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2022年04年24日
金水路观察 2025-08-22
河南首架氢无人机试飞“破局”
试飞当天的上街试飞场,阳光穿透云层洒在跑道上。这架翼展2.8米的四旋翼无人机,机身下方悬挂着两个容积20升的氢瓶,搭载的正是清能股份研发的10kW(千瓦)空冷燃料电池系统。
启动指令发出后,氢气与空气中的氧气在电堆中发生化学反应,安静地转化为电能与水,推动螺旋桨转动——整个过程没有轰鸣,也没有尾气排放。
“满载100公斤续航时间达到45分钟,是原锂电池方案续航时间的3倍。”本次试飞的技术支持方清能股份有限公司相关工作人员介绍,传统锂电池无人机受能量密度限制,负重续航通常不超过20分钟,而氢能源系统在相同负重下,不仅续航翻倍,加氢时间仅需5分钟,解决了“充电两小时、飞行半小时”的行业痛点。
对比传统能源,氢能的优势在低空领域尤为突出。锂电池的能量密度约为150-200Wh/kg,而氢燃料电池系统可达600-800Wh/kg,且低温性能更稳定。在-20℃的环境中,这架无人机的启动时间仍能控制在30秒内,而锂电池在同等条件下容量会衰减40%以上,“河南冬季低温、夏季高温的气候特点,更需要这样适应性强的动力系统。”
这一突破的意义远超“首飞”本身。作为全国首个国家级低空经济示范区,郑州正加速构建“研发-制造-应用”全产业链,而氢能源无人机的加入,为物流配送、应急救援、农林巡检等场景提供了新选择。
更深远的是,此次合作是河南氢能“应用端”与“技术端”的首次深度联动。提供动力系统的清能股份,其新乡基地已实现燃料电池核心部件国产化量产,而三和航空则是本地低空装备制造的龙头企业。
“这不是简单的‘组装’,而是产业链上下游的协同创新。”河南省无人机行业协会会长曹胜利表示,这种“技术+制造”的模式,正是河南培育氢能低空产业生态的关键一步。
氢能+低空,河南正协同发力
首架氢能源无人机的升空,实则是河南氢能和低空布局的一个缩影。
此次试飞成功,正是郑州“中原氢都”战略与低空经济政策协同发力的生动实践。作为国家首批氢能示范城市,郑州已构建起“制氢-储氢-运氢-用氢”全产业链体系,拥有宇通氢能客车、氢枫加氢设备等龙头企业,2024年氢能产业产值突破150亿元。
而在低空经济领域,郑州于2024年7月出台《郑州市加快培育低空经济产业创新发展行动方案(2024—2026年)》,明确到2026年实现低空经济企业超200家、产业规模破200亿元的目标,并打造农林植保、物流配送、应急救援等20个标杆应用场景。
“无人机是氢能应用的‘轻骑兵’,能快速撬动产业链协同。”曹胜利表示,氢能无人机的量产将带动氢储运设备小型化、燃料电池轻量化等技术升级,反哺氢能汽车、分布式发电等领域。
按照规划,郑州正通过“一中心+三平台+五基地+多点示范”布局,推动氢能与低空经济深度融合——在上街区国家通航产业综合示范区,已集聚46家低空经济企业,形成“制造、运营、服务”三业联动的发展格局;在航空港区,出台专项政策对低空物流航线给予最高500万元/年奖励,并对获得适航认证的企业给予1000万元奖励。
破解成本难题,河南这样做
从西南到沿海,氢能源与低空经济的融合已在多省市形成差异化布局。
成都的氢能无人机依托清能股份2.5kW空冷燃料电池系统(采用石墨金属复合双极板,体积功率密度5.4kW/L),远销35国,海外业务占比超80%。
威海聚焦储氢材料创新,搭配3-5kW燃料电池系统,实现无人机3.5小时悬停,适配半岛应急场景。
重庆则瞄准载人飞行器,采用PEM电解制氢技术,推动氢动力eVTOL(电动垂直起降飞行器)续航突破1000公里;杭州、长沙等地则分别攻坚重载无人机与小型氢飞机,前者依托低至3.6kWh/Nm³的直流电耗技术提升载荷,后者单价预计20万元贴近市场。
这些探索中,清能股份的技术成为重要支撑,而河南首架氢能源无人机试飞成功,正是全国“氢低空”赛道上的又一实践,既呼应了各地对长续航、低排放的追求,也凸显了中原在氢能应用场景上的后发潜力。
河南发展氢能无人机的前路也有挑战。曹胜利告诉顶端新闻记者:“河南氢能无人机的最大难题是用氢成本。当前终端用氢价格超30—50元/公斤,比锂电池价格高3-4倍,企业很难接受。”
但成本难题不是死结,关键要从全产业链找解法——用豫北风电、豫西光伏,配清能AEM系统,“绿电+绿氢”本地化生产,成本或压到25元内;在核心区域建分布式加氢站,政府补30%建站费,共享降本;推规模化应用,本地采购核心部件,摊薄成本。
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