“天目山一號”破吉尼斯紀(jì)錄，氫動力無人機(jī)成本高制約產(chǎn)業(yè)化

陳聆聽/文

2025年12月11日，第七屆浙江國際智慧交通產(chǎn)業(yè)博覽會上，吉尼斯世界紀(jì)錄官方認(rèn)證官宣布，北京航空航天大學(xué)“天目山一號”氫動力多旋翼無人機(jī)以188.605公里的不間斷飛行距離，創(chuàng)下了“氫燃料電池驅(qū)動多旋翼無人機(jī)飛行最長距離”的全球新紀(jì)錄。

據(jù)北京日報報道，本次刷新世界紀(jì)錄，標(biāo)志著無人機(jī)全程飛行數(shù)據(jù)均通過了官方實時監(jiān)測和嚴(yán)格審核，動力系統(tǒng)全程保持穩(wěn)定、操控性能表現(xiàn)優(yōu)異，在高速生態(tài)巡檢、油氣管道巡查及應(yīng)急救援作業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。同時，更標(biāo)志著中國在氫動力無人機(jī)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。

發(fā)展氫動力無人機(jī)必然性：傳統(tǒng)無人機(jī)的“續(xù)航焦慮”

據(jù)解放軍報報道，2025年2月，以色列在第十七屆阿布扎比國際防務(wù)展（IDEX）暨第八屆阿布扎比國際海事防務(wù)展上展示了新研發(fā)的氫動力無人機(jī)“掠奪者”（Raider）。有外媒稱，“掠奪者”無人機(jī)的亮相，意味著氫動力無人機(jī)距離飛入戰(zhàn)場又近了一步。

早在2005年，美國航空環(huán)境公司成功制造并測試了全球首架液氫動力無人機(jī)，2012年6月，波音公司的“幻影眼”液態(tài)氫動力無人機(jī)進(jìn)行了首次自主飛行，能在不補(bǔ)充燃料情況下在空中停留4天，飛行高度可達(dá)2萬米。2024年6月，美國Joby公司完成2.5噸級水冷液氫動力傾轉(zhuǎn)翼eVTOLS4首飛，飛行時間長達(dá)4小時47分鐘，飛行距離達(dá)到約841公里。

歐洲國家同樣積極布局氫動力航空領(lǐng)域。2020年，歐盟委員會支持開展“潔凈天空計劃”項目，計劃2028年完成氫動力通勤飛機(jī)認(rèn)證和支線飛機(jī)試飛。2023年9月，英國成立航空氫能聯(lián)盟，成員包括易捷航空公司、羅羅公司、空客公司等航空業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。

為何各國紛紛將氫動力無人機(jī)視為研發(fā)熱點？據(jù)介紹，傳統(tǒng)無人機(jī)主要依賴鋰電池或燃油發(fā)動機(jī)。鋰電池雖然清潔，但能量密度低，導(dǎo)致續(xù)航時間短，通常僅能維持幾十分鐘到數(shù)小時，嚴(yán)重限制了其在長距離巡檢、物流運輸、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的應(yīng)用。燃油發(fā)動機(jī)雖續(xù)航較長，但存在噪音大、排放污染、熱輻射顯著等問題。

據(jù)上海證券報報道，多名業(yè)內(nèi)人士對氫能無人機(jī)未來的應(yīng)用落地信心十足。稱“鋰電池的上限，是氫燃料電池的下限。”

氫燃料電池技術(shù)則提供了一種近乎完美的解決方案。其核心優(yōu)勢在于極高的能量密度。相比鋰電池，氫燃料電池系統(tǒng)的能量密度可高出數(shù)倍，這意味著在相同重量下，無人機(jī)能攜帶更多的能量，從而實現(xiàn)數(shù)倍乃至數(shù)十倍的續(xù)航提升。

氫動力無人機(jī)的超長續(xù)航能力使其成為一系列特定場景的理想選擇。在電網(wǎng)巡檢領(lǐng)域，傳統(tǒng)鋰電池?zé)o人機(jī)單次飛行通常只能記錄3座輸電塔的數(shù)據(jù)，而氫能無人機(jī)一次飛行就能記錄20座塔的數(shù)據(jù)。

在2023年12月，氫動力無人機(jī)首次在哈爾濱高寒地區(qū)成功應(yīng)用于電網(wǎng)巡檢作業(yè)。這一突破意味著，即使在零下40攝氏度的極寒條件下，氫動力無人機(jī)仍能可靠運行。此外，氫動力無人機(jī)在海島物流、應(yīng)急救援、油氣管道巡查和新能源電站運維等領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊前景。特別在中國北方地區(qū)，其耐低溫的特性使其成為理想的工作平臺。

在環(huán)保方面，氫燃料電池工作后的產(chǎn)物只有水，真正實現(xiàn)了零碳排放。這與全球“雙碳”目標(biāo)高度契合，也是各國積極發(fā)展氫能航空的重要原因。

我國氫動力無人機(jī)加速發(fā)展

與國外相比，雖然國內(nèi)對氫動力無人機(jī)研制起步較晚，但發(fā)展迅速。自美國“幻影眼”液氫無人機(jī)首飛后，清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)率先啟動相關(guān)技術(shù)探索。

2012年前后，同濟(jì)大學(xué)與上海奧科賽飛機(jī)公司合作研制的“飛躍一號”等早期型號，初步驗證了燃料電池作為航空動力的可能性。此后，隨著國家新能源戰(zhàn)略的推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成熟，研發(fā)主體從高校實驗室擴(kuò)展至企業(yè)，技術(shù)路徑也從單純的燃料電池應(yīng)用，向儲氫、供氫、整機(jī)設(shè)計等系統(tǒng)化工程邁進(jìn)。

據(jù)澎湃新聞報道，2016年4月，深圳市科比特航空科技有限公司發(fā)布全球首款氫燃料電池多旋翼無人機(jī)HYDrone1800，續(xù)航時間長達(dá)273分鐘，有效負(fù)載能力達(dá)5公斤。這款產(chǎn)品采用全碳纖維一體成型設(shè)計，實現(xiàn)了工業(yè)三防，在雨雪天、高寒地區(qū)等多種復(fù)雜環(huán)境下能正常作業(yè)。2020年3月，北京新研創(chuàng)能科技有限公司聯(lián)合相關(guān)機(jī)構(gòu)研發(fā)的六旋翼氫燃料電池?zé)o人機(jī)，更是實現(xiàn)了331分鐘的不間斷飛行，打破了當(dāng)時的世界紀(jì)錄。

行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展離不開標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)。2020年6月，國家市場監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)發(fā)布了全球首個國家級無人機(jī)用氫燃料電池標(biāo)準(zhǔn)——《GB/T38954-2020無人機(jī)用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)》。這項標(biāo)準(zhǔn)的實施，為氫能無人機(jī)動力系統(tǒng)的設(shè)計、測試和安全評估提供了統(tǒng)一規(guī)范，奠定了產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的基石。

在標(biāo)準(zhǔn)框架建立后，中國氫能無人機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了以關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和特定場景應(yīng)用驗證為核心的階段。

2022年7月，斗山創(chuàng)新與黑龍江省某企業(yè)成功實施了氫動力多旋翼無人機(jī)DT30N單次飛行60KM江面巡檢及30KM高速巡檢的應(yīng)用嘗試。DT30全球首創(chuàng)“一體型結(jié)構(gòu)”開發(fā)，將科衛(wèi)泰明星機(jī)型KWT-X6L與斗山2.6kW級燃料電池核心系統(tǒng)模塊DM030高效結(jié)合，是一款真正適合各種作業(yè)環(huán)境的防水、防塵型工業(yè)級無人機(jī)。

2023年12月，國網(wǎng)哈爾濱供電公司開展了氫動力無人機(jī)在輸電線路巡檢作業(yè)的應(yīng)用測試，這也是氫動力無人機(jī)在高寒地區(qū)電網(wǎng)巡檢中的首次應(yīng)用。同月，中國航空工業(yè)集團(tuán)成都飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司聯(lián)合清華大學(xué)研發(fā)的50千克級氫能源無人機(jī)，完成30小時長航時跨晝夜連續(xù)飛行，打破了國內(nèi)同類飛行器紀(jì)錄。

在商業(yè)化落地方面，浙江氫航科技有限公司開創(chuàng)了獨具特色的“氫動力增程包”模式。該公司不直接生產(chǎn)整機(jī)，而是為市面上已有的行業(yè)級鋰電無人機(jī)提供氫能改裝方案。其產(chǎn)品可使無人機(jī)單次巡檢里程從30公里躍升至70公里，航時延長一倍以上，顯著降低了用戶使用氫能的門檻。該模式市場反響熱烈，僅2025年其簽約訂單金額已達(dá)數(shù)千萬元。

除氫航科技外，協(xié)氫新能源、氫鵬科技等企業(yè)也在積極布局。2025年12月，由清研易氫能公司提供動力系統(tǒng)、呼和浩特市現(xiàn)代信息技術(shù)學(xué)校團(tuán)隊設(shè)計的全球首款23kg級氫能動力聯(lián)接翼垂直起降無人機(jī)在內(nèi)蒙古首飛成功，攻克了在小型無人機(jī)上集成氫電系統(tǒng)的技術(shù)難題，特別適用于北方低溫地區(qū)。

同時，跨地域、跨機(jī)構(gòu)的協(xié)同創(chuàng)新成為加速器。2025年1月，同塵和光聯(lián)合西安交大能動學(xué)院、追夢空天科技、北京嘉清新能源等機(jī)構(gòu)完成了國內(nèi)首架噸級液氫電動垂直起降無人機(jī)（eVTOL）的試飛。同年8月，同塵和光與哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院攜手，完成青鹟10氫動力多旋翼無人機(jī)的液氫能源首飛，創(chuàng)下國內(nèi)多旋翼無人機(jī)液氫動力飛行新紀(jì)錄。同年中國民用航空飛行學(xué)院聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)、夢氫動力科技公司，構(gòu)建了從高效制氫、動力集成到適航驗證的全鏈條技術(shù)平臺。

氫能+低空經(jīng)濟(jì)大有可為，成本是制約產(chǎn)業(yè)化的重要因素

隨著技術(shù)不斷突破和政策支持力度加大，中國氫動力無人機(jī)產(chǎn)業(yè)前景廣闊。據(jù)行業(yè)預(yù)計，到2030年，中國氫動力無人機(jī)市場規(guī)模可能突破140億元，2023至2030年該領(lǐng)域市場規(guī)模的復(fù)合年均增長率達(dá)110%，有望成為低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的新興增長極。

然而未來氫動力無人機(jī)發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)。成本是制約產(chǎn)業(yè)化的重要因素之一。證券時報報道，清研易氫副總經(jīng)理朱建強(qiáng)表示：“氫能無人機(jī)制造成本下降，主要靠三個方面：一是綠氫配套；二是規(guī)模效應(yīng)；三是燃料電池系統(tǒng)的價格優(yōu)化”。

對此，業(yè)內(nèi)人士根據(jù)各省份情況提出針對性解決方案。據(jù)大河網(wǎng)報道，在河南，可通過“綠電制氫+分布式加氫站+規(guī)模化采購”全產(chǎn)業(yè)鏈降本，具體而言用豫北風(fēng)電、豫西光伏，配清能AEM系統(tǒng)，“綠電+綠氫”本地化生產(chǎn)，成本或壓到25元內(nèi)；在核心區(qū)域建分布式加氫站，政府補(bǔ)30%建站費，共享降本；推規(guī)模化應(yīng)用，本地采購核心部件，攤薄成本。

西安交通大學(xué)低溫氫能應(yīng)用技術(shù)研發(fā)試驗基地負(fù)責(zé)人譚宏博教授強(qiáng)調(diào)，陜西應(yīng)加大政策與資金扶持，依托航天、高校、能源資源優(yōu)勢，打造氫動力飛行器產(chǎn)業(yè)集群，搶占全國技術(shù)高地。作為能源大省，陜西全省化工副產(chǎn)氫超200萬噸/年，高品質(zhì)副產(chǎn)氫約20萬噸/年，兩百公里內(nèi)終端用氫成本低于35元/公斤，這為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了豐富的資源保障。

隨著氫能設(shè)備成本下降、基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)完善以及智能化技術(shù)突破，“氫能+低空經(jīng)濟(jì)”將邁向更智能、更高效、更普惠的全新階段。氫能無人機(jī)、氫能eVTOL等氫能飛行器將有望突破規(guī)模化應(yīng)用瓶頸，成為城市空中交通網(wǎng)絡(luò)的重要載體。

[引用]

①　氫動力無人機(jī)又有新發(fā)展.解放軍報.2025-04-27.

②　不間斷飛行超188公里，北航氫動力無人機(jī)刷新世界紀(jì)錄.北京日報.2025-12-11.

③　氫能無人機(jī)商業(yè)化“起飛”還要多久？.上海證券報.2025-07-29.

④　氫能無人機(jī)新突破！全球首款機(jī)型在內(nèi)蒙古試飛成功.新華網(wǎng).2025-12-08.

⑤　一罐液氫“撬動”千億級低空新經(jīng)濟(jì).西安日報.2025-09-23.

⑥　國內(nèi)首架在陜試飛成功！記者對話試驗基地負(fù)責(zé)人.華商網(wǎng).2025-02-12.

⑦　當(dāng)“氫能”遇見“低空”河南如何打造差異化布局？.大河網(wǎng).2025-08-27