燃料電池驅動的無人機續航時間比電池驅動的更長，運作時也比燃油驅動的更安靜 —— 這在空中作戰中具有決定性優勢。
五角大廈核准
美國國防創新單位（DIU）近期核准一款氫動力無人機系統，列入其「藍色無人機系統核准清單」。這是 DIU 對開發中無人系統分級評等的最高層級，可確保美國武裝部隊快速採購與部署。
這是強化美國無人機作戰能力持續努力的一環。過去十年來，與美國對手 —— 尤其是俄羅斯—— 的無人機作戰能力與戰術相比，美國已明顯落後。
根據國防創新單位官方頁面，DIU 的藍色無人機系統計畫會審查無人機的網路安全、供應鏈安全及快速部署能力。
認識 Z1：五角大廈信任的氫動力無人機
以色列無人機新創公司 Heven AeroTech 以其新款 Z1 引起關注 —— 這是一款氫燃料電池驅動的無人機。DIU 的核准意味著他們確信 Z1 底層的氫燃料電池技術是成熟的。他們已評估驅動這款創新原型機的氫燃料電池技術安全、可靠且可擴展。
產業貿易刊物《Defense Scoop》報導，Z1 單次氫燃料電池充填可達 10 小時續航力。這遠超過大多數電池，且運作更安靜，熱特徵也低於內燃機。
Z1 具備垂直起降（VTOL）能力，可在五分鐘內快速部署。其酬載能力不到十磅，大部分重量來自模組化感測器與通訊設備。
為何氫能如此重要
DIU 採納 Z1 之所以如此重要，正是因為那顆氫燃料電池。若該技術表現如 DIU 所相信的那樣出色，將能延長任務續航力，同時不會加重美國已然緊繃的後勤補給鏈負擔。
不同於電池驅動的無人機，使用 Z1 的單位無需中斷任務、將無人機召回基地、在電池耗盡後更換電池。此外，Z1 因氫燃料電池而極度安靜，其系統散發的熱量也遠低於目前使用的其他無人機。
氫能改變無人機續航力方程式
氫是絕佳的燃料來源，因為它確保作戰續航力，且利用氫的電池可進行高功率運作，而不會像現代戰場上的傳統動力無人機那樣大幅耗損燃料。
此外，氫的高單位質量能量與冷卻特性確保了熱管理 —— 這東西在熱成像儀上不會像火箭一樣發光 —— 即使以超音速運作也是如此。這對未來的偵察／快速打擊平台是巨大優勢。
移動式氫能基礎設施
《Interesting Engineering》近期一篇報導強調了這項發展的獨特性。伴隨 DIU 採納 Z1 而來的，是一座移動式、自給自足的氫氣生產與加注站。這套系統可在嚴苛環境中維持無人機運作數月之久，無需傳統燃料，甚至不需要支撐現有無人機作戰的後勤補給。
這被稱為「奈米電網解決方案」—— 一種非常小型、自成一體的能源與電力系統，設計用於獨立於大型電網之外運作。這是低特徵技術，非常適合在衝突期間於前線附近運作。沒有吵雜的發電機、熱羽流極小、電磁輻射也減少。換言之，它非常適合特種作戰及情報、監視與偵察（ISR）任務。
策略優勢
在印太、北極或中東爭議區域作戰的美軍，可輕易在任何地點、任何時間長度部署這些系統，且能在對這些移動站台遭受反擊威脅極低的情況下，進行可靠的無人機作戰。這套系統可持續為無人機加注燃料，甚至可支援全天候情報、監視與偵察作戰。
太陽能、水蒸氣與隨需生產的氫氣
這座移動式、自給自足的氫氣生產／加注站使用太陽能板為機載電解槽供電。電解槽隨後擷取大氣中的水分，按需生產氫燃料。之後，氫氣儲存於固態儲槽中，用於為 Z1 等氫動力無人機加注燃料。
若該系統如宣稱的那樣運作，美國將有望徹底革新無人機作戰——這是現代戰爭中最關鍵的領域之一。
歐洲競爭
涉足這項專案的不只有美國人。一家歐洲航太公司在巴黎航空展上展示了自己的氫動力超音速原型機 Destinus-3。使用液態氫同時作為燃料及預冷劑以幫助渦輪噴射引擎高效運作，這款無人機可以接近極音速飛行，為歐洲人提供了真正具競爭力的氫動力原型無人機。
根據《National Defense Magazine》的分析，若歐洲 Destinus-3 專案成功，這套系統最終可能彌合渦輪噴射引擎與衝壓引擎之間的差距，從而提供高效的高速飛行。
歐洲 Destinus-3 原型機擁有比典型無人機更大的機身，顯示氫能在續航型無人機之外更廣泛的航太前景。
為何氫能日益受關注
更長續航力： 氫燃料電池為無人機與機器人提供顯著更長的續航力，使其對持久性情報、監視與偵察任務極具吸引力。
更低特徵： 相較於內燃動力，降低的聲學與熱特徵減少了被偵測的可能性。
供應鏈獨立性： 移動式奈米電網消除對脆弱供應鏈的依賴，提升無人機的實用性與殺傷力。
作戰彈性： 隨需生產氫氣可在偏遠地點維持持續作戰。
熱管理： 氫的冷卻特性有助於在高速運作時管理熱量。
技術優勢詳解
Z1 的 10 小時續航力相較於電池驅動的替代方案是重大躍進 —— 後者通常僅能運作 30 至 90 分鐘。這種延長的飛行時間可實現：
持久監視： 無需輪換無人機即可持續監控關注區域。
延長航程任務： 能夠涵蓋更大地理範圍或抵達更遠目標。
降低作戰節奏： 更少的起降意味著更低的人員工作負擔與更低的被偵測風險。
安靜運作對於偵察任務尤其珍貴，因為在這類任務中，聽覺被偵測可能危及任務。傳統內燃動力無人機很容易被聽見，從而警示對手正受到監視。
後勤革命
移動式氫氣生產能力可能透過消除對複雜供應鏈的依賴，從根本上改變無人機作戰方式。傳統無人機作戰需要：
電池後勤： 運送、儲存與管理大量電池庫存。
燃料供應鏈： 將汽油或航空燃油運送至前進作戰基地。
電力基礎設施： 發電機與電力系統為電池充電。
奈米電網解決方案以一套從陽光與大氣水分生產燃料的自成一體系統取代了上述一切。對於偏遠或禁入環境，這種自主性具變革意義。
作戰安全效益
Z1 無人機及其加注基礎設施的低特徵特性提供多重優勢：
聲學匿蹤： 安靜運作防止被聽覺偵測。
熱特徵降低： 較低的熱排放使紅外線偵測更加困難。
電磁靜默： 極低的電磁輻射減少電子戰弱點。
視覺隱蔽： 小巧的加注站比傳統燃料庫更易偽裝。
這些特性使氫動力無人機系統特別適合在爭議環境中執行特種作戰，因為在這類環境中，被偵測意味著任務失敗或人員損失。
前進之路
若氫燃料電池技術在 Z1 上證明作戰成功，預期將在各軍用無人機計畫中快速採用。延長續航力、作戰獨立性與低特徵的組合，解決了無人機作戰中的多項現有限制。
然而，關於氫能基礎設施的安全性 —— 尤其是在戰鬥條件下 —— 以及該技術能否從小型情報、監視與偵察無人機擴展至更大型打擊平台，仍有疑問。未來數年將決定氫能究竟代表無人系統的真正革命，還是僅為特定任務的利基能力。
目前，五角大廈透過 DIU 核准所表達的背書，顯示其有信心氫動力無人機將在未來軍事作戰中扮演日益重要的角色。
