摘要: 長期來看,氫能是無人機動力更優(yōu)選擇。其通過氫燃料電池供能,推進系統(tǒng)以燃料電池混動為主流,質(zhì)子交換膜燃料電池是氫燃料電池主流方案。與鋰電相比,氫能無人機在能量密度(氫燃料電池&n" />
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氫能無人機商業(yè)化初啟,氫能+低空雙藍(lán)海賽道騰飛

摘要:

長期來看,氫能是無人機動力更優(yōu)選擇。其通過氫燃料電池供能,推進系統(tǒng)以燃料電池混動為主流,質(zhì)子交換膜燃料電池是氫燃料電池主流方案。與鋰電相比,氫能無人機在能量密度(氫燃料電池 300 - 1000Wh/kg,理論值為鋰電池 3 - 5 倍,續(xù)航 3 - 10 小時遠(yuǎn)超鋰電 0.5 - 1 小時)、儲能效率(1 個 13.0L 重 5.7Kg 氫瓶等同于 35 塊 TB48S 動力電池)、環(huán)境適應(yīng)性(- 40℃到 60℃)、補能速度(加氫 3 - 5 分鐘,鋰電充放電 1 - 2 小時)、壽命周期(氫燃料電池 2000 小時以上,鋰電池約 200 小時)優(yōu)勢明顯。機翼構(gòu)造上,旋翼無人機占比超 50%,多旋翼占我國無人機市場份額 51.15%居首,固定翼占比超 40%。

工業(yè)領(lǐng)域中,氫能無人機經(jīng)濟性突出,2027/2030 年國內(nèi)市場空間預(yù)計超 20/140 億元,或最早落地。以 DJI FlyCart 30 為例,F(xiàn)C30 氫能版全生命周期成本比鋰電版低 8.1%,加氫補貼后更優(yōu),對比燃油無人機成本低 38%。核心部件成本下降帶動應(yīng)用發(fā)展,2025 年中國工業(yè)無人機市場規(guī);蛲黄 1200 億元,氫能無人機同年開啟商業(yè)化,2030 年市場規(guī);虺 140 億元,2023 - 2030 年 CAGR 達 110.7%。

政策、技術(shù)、訂單推動氫能無人機商用前景向好。2024 年起產(chǎn)業(yè)進入密集試驗期,產(chǎn)品性能突破,協(xié)氫新能源 6 億元訂單證明商業(yè)化可行。產(chǎn)業(yè)鏈完整,創(chuàng)業(yè)公司協(xié)氫新能源、氫航科技領(lǐng)先,多家上市公司有切入潛力。

相關(guān)標(biāo)的:國富氫能 Wankel 航空合作;雄韜股份持股云韜氫能,“云航 S20”首飛,2025 年有產(chǎn)能和投放計劃;神開股份持股瀚氫動力,其無人機供氫系統(tǒng)市占率近 90%;國鴻氫能與氫源智能合作使“理工氫源 - 翠亨 1 號”首飛;江蘇神通產(chǎn)品用于無人機;蜀道裝備論證氫能動力系統(tǒng);京城股份高壓儲氫瓶用于無人機且募資擴產(chǎn);龍蟠科技子公司研制 IV 型儲氫瓶并供貨;中材科技“DJ25”搭載其儲氫瓶產(chǎn)品 。

氫能性能卓越,長期視角下為無人機動力更優(yōu)選

氫能性能卓越,從長期視角看是無人機動力的更優(yōu)選擇。氫能無人機以氫燃料為動力源,核心部件是氫燃料電池,通過其將氫氣化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動飛行。其推進系統(tǒng)從動力來源分有燃料電池和內(nèi)燃機,細(xì)分包含氫燃料電池、氫內(nèi)燃機、氫混合動力系統(tǒng),當(dāng)前以燃料電池混動系統(tǒng)為主流,多采用氫燃料電池 - 電池混合動力系統(tǒng)。無人機氫動力系統(tǒng)主要由氫燃料電池、控制器、氫氣瓶組成,其中質(zhì)子交換膜燃料電池因諸多優(yōu)點成為氫燃料電池主流技術(shù)方案。與傳統(tǒng)鋰電相比,氫能無人機在多方面優(yōu)勢顯著:能量密度上,氫燃料電池為300 - 1000Wh/kg,理論值是鋰電池3 - 5倍,續(xù)航可達3 - 10小時,遠(yuǎn)超鋰電無人機的0.5 - 1小時;儲能效率方面,1個13.0L重5.7Kg的氫瓶等價于35塊TB48S動力電池(重量23.5Kg);環(huán)境適應(yīng)性上,可在 - 40℃到60℃環(huán)境使用;補能速度快,加氫3 - 5分鐘即可完成,鋰電池完全充放電需1 - 2小時;壽命周期長,氫燃料電池達2000小時及以上,鋰電池僅有300 - 500次充放電循環(huán)壽命(約200小時)。在機翼構(gòu)造方面,無人機分為固定翼、旋翼和復(fù)合翼,旋翼占比超50%,其中多旋翼無人機占我國無人機市場份額比重最大,達51.15%,其次固定翼無人機占比超40% ,不同機翼構(gòu)造各有飛行特點和適用場景 。

工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)濟性出色,2027/2030 年國內(nèi)空間或超 20/140 億元

工業(yè)領(lǐng)域中,氫能無人機經(jīng)濟性出色,2027/2030年國內(nèi)市場空間或超20/140億元。工業(yè)領(lǐng)域有望成為氫能無人機最早落地場景,其下游應(yīng)用以地理測繪、農(nóng)林植保等為主。氫動力無人機因燃料電池和儲氫系統(tǒng)體積大,適合軍事和工業(yè)領(lǐng)域,工業(yè)級已具備應(yīng)用條件。在常規(guī)場景下,氫能無人機憑借續(xù)航優(yōu)勢,工作效率遠(yuǎn)超鋰電無人機,如電網(wǎng)巡檢中,氫燃料無人機單日工作量可達約64個塔架,而鋰電無人機小于10個塔架。特殊場景里,氫能無人機續(xù)航長、環(huán)境耐受度高,可完成高寒地區(qū)巡檢等任務(wù),且已完成多個場景測試,隨著應(yīng)用行業(yè)對續(xù)航和作業(yè)效率要求提高,其應(yīng)用比例有望上升。

從全生命周期視角,氫能無人機相較鋰電、燃油更具經(jīng)濟性。以DJI FlyCart 30為例,F(xiàn)C30氫電版相比鋰電版續(xù)航大幅提升。雖氫能無人機初始購置成本高,但在預(yù)設(shè)貨物運輸場景下,F(xiàn)C30氫能版全生命周期成本約19.15萬元,鋰電版約20.85萬元,氫能成本低8.1%,考慮加氫補貼后,經(jīng)濟性進一步增強。對比燃油無人機,其存在燃料獲取難、維護成本高、動力響應(yīng)滯后等問題,應(yīng)用受限。以瓴樂油電混16KG版與FC30氫電對比,2000h使用周期中,F(xiàn)C30氫能成本低38%。

同時,核心部件成本呈下降趨勢,帶動應(yīng)用經(jīng)濟性提升。燃料電池核心成本源于電堆,通過技術(shù)進步、國產(chǎn)化推進、規(guī)模效益提升,其成本有望下降。2018 - 2023年,燃料電池系統(tǒng)、電堆成本分別由9600、6500元/kW降至2400、1500元/kW,預(yù)計2028年將分別降至1100、600元/kW,2025/2028年氫燃料電池系統(tǒng)價格有望達2400/1500元。儲氫瓶方面,高壓氣態(tài)儲氫為當(dāng)前主流,常用III型瓶,IV型瓶處于導(dǎo)入期。碳纖維成本占儲氫瓶原材料成本50%以上,隨國產(chǎn)碳纖維擴產(chǎn),價格持續(xù)下降,2023年同比 - 30.9%,2024年同比又下跌23.86%,儲氫瓶成本下降將帶動氫能系統(tǒng)成本降低。

市場規(guī)模方面,預(yù)計2025年中國工業(yè)無人機市場規(guī)模將破1200億元。氫能無人機有望2025年開啟初步商業(yè)化,2030年中國市場規(guī);虺140億元,2023 - 2030年CAGR高達110.7%。2023年、2024年全球氫燃料電池?zé)o人機市場規(guī)模約為0.27、0.41億美元,滲透率約0.1%,2024年協(xié)氫科技獲6億元訂單,標(biāo)志產(chǎn)業(yè)向商業(yè)化初期過渡,預(yù)計2030年中國氫能無人機市場規(guī)模達141.3億元,滲透率3% 。

政策助推+技術(shù)升級+訂單落地,氫能無人機商用前景可期

政策助力氫能無人機及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來,國家及地方政府在政策端持續(xù)發(fā)力支持氫能飛機及氫能基礎(chǔ)建設(shè)。國家層面,2020 年 6 月頒布《無人機用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)》統(tǒng)一相關(guān)要求;2022 年 3 月發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021 - 2035 年)》,推動燃料電池在航空器等領(lǐng)域應(yīng)用;2023 年 10 月發(fā)布《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023 - 2035 年)》,布局氫能航空關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與商業(yè)化運營探索;2024 年 12 月,國促會標(biāo)委會及工信部等單位推動氫能無人機技術(shù)發(fā)展與工業(yè)領(lǐng)域低碳?xì)鋺?yīng)用實施方案。地方政府積極響應(yīng),2025 年 2 月,重慶、中山、江蘇等地陸續(xù)發(fā)布政策支持氫能無人機產(chǎn)業(yè)及氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 。

技術(shù)升級與商業(yè)化初步落地,使氫能無人機前景廣闊。2024 年起產(chǎn)業(yè)端進入密集試驗期,性能持續(xù)突破。如氫航科技“氫旋 4 號”2025 年 1 月在 - 40℃環(huán)境首飛,續(xù)航提升;協(xié)氫科技“擎天 H100”低溫下掛載 45kg 飛行超 2 小時;氫瀾科技 XC02 完成 43.2 公里長距離自主巡檢測試,續(xù)航超 90 分鐘,同塵和光等機構(gòu)也取得進展,驗證了氫能無人機在復(fù)雜環(huán)境下的可靠性和性能優(yōu)勢,為商業(yè)化落地儲備技術(shù)。當(dāng)前氫能無人機產(chǎn)品性能出色:動力系統(tǒng)以氫燃料電池為主,部分輔以鋰電池,功率可達 10kw 左右,云航 s45 達 12kW;儲氫以 35MPa 氣態(tài)為主流,儲氫容積最高 40L,固態(tài)、液氫無人機有樣機;續(xù)航普遍 1 - 3 小時,最高 9h;適應(yīng)溫度 - 40℃至 57℃;載重量普遍 5 - 15kg,部分機型 100kg 及以上。2024 年 12 月 18 日,協(xié)氫新能源與上海氫洋科技簽訂 6 億元 1000 臺百公斤級出口農(nóng)業(yè)用氫能無人機合作協(xié)議,這一最大訂單證明了氫能無人機商業(yè)化路徑可行,實現(xiàn)初步驗證,后續(xù)有望訂單持續(xù)落地 。

創(chuàng)業(yè)公司領(lǐng)銜探索商用化路徑,產(chǎn)業(yè)鏈有望迎增長機遇

氫能無人機產(chǎn)業(yè)鏈已形成“制氫 - 儲運 - 燃料電池 - 整機 - 應(yīng)用”完整閉環(huán),核心環(huán)節(jié)集中在燃料電池、動力集成與整機制造。上游涵蓋氫能制備與儲運(如電解水制氫設(shè)備、儲氫瓶、加氫站等)及燃料電池核心部件(電堆、輔助系統(tǒng)等);中游包括氫動力系統(tǒng)集成(主要為氫燃料電池混合動力系統(tǒng))與整機制造(國內(nèi)廠商有氫航科技、協(xié)氫科技等);下游涉及應(yīng)用場景(如電力巡檢等)及配套服務(wù)(如低空監(jiān)視體系等)。

創(chuàng)業(yè)公司在氫能低空賽道領(lǐng)銜探索,產(chǎn)品已在下游應(yīng)用。協(xié)氫新能源作為風(fēng)冷氫燃料電池系統(tǒng)原創(chuàng)企業(yè),依托清華大學(xué)研發(fā)生態(tài),2025 年 2 月 6 日推出的 12kW 風(fēng)冷氫燃料電池性能領(lǐng)先,且實現(xiàn)零部件 100%國產(chǎn)化。公司具備整機制造能力,量產(chǎn)氫能無人機最大起飛重量超 150kg,還有電解水制氫加氫一體機。其產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,與多家企業(yè)合作,2024 年獲大額訂單,2025 年 2 月與德國萊茵 TÜV 大中華區(qū)合作,實力獲國際認(rèn)可。公司擁有四大生產(chǎn)基地,池州基地 2024 年 6 月投產(chǎn),具備年產(chǎn) 3000 架氫能無人機及 5 萬臺風(fēng)冷燃料電池的能力,為訂單落地提供保障。氫航科技成立于 2017 年,由專業(yè)人才和專家團隊創(chuàng)立,其輕量化燃料電池技術(shù)領(lǐng)先,“氫旋 4 號”等兩款無人機獲權(quán)威檢測認(rèn)證,2023 年交付的系統(tǒng)功率 1.7kW,能量轉(zhuǎn)化效率超 50%,續(xù)航 2 - 3 小時,能零下 20°C 冷啟動,整體規(guī)劃 3 年 60MW 產(chǎn)能,含 3000 架無人機、1000 臺制氫加氫設(shè)備及 1 個區(qū)域性服務(wù)中心。

此外,在行業(yè)發(fā)展初期,多家上市公司通過多種方式涉足該領(lǐng)域。鑒于上市公司具備成熟業(yè)務(wù)模式、供應(yīng)鏈及資金實力,擁有氫燃料電池、儲氫瓶技術(shù)及無人機制造經(jīng)驗的公司,同樣有切入此賽道的潛力 

相關(guān)標(biāo)的

國富氫能作為中國氫能裝備制造龍頭,在液氫儲運等領(lǐng)域領(lǐng)先,2023 年車載高壓儲氣瓶/高壓供氫系統(tǒng)營收份額分別為 2.2/2.5 億元,市占率 26.2%/21.1%居首。2025 年 1 月完成 40kgf 推力級氫燃料發(fā)動機地面試車驗證,2 月與 Wankel 航空合作,共同開發(fā)低空氫動力系統(tǒng)樣機,布局氫能低空領(lǐng)域。

雄韜股份(持有云韜氫能 18.6%股份),云韜氫能由多方出資于 2022 年設(shè)立,核心團隊來自華南理工大學(xué),在燃料電池領(lǐng)域深耕超十年。“云航 S20”于 2024 年 7 月首飛,搭載的氫燃料電池系統(tǒng)核心部件國產(chǎn)化率 85%,已與順豐試點合作。2025 年計劃投入 10 億提升產(chǎn)能,投放氫能無人機 50 架等。

神開股份(持有瀚氫動力 5.18%股份),瀚氫動力 2016 年由航天 801 所副所長創(chuàng)立,其無人機供氫系統(tǒng)市占率近 90%,產(chǎn)品使無人機供氫系統(tǒng)重量減 50%、氣體利用效率提至 98%以上,還參與行業(yè)規(guī)范制定。神開股份 2024 年兩次入股,據(jù) GGI 數(shù)據(jù),該賽道 2025 - 2030 年市場規(guī)模增長預(yù)期良好。

國鴻氫能(與氫源智能合作),氫源智能 2021 年成立,有北京理工大學(xué)背景,掌握固體儲氫與抗干擾導(dǎo)航技術(shù)。2024 年“理工氫源 - 翠亨 1 號”首飛,續(xù)航超同等質(zhì)量鋰電 3 倍。

江蘇神通為神通新能源第一大股東(持股 22.69%),神通新能源專注特種高壓閥門研發(fā)制造,產(chǎn)品涵蓋 35 - 105MPa 高壓氫閥門,已在運輸類氫燃料動力無人機應(yīng)用。

蜀道裝備2024 年 3 月揭牌氫能工程技術(shù)研發(fā)中心,開展氫能飛行器等領(lǐng)域攻關(guān),正論證氫能動力系統(tǒng)在低空飛行器的替代方案。

京城股份2019 年高壓儲氫瓶已批量用于無人機,2022 年擬募資擴產(chǎn),截至 2024 年 5 月,Ⅲ、Ⅳ型瓶產(chǎn)能增長,掌握多項關(guān)鍵技術(shù)。

龍蟠科技2024 年 5 月子公司研制出無人機專用 IV 型儲氫瓶,與領(lǐng)先制造商合作并實現(xiàn)供貨。

中材科技深耕復(fù)合材料壓力容器近 20 年,具備 1.5L - 20L 無人機儲氫瓶產(chǎn)品矩陣,“DJ25”搭載其儲氫瓶,“超輕”系列重量僅常規(guī) 50% 。

結(jié)尾:

綜上所述,氫能無人機商業(yè)化征程已然開啟,憑借在性能、經(jīng)濟性等方面的顯著優(yōu)勢,以及政策扶持、技術(shù)進步、訂單落地等多因素推動,在“制氫 - 儲運 - 燃料電池 - 整機 - 應(yīng)用”完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)下,展現(xiàn)出巨大發(fā)展?jié)摿。隨著創(chuàng)業(yè)公司的引領(lǐng)示范與上市公司的積極參與,氫能與低空領(lǐng)域融合的雙藍(lán)海賽道有望迎來高速增長,成為推動行業(yè)變革與經(jīng)濟發(fā)展的重要力量 。

       原文標(biāo)題 : 行業(yè)報告 | 氫能無人機商業(yè)化初啟,氫能+低空雙藍(lán)海賽道騰飛

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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