低空“氫”風徐徐來

近期，浙大城市學院與北京伯肯節能科技股份有限公司（以下簡稱“北京伯肯”）合作，成功試飛國內首架氫燃料電池增程式電動飛行汽車。這款飛行汽車采用氫電混合動力系統，本次試飛實現了超過60公里的滿載航程，證明其性能非常適合城市短途通勤。據悉，相關氫能技術在國內大型飛行汽車領域的應用尚屬首次。

氫能，清潔高效，潛力無限，其開發與利用已經成為新一輪世界能源變革的重要方向。為落實《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，工業和信息化部、國家發展改革委、國家能源局于2024年12月30日聯合發布實施《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》（以下簡稱《實施方案》）。《實施方案》聚焦清潔低碳氫替代，氫燃料電池汽車，氫動力船舶、航空、軌道交通裝備等應用場景，系統化提出30項具體工作任務。

另據中國氫能聯盟研究院統計，全國有23省（區、市）把氫能寫入2025年政府工作報告，將發展氫能作為能源經濟高質量發展的重要方向。

在低空經濟快速發展的背景下，氫能驅動在低空飛行器領域的應用展露出廣闊前景。低空經濟和以氫能為代表的先進能源都是新興產業的重點培育方向，“氫能+低空”或將在很大程度上重塑城市交通。

信達證券分析，飛行汽車和汽車產業鏈契合度較高，我國在飛機及新能源汽車領域積累的技術經驗和產業鏈優勢有望規模化轉移至飛行汽車領域。

飛行汽車

氫能汽車在2024年迎來多個政策利好，氫內燃機和氫燃料電池成為氫能汽車的發展技術路線。

從政策層面看，2024年7月印發的《中共中央 國務院關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》明確提出，推進氫能“制儲輸用”全鏈條發展。在 2025年1月1日起施行的《中華人民共和國能源法》中，氫能首次被明確納入能源管理體系，這一變革對航空產業尤其是電動航空產業意義深遠。

過去，在公眾認知中，氫可能代表著爆炸和危險。如今，氫能在國家文件中得到“正名”，氫能飛行器的命運也由此發生轉變。可以預見的是，在政策持續推動下，隨著制氫、用氫端束縛的逐步減輕，相關企業對于氫能飛行器業務的投入和開拓會變得更加大膽與順暢。在不斷的技術提升與應用拓展中，“氫能+低空”場景的示范成績會被更多人看到。政策鼓勵，社會歡迎，這一領域勢必迎來廣闊的發展空間。

浙大城市學院與北京伯肯合作的這款飛行汽車全名是“氫燃料電池增程式電動飛行汽車”。作為一款氫能電動垂直起降飛行器（eVTOL），其起飛方式與直升機相似，無需長跑道即可實現垂直起降。

“這款飛行汽車搭載了創新的氫電混合動力系統，該系統融合氫燃料電池的高能量密度和電動系統的環保特性，賦予了飛行汽車卓越的性能和續航力。滿載狀態下，其最大航程可超過60公里。”北京伯肯節能科技股份有限公司董事長徐煥恩告訴《瞭望東方周刊》。

信達證券分析，飛行汽車和汽車產業鏈契合度較高，我國在飛機及新能源汽車領域積累的技術經驗和產業鏈優勢有望規模化轉移至飛行汽車領域。摩根士丹利預測，至2050年，飛行汽車的全球市場規模將達9萬億美元（約合65萬億元人民幣），而中國潛在市場規模將達2.1萬億美元（約合15萬億元人民幣）。

獨特優勢

目前，90%以上低空飛行器都采用鋰電池。和鋰電池相比，氫燃料電池有其獨特優勢。

浙大城市學院特聘教授張新豐向《瞭望東方周刊》介紹，氫燃料電池的能量密度遠高于鋰電池，在相同重量情況下，氫燃料電池可以為低空飛行器提供更長的續航里程，滿足一些對飛行距離要求較高的應用場景，如跨區域運輸等。

在備受關注的城市空中交通領域，氫燃料電池可用于電動垂直起降飛行器（eVTOL）的動力系統，解決其續航里程短的問題，使其能夠實現更遠距離的城市間或城市內快速運輸，緩解地面交通壓力，提高城市交通的效率和便捷性。

2024年，純電動垂直起降飛機制造商——美國Joby公司的2.5噸級水冷液氫動力傾轉翼eVTOL S4首飛，飛行距離達到841公里，遠高于純電動力eVTOL最大續航里程。

氫燃料電池能量密度高，意味著同樣體積的電池能夠存儲更多的能量，因此可減少飛行器上電池的總重量，進而提高飛行器的載荷能力和飛行效率，這對于一些需要攜帶較多載荷的低空飛行器來說尤為重要。

“氫燃料電池的加氫時間僅需幾分鐘，在工業無人機上也可以采用快換式緊固件鏈接方式，更換時間也很短；鋰電池的充電時間通常較長，即使采用快充技術，也需要幾十分鐘甚至更長時間才能充滿電。在低空飛行器的運營中，快速充能可顯著提高飛行器使用效率，減少因充電等待而造成的運營時間損失，尤其適合于高頻次起降的飛行任務，如城市空中交通中的短途運輸等。”張新豐說，“氫燃料電池在低溫環境下表現出色，-40℃仍可自啟動，而鋰電池在-20℃以下就無法充電且里程損失可能高達30%。低空飛行器在一些寒冷地區或高海拔地區運行時，經常會面臨低溫環境的挑戰，氫燃料電池的這一優勢使其能夠更好地適應這些惡劣條件，保證飛行器的正常啟動和穩定運行，確保任務順利完成。”

氫能無人機憑借顯著優勢，在長距離大載重的物流配送、綜合應急救援、大范圍基礎設施巡檢、地理測繪與林業安防等低空領域均適用。“氫能+低空”雙重藍海賽道，有望構成一個新增長極。

2025年1月18日至19日，黑龍江省交通運輸廳會同黑龍江省郵政分公司在大興安嶺地區開展無人機高寒地區測試飛行，飛行路線為加格達奇至新林，室外溫度低至-35℃，執飛機型為協氫氫能無人機“擎天H100”。大興安嶺地區位于我國最北端，大部分地區都是原始森林，人煙稀少，冬季嚴寒，晝短夜長，對于包裹寄遞來說可謂“難上加難”。據大興安嶺郵政無人機操作員小宇介紹，在大興安嶺地區使用的氫能無人機最大起飛重量達到100公斤，飛行時間達3個小時，飛行半徑50公里，具備在高寒環境下穩定飛行的性能。

“擎天H100”目前已廣泛應用于吊運、光伏板清洗、玻璃幕墻清洗、噴灑、物流運輸、醫療物資運輸、消防滅火、巡檢等領域。

張新豐表示，由于目前氫動力系統（包含燃料電池和儲氫系統）還存在轉換效率不高、綜合能量密度和可靠性還需進一步提升等問題，一些低空企業選擇了氫燃料電池/氫鋰耦合技術路線。這種技術路線結合了氫燃料電池的高能量密度和鋰電池的高功率密度，使得動力系統在不同飛行階段下能夠承擔不同的負載，從而提高整個系統的效率和性能。例如，eVTOL在懸停、爬升、巡航、降落過程中對功率要求不同，而氫燃料電池與鋰電池的混合動力系統能夠更好地滿足這些需求。

新突破，新機遇

2025年1月9日，中國成功完成全球首架噸級風冷液氫動力混合動力傾轉翼eVTOL試飛，標志著我國在低空經濟和氫能航空領域實現重要突破。

這款eVTOL起飛總重約680公斤，載重能力120至160公斤，搭載液氫燃料儲存系統和高效風冷燃料電池系統，在輕量化和高能效設計上達到國際領先水平。這款飛行器成功試飛，為解決低空經濟續航難題提供了突破性方案，并填補了多項國內外空白。

與新能源汽車類似，未來載人低空飛行器的智能化、無人化、交互性都將催生一大批場景創新。

與2024年美國Joby公司試飛的2.5噸級水冷液氫eVTOL相比，中國團隊的風冷系統設計更緊湊輕便，避免了水冷系統復雜結構和重量的劣勢，大幅提升了航程和經濟性。

“氫能+低空”的路徑不但助力飛行器技術獲得一系列突破，還在推動儲能革命、能源革命、城市交通革命方面顯示出更多可能。

“北京伯肯有豐富的氫儲能經驗，我們在2022年冬奧會承擔了儲氫和供氫任務，為低空經濟發展打下了一定基礎。未來我們將進一步解決氫能搭載到飛機上的安全性、供應保障等問題。這次試飛演示是一小步，也是將來一大步的基礎，發展‘氫能+低空’不僅有經濟價值，還有更高的科技價值。”徐煥恩說，“低空飛行器不管用氫能還是用電池，都是對能源協作發展的有益嘗試，這樣的嘗試越多，‘氫能+低空’產業鏈上就會出現更多科技進步成果。”

業內人士認為，氫燃料電池在低空領域的廣泛應用，對于產業鏈上游的氫氣生產、儲存和運輸，中游的氫燃料電池制造，以及下游的飛行器制造等環節都將帶來新的發展機遇。“氫能+低空”有望形成完整的產業鏈，不斷降低生產成本，提高生產效率，推動氫燃料飛行器實現大規模商業化。

“2024年以來，多個地方都在規劃發展‘氫能+低空’相關產業。比如，張掖經開區規劃建設了氫能·零碳產業園，為助推‘零碳’城市建設作出積極貢獻。產業園將促進相關產業的集聚和發展，提高城市的產業競爭力，同時也為城市創造更多的就業機會和經濟增長點。”張新豐說，“氫動力飛行器的應用將帶動飛行器制造、技術研發、運營服務等多產業協同發展，推動傳統產業升級轉型。例如，制造飛機的大型國企可以研究低空飛行物，做太陽能電站維護與檢測的企業可以考慮用無人機拓展太陽能電站清洗業務。這種多產業融合的發展模式將為城市帶來新的經濟增長動力。”

此外，與新能源汽車類似，未來載人低空飛行器的智能化、無人化、交互性都將催生一大批場景創新。

“低空飛行器在空中飛行，機艙內非常熱，需要空調；飛控系統要可視化，民用載人飛行器里還要有娛樂設施，還要解決機艙內的噪音問題，為乘客提供更舒適的體驗……這些都需要電能供給，都是氫能發展的機遇。”徐煥恩說。

低空經濟作為戰略性新興產業，正通過技術創新和政策驅動重塑城市基礎設施，推動城市交通向智能化、立體化方向轉型。“氫能+低空”能將低空基礎設施與城市已有的氫能供給、加注設施聯動，催生新產業生態。張新豐認為，隨著氫動力飛行器的發展，城市需要建設更多的加氫站來滿足其能源補給需求。

2024年6月，北京市首座商用液氫加氫站在大興機場臨空區大興片區正式開工建設，預計2025年內投入運營，屆時預計每天可為約300輛氫燃料電池商用車提供氫能加注服務。“未來，類似的加氫站將越來越多地出現在城市中，形成更加完善的加氫網絡，為氫動力飛行器以及其他氫能交通工具提供便捷的能源補給。”張新豐說。

為了滿足氫動力飛行器的起降需求，城市需要規劃和建設更多的通用機場、臨時起降場地、起降點等地面保障設施。

例如，安徽省計劃到2025年建設10個左右通用機場和150個左右臨時起降場地、起降點，到2027年建設20個左右通用機場和500個左右臨時起降場地、起降點。這些起降場地的建設將完善城市的低空交通網絡，促進包括氫動力飛行器在內的低空飛行器在城市間的高效運行。

徐煥恩十分看好從郊區到市中心，都市圈以及灣區范圍內的跨區域飛行場景。“低空飛行，將極大縮短偏遠地區與一線城市、東部發達地區的‘距離’。比如，未來內蒙古的居民可以坐著低空飛行器來北京看病，一個多小時就能到。”

隨著“氫能+低空”的發展，西部富氫地區或將迎來歷史性發展契機。“中國的氫能資源主要在西部地區，氫能需求主要在東部地區，而低空經濟能夠串起光伏、氫能等新能源產業鏈。在西部，以光伏發電直接制綠氫并儲存，就會形成風能特色城鎮，這給了西部地區一個新的發展機會。”徐煥恩說。

（作者張靜系《瞭望東方周刊》低空經濟工作室主任）