如果 Amazon 改用无人机送货，需要消耗多少能源？

「如果 Amazon 网站的全部商品都改用无人机送货，且送货箱可重复利用，那么会给环境带来什么样的影响？」这个问题最初出现在 Quora 上。而本文内容则是 Kynan Eng 从能源使用方面给出的回答。Eng 从事大脑相关研究，并在大学和创业公司里将自己的研究应用于商业。他的回答如下：

在能源使用方面，把 Amazon 目前所有的送货工具都替换成无人机，消耗的能源大致相当于 3-5x 辆货车的能源消耗量。为了算出具体数值，现在我们把一辆轻型送货汽车、一架直升飞机和一架轻型无人机放在一起，比较它们各自的能源消耗。在这一对比中，我们假设无人机是用于送货流程中「最后一英里」（last-mile）的送货上门服务。

我们选取 Ford Transit Connect 这一车型作为送货车。

• 有效负荷：735 千克
  
• 整车重量：1572 千克
  
• 燃油效率：百公里 9.41 升
  

汽油的能量密度大致为 46.4 兆焦（MJ）/千克，或者说 33.4 兆焦/升。也就是说，Ford Transit Connect 送货车在装满货物的情况下，每公里需要消耗 3.14 兆焦。如果再除以有效负荷，那么就是该车 1 千克的质量移动 1 公里的距离，需要消耗 4.27 千焦（KJ）的能量。

接下来是直升机，我们选取 Eurocopter EC145 型号。

• 有效负荷：1793 千克
  
• 最大起飞重量：3585 千克（油箱：757 升）
  
• 燃油效率：每升 0.89 公里，或每公里 1.12 升
  

飞机燃油的能量密度是 31.6 兆焦/升，因此 Eurocopter 直升机每飞一公里就要消耗 35.39 兆焦。在满载货物的情况下，1 千克的质量飞 1 公里，就要用去 19.7 千焦。

接下来我们选择 Ideafly Hero-550 型号的无人机进行计算。

• 有效负荷：0.8 千克
  
• 未装填重量：2.5 千克
  
• 飞行时间：1380 秒
  
• 电池能量（10Ah）：36 千焦
  
• 电力瓦数（w）：26.1 瓦，即 7.9 瓦/千克
  
• 最大速度：8 米/秒
  

我们可以做一个理想情境的假设，即无人机装载最大负荷且以最大速度飞行；再加上返回送货基地的时间，也就是 1380 秒乘 8 米再除以 2，结果为 5.5 千米。因此，理想情境下有效负荷的运送效率就是：1 千克质量飞行 1 公里需要消耗 8.2 千焦。

所以，总的来说，以 Ford Transit 运货汽车将一定量的货物运送一定长度的距离所需的能源效率为参照，直升机和无人机的能源效率如下：

• Eurocopter 直升机需要 19.7 除以 4.27，即 4.6 倍于 Ford 运货车的能源；
  
• 理想情境下的 quadcopter 无人机需要至少 8.2 除以 4.27，即 1.9 倍于 Ford 运货车的能源。
  

但需要注意的是，无人机在理想情境下的能源效率，是在相当乐观的设定下估测的，而实际上的数值或许能达到 Ford 车的 3 至 5 倍，不过应该不会高于直升机的能源消耗。

当然，上面的种种计算都没有考虑到其他因素，例如使用光能电池的无人机在负重方面的有限性；相较于汽车而言，无人机还需要再飞一段距离，以进入收件人的视线范围内；天气情况；由于运货车的空间更大，因而在装包效率上要高于无人机；等等。在这些现实条件下，如果还有人坚持认为，无人机的运货效率要比汽车和直升机的效率高的话，那么可能是电影《复仇者联盟》给他的自信吧。

本文来源： forbes 。本文由 创见/TECH2IPO 朱子尧 编译，转载请注明出处。