低空经济行业与氢燃料电池（一）：政策驱动，期待氢锂耦合技术发展

低空经济与氢燃料电池（一）：政策驱动，期待氢锂耦合技术发展

核心内容

低空经济作为国家政策重点支持的新兴产业，正迎来加速发展的阶段。氢燃料电池和氢锂耦合技术因其在能量密度、充能速度、环境友好性及低温性能方面的优势，成为推动低空经济的重要技术路线。目前，氢锂耦合技术在不同飞行场景下展现出比纯电力系统更高的效率，但整体仍处于商业化初期，面临诸多挑战。

主要观点

• 政策驱动：国家层面频繁出台低空经济相关政策，如2024年政府工作报告首次将低空经济纳入发展重点，2024年《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》提出多种技术路线，包括氢动力。
• 氢锂耦合优势：氢燃料电池与锂电池结合，能够实现不同飞行阶段的差异化负载分配，提高系统整体效率。燃料电池在低负载时提供恒定功率，锂电池在高负载时补充能量，同时燃料电池也可为锂电池充电。
• 效率提升：在市内短途运输和跨区域运输场景中，氢锂耦合系统相较于纯电动系统表现出更高的运输次数和续航能力。例如，混合90系统在市内短途运输中运输次数达到7.1次，混合70系统在跨区域运输中运输次数达到3.5次。
• 商业化进展：部分企业已开始布局氢锂耦合技术，如氢航科技、亿维特、蜀道装备等，但整体仍处于初期阶段，商业化应用较少。
• 技术与政策风险：技术尚未成熟，基础设施不完善，政策法规尚不健全，是当前氢锂耦合技术推广的主要障碍。

关键信息

政策支持

• 国家层面：2023年12月中央经济工作会议首次将低空经济定义为战略性新兴产业；2024年3月政府工作报告将其作为新增长引擎；2024年3月末《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》提出技术路线，包括氢动力。
• 地方层面：2021年后，多地政府如合肥、芜湖、广州、深圳、苏州等相继出台低空经济发展方案，推动相关产业发展。

技术路线

• 氢燃料电池：具备高能量密度、快充、环保等优势，但功率密度较低，适用于长航程、重载任务。
• 锂电池：高功率密度，适用于短途运输，但能量密度有限，续航能力不足。
• 氢锂耦合系统：通过并联配置，优化能源使用效率，提升续航能力。

效率对比

• 市内短途运输：需高功率密度，适合配置大型燃料电池（如混合90），运输次数为7.1次。
• 跨区域运输：需高能量密度，适合配置小型燃料电池（如混合70），运输次数为3.5次。
• 纯电动系统：运输次数分别为5.7次（市内）和1.8次（跨区域），远低于混合动力系统。

商业化现状

• 已有产品：氢航科技推出氢燃料电池混合动力电推进系统，亿维特开发氢锂混动长航时巡检飞机。
• 产业链布局：部分企业如蜀道装备正在布局氢飞行器相关技术，推动行业向前发展。

图表与数据

• 图1：低空飞行器及应用示意图
• 图2：2座轻型垂直起降直升机示意图
• 图3：垂直起降直升机在不同飞行阶段的功率需求
• 图4：eVTOL在不同飞行阶段的功率需求
• 图5：锂电池和燃料电池在不同飞行阶段的功率、电压和电流表现
• 图6：燃料电池/锂电池混合动力电路图
• 图7：混合动力系统充放电控制策略示意图
• 表1：国家层面低空相关政策及氢能表述
• 表2：地方层面低空相关政策及检测表述
• 表3：锂电池与燃料电池/锂电池混合动力eVTOL比较
• 表4：混合动力控制电路操作状态
• 表5：市内短途运输与跨区域运输任务场景
• 表6：动力系统设计参数
• 表7：锂电池与混合动力的比功率与能量密度
• 表8：混合动力系统充放电控制策略
• 表9：不同动力系统在市内短途运输与跨区域运输场景下的运输次数、SOC与氢气质量
• 表10：氢航科技氢燃料电池无人机产品参数

风险提示

1. 政策推进缓慢：低空飞行器仍处于发展初期，政策体系尚未完善，可能影响行业发展速度。
2. 技术不成熟：氢锂耦合系统复杂，需精确的能量管理和控制技术，存在不确定性。

投资评级说明

• 行业评级：看好、中性、看淡，基于行业指数相对表现。
• 公司评级：买入、增持、中性、减持、无投资评级，基于公司指数相对表现。

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