【研氢】氢能支撑低空经济发展现状和工作建议

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【研氢】氢能支撑低空经济发展现状和工作建议

发布时间：2025/10/03 08:30 来源：中国氢能联盟

近日，由中国氢能联盟研究院编制，依托【氢界】氢能产业大数据平台的《氢能产业观察》2025年7月刊正式上线。作为本期重点专题产业报告之一，《氢能支撑低空经济发展现状和工作建议》基于国内外政策动态、技术进展与市场实践，全面分析氢能在低空航空器动力系统中的应用现状、存在问题及发展机遇，并从技术创新、场景培育、设施建设、政策标准等方面提出具体工作建议，旨在为促进氢能与低空经济高效协同、培育新质生产力提供决策参考。

以下内容为《氢能支撑低空经济发展现状和工作建议》报告全文：

低空经济正成为全球竞逐的新蓝海，氢能凭借其零排放、能量密度高等优势，被视为驱动该领域可持续发展的关键动力之一。但氢能产业与低空经济的耦合发展仍处于探索初期，需系统梳理产业现状，精准定位发展问题，合理谋划发展路径，突破动力和储氢技术瓶颈，以改善前期投入成本高、基础设施配套不足、政策标准体系建设不完善等问题。

低空经济发展现状

低空经济已成为全球新兴经济形态

2022年，欧盟委员会发布《面向欧洲智能可持续无人驾驶航空生态系统无人机战略2.0》，构建法律框架，推动无人机融入空域技术研发。2022年，日本修订《先进空中交通（AAM）路线图》，提出关于飞行器实现2025年大阪世博会试运营、2030年商业化发展目标，并成立AAM公/私委员会，推动相关战略实施。2022年，美国出台《AAM协调和领导法案》，动员国家与社会资源共同推动低空经济安全、高效融入国家空域系统；2023年，美国发布《AAM实施方案1.0》，明确低空经济发展工作路径。

我国低空经济已逐步迈入普及阶段

2021年，中共中央国务院将低空经济概念写入《国家综合立体交通网规划纲要》。2023年，中央经济工作会议明确低空经济为国家战略性新兴产业。2024年，低空经济首次写入政府工作报告，被视为经济新增长引擎；同年，工业和信息化部等四部门印发《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》，提出到2030年推动低空经济形成万亿级市场。2025年，政府工作报告再度纳入低空经济，提出推动低空经济等新兴产业安全健康发展。目前，我国地方层面已有20多个省市将发展低空经济写入政府工作报告或出台低空经济专项政策，支持产业高质量发展。低空经济具有空间立体性、产业融合性等特点，吸引了大量初创企业、通信巨头、AI企业、软件厂商等涌入赛道，应用场景正由传统通航向“无人机+”“低空+”融合业态跨越，北京、上海、常州等15市已宣布联合共建低空经济生态圈。据中国民航局预测，2025年我国低空经济市场规模将突破1.5万亿元，到2035年有望达到3.5万亿元。

氢能已成为低空经济重要的动力能源技术路线

氢能当前主要通过空冷型燃料电池为飞行器提供动力，其能量密度是传统动力电池的3-5倍，有望提高无人机、电动垂直起降飞行器（eVTOL）等续航至3-10小时，且燃料电池使用寿命可达锂电池2倍以上，氢动力飞行器全生命周期成本有望相较锂电池路线更具经济性。燃料电池还具有相对更宽的工作温度范围，可在-40℃-60℃极端温度下稳定运行，能够契合更多应用场景、支持更复杂任务实施。同时，氢动力体系还具有与新型能源体系、新型电力系统高度协同等特点。近十年来，国内无人机企业、科研院所以及燃料电池企业对氢能低空经济的关注程度逐步提高。目前，已有超30款国产氢动力无人机发布、试飞，其潜在应用领域不断被挖掘，覆盖数据通讯、气象监测、空域侦察、电力巡检、农业植保、光伏清洗等多元化应用场景。

图丨国内典型氢能无人机项目（表）

氢能低空经济发展面临问题

图丨氢燃料电池四旋翼氢动力无人机

图丨百公里级氢动力长航程多旋翼无人机

动力和储氢系统耦合技术有待突破

跨行业技术协作存在壁垒

氢动力飞行器目前主要采用的燃料电池响应时间为秒级，难以独立满足负载如瞬时启动、爬升、抗风等突发情况下的大功率要求，需配置辅助蓄电池，并在需求功率不高情况下由燃料电池对蓄电池进行充电，行业需要根据飞行器有效载荷、航时、应用领域等要求进一步在质量、功率、储能等方面加强匹配设计。储氢系统的能量和质量密度是低空飞行器续航能力的决定因素之一，当前高压气态储氢的质量较轻但体积较大，液氢、新型材料储氢技术在航空领域应用尚不成熟，且具有氢泄漏风险，亟需围绕装备自重与能量载量的平衡优化储氢方案。氢动力飞行器产业链包括上游氢能制备与储运、燃料电池核心部件，中游动力系统集成、整机开发制造，下游应用场景及管控服务等多个环节和技术方向，涉及能源、制造、通信、软件开发等不同行业，对多方技术和产业融合提出较高要求。

前期投入成本高，投资回报周期长

削弱终端应用经济性

当前低空经济和氢能产业仍处于发展初期，相较蓄电池路线，采用氢动力将提高设备初始购置成本。以民用无人机配套单次电量5千瓦时规模为例，假设氢动力系统包含5千瓦燃料电池系统、12升35兆帕氢气瓶以及1.5安时/48伏锂电池，合计成本约2.3万元；同规模锂电池动力系统成本约0.6万元，氢动力系统成本约为锂电池系统成本的3~4倍。在低空经济商业化盈利模式尚不清晰、主要用于巡检作业等场景的背景下，一定程度上影响推广积极性。此外，可专用于氢动力飞行器的加氢网络尚未形成，且早期建设成本较高、利用率低，也将推高加氢服务成本。

起降站点和补能网络配套不足

空域管控系统不完善，阻碍产业生态形成

我国加氢基础设施主要为燃料电池汽车配套建设，多依托传统加油站或综合能源站扩建，且普遍位于城市边缘地区，90%以上为35兆帕气氢加氢站，暂难以满足低空飞行器高效率加注需求，适用于低空飞行器起降的地点或通用机场等严重缺失，是制约产业终端规模化应用的障碍之一。低空飞行器飞行行为和运行环境复杂，其管理控制难度将随产业发展急剧上升。基于传统空管系统的通信协议难以满足设备状态实时监控和运行数据解析效率等要求，围绕监管部门和运营企业关于低空飞行器的智能化管控系统设施有待进一步建设完善。

氢能低空经济发展路径规划

标准体系建设仍不完善，缺乏对产业发展牵引力

我国已发布的低空经济相关政策主要强调推动低空领域的关键技术创新与应用市场挖掘，支持低空经济产业发展。关于统筹低空经济向规模化、集群化发展的路径方案与系统性规划布局较为薄弱，产业规划与低空空域管制、基础设施建设的同步性以及与氢能产业发展的协同性有待夯实研究。同时，与低空经济活动相适应的法律保障体系迟滞于行业发展，飞行器安全高效飞行的具体标准规范存在空缺，影响低空飞行器活动质量和安全监管。低空经济领域国家标准目前主要集中在低空飞行器检验检测服务和低空飞行器制造方向，占比分别约56%和39%，包括空域管理规定、适航审定的功能性分类标准、空中交通管理标准等仍有待完善。

工作建议

图丨50千克级氢能源无人机

集中创新资源

协同突破氢动力飞行器核心技术瓶颈

重点突破高功率密度长寿命航空燃料电池电堆技术、高效轻量化航空氢燃料涡轮技术、高储氢密度低成本航空储氢系统、氢气微泄漏智能管控系统等关键技术。加强系统集成与验证平台建设，建立国家级氢能航空系统集成与适航验证中心，提供地面台架测试、飞行试验平台，提升研制生产和服务保障能力，加速技术可靠性验证。

聚焦氢能适配性场景

加快氢能在低空经济的推广应用，培育市场生态

可优先聚焦资源丰富的新能源大基地运行巡检、物资补给、气象预测等开展推广应用。鼓励企业创新低空服务模式和商业盈利模式，探索换氢模式在低空飞行器中的应用，建设高效灵活的换氢站点，制定标准化的换氢流程，提高补能效率。设立低空产业开发示范区，借鉴“互联网+”的产业推广模式，针对垂直应用场景领域打造低空产业互联网中枢，构建空天地一体化通信网络和产业融合生态圈，通过完善的生态体系和体验式经济模式开辟特色化低空经济商业化路径。

示范先行带动建设融合高效基础设施网络

依托多元化低空产业开发示范区和特定应用场景布局建设低空飞行器专用起降点和加氢站（含液氢），鼓励在现有通用机场、运输机场规划区域或附近，建设兼容低空飞行器与地面交通的综合能源站，支持配备氢气泄漏实时监测与预警系统。结合国家低空经济发展战略制定国家级低空基础设施规划和实施方案，制定现有设施改造技术指南和低空基础设施建设补贴政策，加快打通低空应用“最后一公里”。

加强顶层设计

完善政策、标准和管理规范体系

强化政策的引导作用，面向“十五五”时期和2035关键发展阶段，出台低空经济中长期发展战略和能源路线规划，鼓励低空经济与氢能协同发展。引入沙盒监管机制，在特定区域和范围内对氢动力低空飞行器的新应用、新模式进行先行先试，及时发现并解决问题，为全面推广积累经验。推进氢动力低空飞行器及运行相关认证认可标准的制修订工作，加快有关测试试验、检验检测、适航认证机构体系建立，完善低空经济相关市场监管机制。

中国氢能联盟在国家相关部门指导下构建了氢能产业大数据平台【氢界】并开发APP。作为行业全生命周期数字化、信息化和智能化一站式平台，【氢界】从政府、行业、企业三个层面为政府宏观决策、氢能产业发展和科技创新提供重要支撑。

目前，【氢界】已打造成为国内全面、智慧的氢能行业数据库，实现了对氢能全产业链信息的实时感知，全景呈现企业库、专家库、资源库、标准库、政策库、资讯库、报告库等内容，助力政府、金融机构、企业和行业专家实时掌握行业发展动态和变化趋势。

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