

فيسبوك يوتيوب
انقر على الملفات أو اسحبها إلى هذه المنطقة لتحميلها.يمكنك تحميل ما يصل إلى 5 من الملفات.