无人机应用持续扩展 电源技术成关键推手
- 李佳玲／台北
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应用快速成长的无人机，在多数场域的普及，更进一步带动产业蓬勃发展，而持续进化的电源技术，将扮演市场成长的核心关键之一。为协助台湾业者掌握相关趋势，DIGITIMES与Vicor特地携手举办「无人机产业链趋势暨电源系统研讨会」，邀请多位专家，从不同角度剖析市场态势。
汉翔航空副总经理庄秀美首先在「台湾无人机产业计划与海内外商机」演讲中指出，目前民用无人机市场中，中国大疆占据74%市占，军用则以欧美大厂为主，欧美正积极推动「去中供应链」建构网安防护网。现在无人机应用场域正朝多元化发展，包含物流配送、智能农业、安防执法、灾防救援等民用场景，以及电子战、情资侦蒐、精准打击等军事用途，「忠诚僚机」与模块化设计成新趋势。
2024年9月10日成立的「台湾卓越无人机海外商机联盟」以汉翔为龙头，整合台湾业者打造非红供应链，推动策略涵盖建立产业聚落、内需实绩养成、关键技术研发，并积极拓展美德日等国际合作。供应商依需求分为民用A级与军规B级两类系统。
经纬航太总工程师兼飞航部经理叶泳兰博士接着以「台湾无人机动力系统配置布局与产业市场策略」为题，剖析全球无人机产业现况。他提到无人机动力系统核心元件，需整合航太、电机、材料等跨领域技术。目前主流动力配置分为纯电动、油电复合及燃油系统三大类，各有其适用场景与技术挑战。
叶泳兰强调无人机设计必须遵循「任务导向」原则，避免无限叠加规格导致设计无法落地，并重视工程中的「妥协原则」在性能、航程与成本间取得平衡。台湾未来应着重发展MIT高端螺旋桨与马达模块，强化高效率、低噪音、可模块化之推进系统，并持续探索高能量密度电池与氢燃料电池等替代能源技术。
工研院机械与机电系统研究所副所长彭文阳在「无人机动力与控制系统技术发展与案例分享」演讲中指出，针对高酬载长航程、AI自主飞行及多变环境与网安等核心挑战，工研院采取轻量化电源模块、复合动力系统、氢燃料电池、边缘运算AI模块及备援飞控等对应策略，强调动力系统设计应从任务需求出发，依飞行任务确立桨叶需求、马达特性及电源管理。工研院已开发出电推单元，相较市售产品重量更轻、效率更高，续航提升10%；同时发展电涵道扇技术，单轴推力达40kg，采用Halbach集磁外转子设计。
在复合动力系统方面，搭载油电动力耦合调变控制技术，核心元件包括7kW、36kW发电机模块及高功率密度DC-DC转换器。
雷虎科技总经理苏圣杰接着介绍该公司在「无人艇及无人机拓展国际市场的机会与挑战」。他指出全球无人系统战略地位不断攀升，政府的政策已为无人艇发展创造有利环境。雷虎SEASHARK-700无人艇长7.3米，搭载美国Mercury 300XL引擎，极速可达50节，航程超过300公里，支持载人／无人模式切换，采用开源控制核心Ardupilot及国际顶尖光电传感与通讯模块。
无人艇应用领域涵盖情报监视侦察、单次任务执行及群游技术战术部署等，特别适合台湾海岸线长易遭渗透的地缘环境。全球USV市场年复合成长率超过12%，2025年产值预估达13亿美元。
雷虎正透过跨国合作、国产自主研发与智能化控制平台三轨并进，积极拓展国际市场，目标从国防链条走进国际战略合作场域。
模块化电源提供高效解方 Vicor场域实证产品优势
Vicor工业应用工程总监Tom Curatolo以「使用模块化电源建构更好的无人机」为题，分析目前技术发展趋势。他提到模块化电源系统具备快速整合上市、减少设计资源与测试时间、零件数少且供应链简化、灵活升级扩充功能等优势，完全符合无人机对高密度、高效率及小尺寸的严格要求。
他接着分享四种应用案例，包括扩系留式无人机采用高压DC(400V~800V)传输再降压至48V供电，有效减轻电缆重量；电池供电独立式无人机建议由24V升级至48V系统可提升效率减少损耗；氢燃料电池无人机如Doosan案例可飞行长达2小时，透过PRM模块将40~74V不稳定输出稳压至48V/12A驱动马达；高空长航时无人机则采用11kW DCM模块，重量仅215g但效率达96%，设计三层功率架构支持反向充电。
Vicor强调48V将成为未来标准电压，系统设计须考量单模块可扩展性、边缘AI高功率需求及混合能源整合能力，打造适应多元任务且性能优异的模块化电源网络。
模块化解决方案被视为无人机提升性能竞争力的关键差异化技术。Vicor台湾资深应用工程师张仁程在「Vicor无人机电源模块解决方案技术及应用／案例介绍」议题中分享七种无人机应用案例，包括监控无人机采用48V为中枢电压架构搭配ZVS降压模块；配送无人机如Amazon采用DCM模块确保机身轻量化；通讯无人机使用BCM比例转换模块实现98.5%高效率；媒体与娱乐无人机透过堆叠式设计支持多样化负载；巡检无人机选用BCM+SAC组合达到高EMI防护；农业无人机需适应不同电压来源与供应多元控制元件；系留式与水下无人机则采用双向应用模块实现在线供电与持续运作，如应用于10kW水下机器人。
Vicor模块比传统解决方案体积小5~10倍，单模块重量仅20~30克，效率最高可达98~99%，且具备高度弹性与可扩展性，已被Amazon、Doosan及南加州防空系统等国际领导厂商采用。
聚焦供应链与国际化 无人机产业迎向战略新时代
除了精彩演讲外，研讨会的座谈环节，也邀请叶泳兰、张仁程、Tom Curatolo、苏圣杰等四位专家，以「无人机供应链商机大未来」为题交换意见。叶泳兰指出航太技术具有永续性，许多民生科技源自航太领域，未来无人机可广泛应用于人型机器人服务及危险场域作业，他同时呼吁台湾发挥芯片领域优势，积极掌握关键技术并整合发展群体优势。
张仁程与Tom Curatolo则强调轻薄短小、轻量化的电源系统对无人机发展至关重要，特别是面临电池能量转换、热量管理、电磁干扰等技术挑战。他们建议台湾应善用「非红供应链」机会，但不应仅专注于台湾市场，而应放眼「南海市场」，特别是那些「买不起美国产品但又无意购买中国设备」的东南亚地区。也期许联盟业者可多加运用Vicor近乎随插即用电源模块且是百分百Made in USA的优势，特别是针对这波美国UAV市场机会的业者们。
苏圣杰将无人机定位为空中机器人，认为无论空中、地面或水下机器人的应用前景都十分广阔，预计台湾政府希望在未来三年内将无人机产业规模扩大至300亿或500亿。AI浪潮将加速无人机产业发展，特别是无GPS环境下的导航功能，需结合机载电脑与大数据。
专家们指出台湾芯片厂虽有大量投资，但可进一步突破OEM思维模式，理解航太产品特性。Tom Curatolo鼓励台湾厂商积极参与国际展会，与VICOR等国际企业合作，共同面对未来15年的多元商机，与会专家们一致认为，无人载具产业正处于起飞阶段，尽管面临技术挑战，但发展潜力无限。
