氢航科技拥有国内首个且唯一通过中国电力科学研究院认证的氢动力无人机，是氢电航空的代表性企业。本期“低空经济20人”采访到氢航科技创始人兼CEO刘海力先生，谈谈氢航科技在氢燃料电池的探索应用与思考。
作为“零排放”的清洁能源，在全球能源变革的大背景下，氢燃料电池的发展与应用正受着前所未有的瞩目。
2024年2月，生态环境部发布关于印发《国家重点低碳技术征集推广实施方案》的通知，其中指出氢能开发利用技术为重点方向，包括基于可再生能源的低成本大规模制氢技术，分布式可再生能源制氢技术，氢燃料电池开发及燃料电池分布式发电技术等。
而在这场能源革命的前沿，氢航科技有限公司（以下简称“氢航科技”）选择从航空动力应用入手，并在氢电航空、小型车辆、水上应用、电源等方向坚持创新应用并提供燃料电池系统解决方案，是一家独具特色的氢燃料电池研发公司，也是一家氢动力无人机企业。氢航科技的创始人兼CEO刘海力凭借其独到的商业洞察力和创新精神，在低空经济领域探索出一片新天地。目前，氢航科技的氢动力无人机已广泛应用于工业巡检等领域。
本期“低空经济20人”有幸采访到了在氢能航空应用深耕多年的刘海力先生，听他详细讲述了氢航科技在氢燃料电池的探索应用与思考。
氢航科技创始人兼CEO刘海力
以航空应用切入，聚焦风冷氢燃料电池研发
2017年，氢航科技成立。从“氢航科技”这一公司名中不难看出，他们从成立之初就聚焦氢能在航空领域的应用。
“我们选择氢燃料电池在航空中的应用方向，是因为看到了氢能的优势在于能量密度，它最有价值的应用方向就是航空。”谈及选择这一领域的初心，刘海力如是说。他认为，飞机作为一个飞行平台，其价值取决于航时和载重，而氢燃料电池的能量密度是锂电池的三倍，能够为载人载货eVTOL等航空器提供更长的续航时间。
因此，氢航科技从一开始就专注于氢动力航空的研发，针对航空的特点开发风冷氢燃料电池。氢航科技选择风冷作为氢燃料电池的冷却系统主要是考虑到，相比先前氢能更多被提及的应用方向——汽车，航空领域对重量更加敏感。
刘海力解释，汽车的体积是相对固定的，而且燃料电池费用较高，因此更注重电池的体积功率密度。研发人员通过增加反应物浓度实现高功率密度的指标，但需要配套空气增压机和水冷系统散热，增压系统会消耗电能。
而风冷电堆结构更为简单：燃料电池加吸气风扇，没有空气增压系统。虽然风冷电堆的发电功率相对较低，但由于无需空气增压系统和水冷系统散热，从而减少了功耗，因此净输出转化率能够达到50%，高于水冷电堆净输出功耗的40%左右。
对于氢燃料电池技术研发，氢航科技从应用价值和技术成熟度出发，将目标和路线分为近期的低温质子交换膜和远期的高温质子交换膜。刘海力认为低温质子交换膜的风冷堆应用能够更快体现价值，氢航科技以提高功率密度、降低成本和提高环境适应性为研发目标，目前已经取得一定成果。
在功率密度层面，氢航科技的裸堆功率密度已经达到1200W/kg，系统功率密度近700W/kg；在成本层面，相比于2017年已经压缩下降五分之一；在环境适应性层面，氢航科技不仅完成了10%至100%湿度环境的飞行测试，还是国内首家从零海拔到5300米海拔都完成测试并在5300米海拔保持76%的功率的企业、全球唯一实现低温零下40摄氏度和高温50度飞行的企业。同时，启动速度也是风冷电堆的关键指标之一，氢航科技的活化时间经上海汽车检测中心官方认证的为1.8秒，处于行业内领先水平。
氢航科技在氢燃料电池技术上取得的显著成果离不开团队紧密协作，团队中的首席科学家从事氢能研究超过20年，除此之外，刘海力提到：“我们的团队注重多样性，通过多学科团队合作突破设计挑战。”这种跨学科的合作模式为氢航科技带来了技术上的突破，也为氢航的快速发展奠定了坚实的基础。
打造氢能产品
推动技术在产业价值链上耦合创新
氢航科技不仅局限于氢燃料电池技术研发，更将触角伸向了无人机产品制造和销售应用的全链条。作为氢燃料电池无人机企业，刘海力经常被投资人问到这样一个问题：氢航科技到底是做燃料电池还是无人机的？
对此，刘海力的回答是：“氢航的核心是燃料电池。但由于目前行业处于早期阶段，下游并没有客户，市场对氢能应用还未建立信心，氢航选择多走一步，打造自己的终端产品，并在产品的使用过程中带动研发快速迭代。”
刘海力强调：“我们是无人机产品企业，但不是无人机制造企业。”在无人机产品制造方面，氢航科技选择了自主生产发动机这一最关键的部分，以确保技术的领先地位，并通过与合作伙伴共同开发飞控、电机等无人机关键部件，实现了技术与市场的紧密结合。
作为中国首个并且唯一一个通过中国电力科学研究院认证的氢动力无人机，氢航科技的产品已广泛应用于电力巡检、油气管道、风能光伏场所以及应急搜救等领域。
工业巡检场景对于无人机的航时要求较高，相比于锂电池动力系统，氢动力无人机无须工作人员跟随更换电池，极大提高了巡检效率。
经过几年的发展，氢航在氢动力无人机细分市场已经走在世界前列。2024年初，氢航无人机在漠河地区完成了-40℃悬停100分钟极寒性能测试，为冬季极寒地区以及极端天气的工业巡检无人运维提供解决方案。
据了解，氢航下一阶段针对山顶、海岛和短距离工厂货运需求和高楼外墙清洗需求进行中小型无人机开发。同时，在氢航的推动下，国网将氢动力无人机列为电网巡检几个关键技术方向之一，目前已完成两个示范区的建立，氢航将作为技术合作方为国网自主品牌无人机开发提供支持。
多领域布局，拓展氢能技术实际应用与发展
长久以来，由于世界各地供氢不便和用氢价格过高，氢能行业一直处于发展缓慢的阶段。对此，刘海力表示：“为了让氢能走向更有价值的应用，我们积极探索解决方案。”
制氢机就是氢航科技的应对之策。氢航科技结合自身优势，选择了与膜电极技术类似的电解槽技术，研发出低成本的PEM制氢机，可以满足消费级或小型企业的用氢和发电需求。制氢机不仅可以为航空提供动力，还能为分布式电源提供储能解决方案。
事实上，除了无人机产品，氢航科技还布局了eVTOL、小型车辆、水上应用和电源等多个领域。
在eVTOL领域，氢航采取与整机厂提供动力系统进行配套的策略，计划打造一套40kW的燃料电池系统，通过模块化的方式适配大多数的飞行器。“我们会组建团队同步推进适航认证，争取成为国内首个通过氢动力系统适航认证的企业，为其他伙伴在氢动力道路上坚定信心、提供助力。”
在小型车辆领域，氢航科技自主研发的氢燃料电池电堆成功通过了上海汽车检测中心的汽车强检认证，同时旗下的550W和1700W两款车用燃料电池已通过CE测试并正在推进IEC认证，为全球小型车辆提供氢动力解决方案。刘海力透露，第一季度的订单已经与去年全年相当，目前有一定量产压力，正在推进产线完备工作。
在水上应用领域，由氢航科技配套4kW氢动力船舶用电源的氢能游艇去年年末在常州市成功下水实验，未来将逐步进行全国景区的水上旅游应用推广。同时，氢航将与合作伙伴一起打造水上平台，该平台由浮桶船形式的小模块通过插接和锁定组成，人类可以在平台上建造房屋，脱离岸上的充电设施和电网生活，拓展人类的生存空间。
在电源领域，氢航科技已推出完整的电源系统，通过氢能电源和小型制氢机就能满足家庭用电需求。刘海力表示，未来，能源格局将由过去的“集中式发电、通过电网输送”演变成“分布式发电、通过电网分配”，而在分布式发电中可再生能源的波动性是巨大挑战，这决定了储能需要在家家户户的屋檐下实现。传统锂电具有短周期大功率充放的优势，但对于长周期存储氢电更具有优势，因此氢航将努力把氢燃料电池的技术积累转化为氢储能应用。
今年以来，氢航科技先后参加了日本东京国际氢能与燃料电池展览会（H2&FC EXPO）和国际消费类电子产品展览会（CES），面向世界，扬帆出海。展望未来，氢航科技将继续深化在氢能技术及应用领域的研究与实践，不断开拓新的应用场景。刘海力表示，希望通过努力，让氢能成为支撑低空经济可持续发展的新动力，也让氢能产品走进千家万户，向可持续的美好生活前进。
VIP课程推荐
APP专享直播
热门推荐
收起
24小时滚动播报最新的财经资讯和视频，更多粉丝福利扫描二维码关注（sinafinance）
