低空經(jīng)濟(jì)泛指 3000 米高空以下的飛行經(jīng)濟(jì)活動。核心就在于低空飛行物，其關(guān)鍵技術(shù)包括能源、控制和載荷等。就能源而言，低空飛行物需要高能量密度的電池以支持其飛行需求，固態(tài)/半固態(tài)電池和聚合物電池是較為適合的選擇。同時，氫燃料電池也是一個有潛力的選項，其目前正步入商業(yè)化的早期階段。
就在近期，又有兩個氫能無人機(jī)喜訊傳來。1月8日，由岱山縣數(shù)據(jù)服務(wù)中心牽頭，海萊云智和氫航科技承接開展的“氫旋4號”氫動力無人機(jī)測飛行動在岱山縣數(shù)據(jù)服務(wù)中心正式啟動；緊接著一天，國內(nèi)首個液氫驅(qū)動的噸級eVTOL無人飛行器由陜西同塵和光低溫科技有限公司在陜西寶雞鳳翔高新區(qū)成功試飛。兩次測試飛行的成功這均驗證了氫電在實際應(yīng)用中所具有的潛力和可行性。
據(jù)了解，氫燃料電池具有高功率密度和能量密度，這使其在提供足夠動力的同時，還能保持無人機(jī)的輕量化。載重10公斤氫燃料電池的無人機(jī)，可以進(jìn)行地理測繪、林業(yè)安防、風(fēng)電檢測、海域巡查；載重30公斤氫燃料電池的無人機(jī)，可以清洗墻壁、清洗太陽能電池板、應(yīng)急救援等。
01
應(yīng)用場景逐步拓寬，2024這些玩家不斷在為氫無人機(jī)“發(fā)聲”
中國科學(xué)院院士褚君浩曾表示：“發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)，應(yīng)是技術(shù)與應(yīng)用‘兩手都要硬，兩手都要抓’。在發(fā)展能源、控制和載荷等核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該把重心放在產(chǎn)業(yè)上，以具有針對性、有意義的應(yīng)用場景為突破口。”
回顧2024年，以氫鵬科技、氫航科技、協(xié)氫新能源、濟(jì)南綠動、溯馭技術(shù)、盛世盈創(chuàng)氫能等多家布局氫無人機(jī)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)，圍繞著技術(shù)提升和應(yīng)用場景為兩大主要切入點(diǎn)，完成了不同程度上的創(chuàng)新與拓展。
首先，從應(yīng)用拓展來看。近期，氫鵬科技自主研制的XC02氫動力長航時多旋翼無人機(jī)來到浙江省溫州市的甌江江畔開展海事巡檢任務(wù)，出色完成了在長距離海事巡檢領(lǐng)域的示范應(yīng)用。而早在24年初，該無人機(jī)不僅在零下40℃嚴(yán)寒下，完成了2小時續(xù)航測試，還在陜北開展了天然氣管線泄漏巡檢的示范作業(yè)，并攜帶多載荷在地勢起伏的黃土高原仿地飛行超2小時，連續(xù)巡檢50千米。
11月8日，氫航科技研發(fā)的氫旋4號氫動力六旋翼無人機(jī)在黑龍江完成冬季極寒作業(yè)，自23年11月至今，已高效作業(yè)一年時間；同月，氫旋4號完成環(huán)滴水湖安防巡查任務(wù)，全線近50個巡查任務(wù)點(diǎn)，任務(wù)距離10.92公里，飛行近40分鐘，使用1/3氫氣，一個架次便完成巡查任務(wù)；10月，氫航科技旗下FC30氫電版運(yùn)載無人機(jī)跨海島醫(yī)療物資空中運(yùn)輸任務(wù)圓滿完成，面對島嶼眾眾多，交通方式主要依靠輪渡的舟山群島，該產(chǎn)品短時間內(nèi)就可完成不同島嶼之間的物資運(yùn)輸，高效滿足緊急情況下藥品等醫(yī)療物資的運(yùn)輸調(diào)度需求。
11月1日，協(xié)氫新能源在棗莊市完成首次低空無人機(jī)搭載快遞包裹運(yùn)輸應(yīng)用場景測試，重載續(xù)航達(dá)到了2小時以上。值得一提的是，協(xié)氫新能源與上海氫洋科技于12月18日簽訂了1000臺百公斤級出口農(nóng)業(yè)用氫能無人機(jī)合作協(xié)議。這筆出口訂單總價值6億元，是迄今為止最大的氫能無人機(jī)訂單的簽訂。
從技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、突破來看。11月，由濟(jì)南綠動牽頭、溯馭技術(shù)聯(lián)合參與的山東省重點(diǎn)研發(fā)計劃(重大科技創(chuàng)新工程)-“大載重長續(xù)航無人機(jī)用燃料電池研發(fā)及應(yīng)用”項目啟動會暨實施方案論證會在濟(jì)南召開。該項目主要針對大載重、長續(xù)航氫能無人機(jī)對綠色低碳動力系統(tǒng)的需求開展無人機(jī)用空冷燃料電池、輕量化水冷燃料電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用驗證，開展無人機(jī)用燃料電池量產(chǎn)工藝開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，開展氫能無人機(jī)的應(yīng)用示范。
9月，哈工大重慶研究院下屬翌翔無人機(jī)團(tuán)隊自主研制的國內(nèi)首架太陽能氫能無人機(jī)在兩江新區(qū)明月湖順利完成了首飛。這款無人機(jī)創(chuàng)新性地結(jié)合了太陽能發(fā)電適壓直驅(qū)系統(tǒng)與氫能混合動力系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩種能源的有效互補(bǔ)，從而支持跨晝夜超長航時飛行。這種設(shè)計極大地增強(qiáng)了無人機(jī)的應(yīng)用靈活性，特別是在需要長時間連續(xù)工作的場合。
8月4日，協(xié)氫新能源與惠中科技強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同發(fā)布了國內(nèi)首臺氫能光伏清洗無人機(jī)。在協(xié)氫H50、H100擎天氫能無人機(jī)上搭載惠中無人機(jī)光伏清洗掛載設(shè)備，充滿一次氫氣可持續(xù)飛行3小時以上，載重可達(dá)60kg以上，目前，雙方已在國電投、國能、中電建、天合、晶科、晶澳、陽光電源等多個光伏電站清洗業(yè)務(wù)開啟氫能無人機(jī)應(yīng)用，預(yù)期年銷售額將突破5000萬元。
8月26日，“天目山一號”氫動力長航程多旋翼無人機(jī)在浙江杭州舉行了首飛儀式。其中，這是天目山實驗室與氫鵬科技產(chǎn)學(xué)研合作的成果，該產(chǎn)品出色的應(yīng)用示范成果，也證實了合作雙方極強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)實力和可靠性。
7月，陜西同塵和光低溫科技聯(lián)合西安交通大學(xué)及盛世盈創(chuàng)氫能科技（陜西）有限公司共同研制的首架液氫無人機(jī)樣機(jī)完成首次飛行測試。本次測試的液氫無人機(jī)搭載了輕量化低溫液氫儲罐及燃料電池系統(tǒng)。
3月，大連化物所能源催化轉(zhuǎn)化全國重點(diǎn)實驗室陳忠偉院士團(tuán)隊開發(fā)的高比能氫混動力電源被應(yīng)用于一款工業(yè)級無人機(jī)上，并在惡劣天氣條件下完成了穩(wěn)定試飛。這種新型電源的能量密度高達(dá)600 Wh/kg，即使在-7℃和5級風(fēng)力的情況下也能保持穩(wěn)定的功率輸出（燃料電池穩(wěn)定輸出功率達(dá)到2030瓦）。與現(xiàn)有的磷酸鐵鋰或三元鋰電池相比，這項技術(shù)創(chuàng)新顯著提高了無人機(jī)的性能，使其更適合執(zhí)行長時間、高強(qiáng)度的任務(wù)。
02
頂層設(shè)計支持引導(dǎo)，氫無人機(jī)的“命運(yùn)”已悄然轉(zhuǎn)變
政策扶持是氫能無人機(jī)產(chǎn)業(yè)崛起的重要保障。24年1月《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》的出臺，也宣告著低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了“有法可依”的階段；3月，在全國兩會上，將低空經(jīng)濟(jì)作為了發(fā)展重點(diǎn)首次納入政府工作報告中；隨后工信部、科技部、財政部、民航局四部門聯(lián)合印發(fā)了《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實施方案（2024-2030年）》，提出到2030年推動低空經(jīng)濟(jì)形成萬億級市場規(guī)模。
種種跡象都表明，低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)或?qū)⒊蔀轫攲釉O(shè)計的“新寵”，為氫無人機(jī)的預(yù)熱起飛開始鋪好道路，這也使得各地政府紛紛出臺實打?qū)嵉难a(bǔ)貼政策，全方位引導(dǎo)該領(lǐng)域的提速發(fā)展。
4月中旬，《南山區(qū)促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項扶持措施》（以下簡稱《措施》）中也曾提出，鼓勵開展氫燃料電池?zé)o人機(jī)示范應(yīng)用，對區(qū)內(nèi)企業(yè)或單位首次采購轄區(qū)內(nèi)生產(chǎn)的氫燃料電池?zé)o人機(jī)的，按照采購金額的20%給予一次性補(bǔ)貼，最高不超過100萬元。
6月20日，發(fā)布的《通川區(qū)推動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展及推廣應(yīng)用行動方案（2024-2027年）（征求意見稿）》中提出，鼓勵轄區(qū)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的氫能兩輪車、無人機(jī)等出口海外市場，按照出口數(shù)量予以適當(dāng)物流補(bǔ)貼。
8月7日，成都市氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展項目申報工作中，對組織開展的氫燃料電池軌道機(jī)車、無人機(jī)、分布式能源、熱電聯(lián)供系統(tǒng)、摻氫及供氫管網(wǎng)建設(shè)等示范項目，按實際投資（不含土地成本）的10%給予最高500萬元的一次性補(bǔ)貼。
而在11月8日，十四屆全國人大常委會第十二次會議表決通過《中華人民共和國能源法》，自 2025 年 1 月 1 日起施行，氫能首次被明確納入能源管理體系，這一變革對航空產(chǎn)業(yè)尤其是電動航空產(chǎn)業(yè)意義非凡。
過去，危化品、爆炸等詞匯常與氫能相伴，導(dǎo)致在公眾認(rèn)知中，氫就代表了不確定性或危險。然而，隨著氫能正式確立為能源，氫無人機(jī)的命運(yùn)由此將發(fā)生悄然轉(zhuǎn)變，可以預(yù)見的是，在政策持續(xù)推動下，隨著從制氫、用氫端束縛的逐步減輕，企業(yè)對于氫無人機(jī)業(yè)務(wù)的投入和開拓會變得更加大膽與順暢，在不斷的技術(shù)提升與應(yīng)用拓展中，示范成績將會被大眾所看到，到那一時刻，這一領(lǐng)域也或迎來廣闊的發(fā)展機(jī)遇。
