摘要: 長(zhǎng)期來(lái)看,氫能是無(wú)人機(jī)動(dòng)力更優(yōu)選擇。其通過(guò)氫燃料電池供能,推進(jìn)系統(tǒng)以燃料電池混動(dòng)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(wú)人機(jī)在能量密度(氫燃料電池&n" />
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氫能無(wú)人機(jī)商業(yè)化初啟,氫能+低空雙藍(lán)海賽道騰飛

摘要:

長(zhǎng)期來(lái)看,氫能是無(wú)人機(jī)動(dòng)力更優(yōu)選擇。其通過(guò)氫燃料電池供能,推進(jìn)系統(tǒng)以燃料電池混動(dòng)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(wú)人機(jī)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(shí)遠(yuǎn)超鋰電 0.5 - 1 小時(shí))、儲(chǔ)能效率(1 個(gè) 13.0L 重 5.7Kg 氫瓶等同于 35 塊 TB48S 動(dòng)力電池)、環(huán)境適應(yīng)性(- 40℃到 60℃)、補(bǔ)能速度(加氫 3 - 5 分鐘,鋰電充放電 1 - 2 小時(shí))、壽命周期(氫燃料電池 2000 小時(shí)以上,鋰電池約 200 小時(shí))優(yōu)勢(shì)明顯。機(jī)翼構(gòu)造上,旋翼無(wú)人機(jī)占比超 50%,多旋翼占我國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)份額 51.15%居首,固定翼占比超 40%。

工業(yè)領(lǐng)域中,氫能無(wú)人機(jī)經(jīng)濟(jì)性突出,2027/2030 年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)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(bǔ)貼后更優(yōu),對(duì)比燃油無(wú)人機(jī)成本低 38%。核心部件成本下降帶動(dòng)應(yīng)用發(fā)展,2025 年中國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī);蛲黄 1200 億元,氫能無(wú)人機(jī)同年開(kāi)啟商業(yè)化,2030 年市場(chǎng)規(guī);虺 140 億元,2023 - 2030 年 CAGR 達(dá) 110.7%。

政策、技術(shù)、訂單推動(dòng)氫能無(wú)人機(jī)商用前景向好。2024 年起產(chǎn)業(yè)進(jìn)入密集試驗(yàn)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(guó)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(jì)劃;神開(kāi)股份持股瀚氫動(dòng)力,其無(wú)人機(jī)供氫系統(tǒng)市占率近 90%;國(guó)鴻氫能與氫源智能合作使“理工氫源 - 翠亨 1 號(hào)”首飛;江蘇神通產(chǎn)品用于無(wú)人機(jī);蜀道裝備論證氫能動(dòng)力系統(tǒng);京城股份高壓儲(chǔ)氫瓶用于無(wú)人機(jī)且募資擴(kuò)產(chǎn);龍?bào)纯萍?/span>子公司研制 IV 型儲(chǔ)氫瓶并供貨;中材科技“DJ25”搭載其儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)品 。

氫能性能卓越,長(zhǎng)期視角下為無(wú)人機(jī)動(dòng)力更優(yōu)選

氫能性能卓越,從長(zhǎng)期視角看是無(wú)人機(jī)動(dòng)力的更優(yōu)選擇。氫能無(wú)人機(jī)以氫燃料為動(dòng)力源,核心部件是氫燃料電池,通過(guò)其將氫氣化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動(dòng)飛行。其推進(jìn)系統(tǒng)從動(dòng)力來(lái)源分有燃料電池和內(nèi)燃機(jī),細(xì)分包含氫燃料電池、氫內(nèi)燃機(jī)、氫混合動(dòng)力系統(tǒng),當(dāng)前以燃料電池混動(dòng)系統(tǒng)為主流,多采用氫燃料電池 - 電池混合動(dòng)力系統(tǒng)。無(wú)人機(jī)氫動(dòng)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(diǎn)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(wú)人機(jī)在多方面優(yōu)勢(shì)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(dá)3 - 10小時(shí),遠(yuǎn)超鋰電無(wú)人機(jī)的0.5 - 1小時(shí);儲(chǔ)能效率方面,1個(gè)13.0L重5.7Kg的氫瓶等價(jià)于35塊TB48S動(dòng)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(bǔ)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(shí);壽命周期長(zhǎng),氫燃料電池達(dá)2000小時(shí)及以上,鋰電池僅有300 - 500次充放電循環(huán)壽命(約200小時(shí))。在機(jī)翼構(gòu)造方面,無(wú)人機(jī)分為固定翼、旋翼和復(fù)合翼,旋翼占比超50%,其中多旋翼無(wú)人機(jī)占我國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)份額比重最大,達(dá)51.15%,其次固定翼無(wú)人機(jī)占比超40% ,不同機(jī)翼構(gòu)造各有飛行特點(diǎn)和適用場(chǎng)景 。

工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性出色,2027/2030 年國(guó)內(nèi)空間或超 20/140 億元

工業(yè)領(lǐng)域中,氫能無(wú)人機(jī)經(jīng)濟(jì)性出色,2027/2030年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間或超20/140億元。工業(yè)領(lǐng)域有望成為氫能無(wú)人機(jī)最早落地場(chǎng)景,其下游應(yīng)用以地理測(cè)繪、農(nóng)林植保等為主。氫動(dòng)力無(wú)人機(jī)因燃料電池和儲(chǔ)氫系統(tǒng)體積大,適合軍事和工業(yè)領(lǐng)域,工業(yè)級(jí)已具備應(yīng)用條件。在常規(guī)場(chǎng)景下,氫能無(wú)人機(jī)憑借續(xù)航優(yōu)勢(shì),工作效率遠(yuǎn)超鋰電無(wú)人機(jī),如電網(wǎng)巡檢中,氫燃料無(wú)人機(jī)單日工作量可達(dá)約64個(gè)塔架,而鋰電無(wú)人機(jī)小于10個(gè)塔架。特殊場(chǎng)景里,氫能無(wú)人機(jī)續(xù)航長(zhǎng)、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(gè)場(chǎng)景測(cè)試,隨著應(yīng)用行業(yè)對(duì)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(wú)人機(jī)相較鋰電、燃油更具經(jīng)濟(jì)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(wú)人機(jī)初始購(gòu)置成本高,但在預(yù)設(shè)貨物運(yùn)輸場(chǎng)景下,F(xiàn)C30氫能版全生命周期成本約19.15萬(wàn)元,鋰電版約20.85萬(wàn)元,氫能成本低8.1%,考慮加氫補(bǔ)貼后,經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步增強(qiáng)。對(duì)比燃油無(wú)人機(jī),其存在燃料獲取難、維護(hù)成本高、動(dòng)力響應(yīng)滯后等問(wèn)題,應(yīng)用受限。以瓴樂(lè)油電混16KG版與FC30氫電對(duì)比,2000h使用周期中,F(xiàn)C30氫能成本低38%。

同時(shí),核心部件成本呈下降趨勢(shì),帶動(dòng)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性提升。燃料電池核心成本源于電堆,通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)、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(jì)2028年將分別降至1100、600元/kW,2025/2028年氫燃料電池系統(tǒng)價(jià)格有望達(dá)2400/1500元。儲(chǔ)氫瓶方面,高壓氣態(tài)儲(chǔ)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(chǔ)氫瓶原材料成本50%以上,隨國(guó)產(chǎn)碳纖維擴(kuò)產(chǎn),價(jià)格持續(xù)下降,2023年同比 - 30.9%,2024年同比又下跌23.86%,儲(chǔ)氫瓶成本下降將帶動(dòng)氫能系統(tǒng)成本降低。

市場(chǎng)規(guī)模方面,預(yù)計(jì)2025年中國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將破1200億元。氫能無(wú)人機(jī)有望2025年開(kāi)啟初步商業(yè)化,2030年中國(guó)市場(chǎng)規(guī);虺140億元,2023 - 2030年CAGR高達(dá)110.7%。2023年、2024年全球氫燃料電池?zé)o人機(jī)市場(chǎng)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(guò)渡,預(yù)計(jì)2030年中國(guó)氫能無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)141.3億元,滲透率3% 。

政策助推+技術(shù)升級(jí)+訂單落地,氫能無(wú)人機(jī)商用前景可期

政策助力氫能無(wú)人機(jī)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來(lái),國(guó)家及地方政府在政策端持續(xù)發(fā)力支持氫能飛機(jī)及氫能基礎(chǔ)建設(shè)。國(guó)家層面,2020 年 6 月頒布《無(wú)人機(jī)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(zhǎng)期規(guī)劃(2021 - 2035 年)》,推動(dòng)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(yùn)營(yíng)探索;2024 年 12 月,國(guó)促會(huì)標(biāo)委會(huì)及工信部等單位推動(dòng)氫能無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展與工業(yè)領(lǐng)域低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)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(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)及氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 。

技術(shù)升級(jí)與商業(yè)化初步落地,使氫能無(wú)人機(jī)前景廣闊。2024 年起產(chǎn)業(yè)端進(jìn)入密集試驗(yàn)期,性能持續(xù)突破。如氫航科技“氫旋 4 號(hào)”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(shí);氫瀾科技 XC02 完成 43.2 公里長(zhǎng)距離自主巡檢測(cè)試,續(xù)航超 90 分鐘,同塵和光等機(jī)構(gòu)也取得進(jìn)展,驗(yàn)證了氫能無(wú)人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的可靠性和性能優(yōu)勢(shì),為商業(yè)化落地儲(chǔ)備技術(shù)。當(dāng)前氫能無(wú)人機(jī)產(chǎn)品性能出色:動(dòng)力系統(tǒng)以氫燃料電池為主,部分輔以鋰電池,功率可達(dá) 10kw 左右,云航 s45 達(dá) 12kW;儲(chǔ)氫以 35MPa 氣態(tài)為主流,儲(chǔ)氫容積最高 40L,固態(tài)、液氫無(wú)人機(jī)有樣機(jī);續(xù)航普遍 1 - 3 小時(shí),最高 9h;適應(yīng)溫度 - 40℃至 57℃;載重量普遍 5 - 15kg,部分機(jī)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(tái)百公斤級(jí)出口農(nóng)業(yè)用氫能無(wú)人機(jī)合作協(xié)議,這一最大訂單證明了氫能無(wú)人機(jī)商業(yè)化路徑可行,實(shí)現(xiàn)初步驗(yàn)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(zhǎng)機(jī)遇

氫能無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈已形成“制氫 - 儲(chǔ)運(yùn) - 燃料電池 - 整機(jī) - 應(yīng)用”完整閉環(huán),核心環(huán)節(jié)集中在燃料電池、動(dòng)力集成與整機(jī)制造。上游涵蓋氫能制備與儲(chǔ)運(yùn)(如電解水制氫設(shè)備、儲(chǔ)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(dòng)力系統(tǒng)集成(主要為氫燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng))與整機(jī)制造(國(guó)內(nèi)廠商有氫航科技、協(xié)氫科技等);下游涉及應(yīng)用場(chǎng)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(shí)現(xiàn)零部件 100%國(guó)產(chǎn)化。公司具備整機(jī)制造能力,量產(chǎn)氫能無(wú)人機(jī)最大起飛重量超 150kg,還有電解水制氫加氫一體機(jī)。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(guó)萊茵 TÜV 大中華區(qū)合作,實(shí)力獲國(guó)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(wú)人機(jī)及 5 萬(wàn)臺(tái)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(zhuān)業(yè)人才和專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立,其輕量化燃料電池技術(shù)領(lǐng)先,“氫旋 4 號(hào)”等兩款無(wú)人機(jī)獲權(quán)威檢測(cè)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(shí),能零下 20°C 冷啟動(dòng),整體規(guī)劃 3 年 60MW 產(chǎn)能,含 3000 架無(wú)人機(jī)、1000 臺(tái)制氫加氫設(shè)備及 1 個(gè)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(guò)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(shí)力,擁有氫燃料電池、儲(chǔ)氫瓶技術(shù)及無(wú)人機(jī)制造經(jīng)驗(yàn)的公司,同樣有切入此賽道的潛力 。

相關(guān)標(biāo)的

國(guó)富氫能作為中國(guó)氫能裝備制造龍頭,在液氫儲(chǔ)運(yùn)等領(lǐng)域領(lǐng)先,2023 年車(chē)載高壓儲(chǔ)氣瓶/高壓供氫系統(tǒng)營(yíng)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(jí)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車(chē)驗(yàn)證,2 月與 Wankel 航空合作,共同開(kāi)發(fā)低空氫動(dòng)力系統(tǒng)樣機(jī),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(tuán)隊(duì)來(lái)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(guó)產(chǎn)化率 85%,已與順豐試點(diǎn)合作。2025 年計(jì)劃投入 10 億提升產(chǎn)能,投放氫能無(wú)人機(jī) 50 架等。

神開(kāi)股份(持有瀚氫動(dòng)力 5.18%股份),瀚氫動(dòng)力 2016 年由航天 801 所副所長(zhǎng)創(chuàng)立,其無(wú)人機(jī)供氫系統(tǒng)市占率近 90%,產(chǎn)品使無(wú)人機(jī)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(kāi)股份 2024 年兩次入股,據(jù) GGI 數(shù)據(jù),該賽道 2025 - 2030 年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)預(yù)期良好。

國(guó)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(chǔ)氫與抗干擾導(dǎo)航技術(shù)。2024 年“理工氫源 - 翠亨 1 號(hào)”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(zhuān)注特種高壓閥門(mén)研發(fā)制造,產(chǎn)品涵蓋 35 - 105MPa 高壓氫閥門(mén),已在運(yùn)輸類(lèi)氫燃料動(dòng)力無(wú)人機(jī)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(kāi)展氫能飛行器等領(lǐng)域攻關(guān),正論證氫能動(dòng)力系統(tǒng)在低空飛行器的替代方案。

京城股份2019 年高壓儲(chǔ)氫瓶已批量用于無(wú)人機(jī),2022 年擬募資擴(kuò)產(chǎn),截至 2024 年 5 月,Ⅲ、Ⅳ型瓶產(chǎn)能增長(zhǎng),掌握多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

龍?bào)纯萍?/span>2024 年 5 月子公司研制出無(wú)人機(jī)專(zhuān)用 IV 型儲(chǔ)氫瓶,與領(lǐng)先制造商合作并實(shí)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(wú)人機(jī)儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)品矩陣,“DJ25”搭載其儲(chǔ)氫瓶,“超輕”系列重量?jī)H常規(guī) 50% 。

結(jié)尾:

綜上所述,氫能無(wú)人機(jī)商業(yè)化征程已然開(kāi)啟,憑借在性能、經(jīng)濟(jì)性等方面的顯著優(yōu)勢(shì),以及政策扶持、技術(shù)進(jìn)步、訂單落地等多因素推動(dòng),在“制氫 - 儲(chǔ)運(yùn) - 燃料電池 - 整機(jī) - 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(lái)高速增長(zhǎng),成為推動(dòng)行業(yè)變革與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量 。

       原文標(biāo)題 : 行業(yè)報(bào)告 | 氫能無(wú)人機(jī)商業(yè)化初啟,氫能+低空雙藍(lán)海賽道騰飛

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