氢能无人机,既要「能飞」,还要「能用」

前一架氢能无人机刚刚返航,下一架随即进入作业区域。伊金霍洛旗的采煤沉陷区内,成片光伏阵列向远处铺开。无人机沿规定航线飞向阵列深处;地面上,飞手盯着实时回传的画面。开阔场站上的风,让每支队伍都必须随时准备调整。

“航线能不能飞稳?”“目标能不能识别?”“影像数据能不能完整带回?”

这些问题,决定了一架氢能无人机是“能飞”,还是“能用”。

8月26日至27日,全国首届氢能无人机应用挑战赛在鄂尔多斯市伊金霍洛旗举行。近十支参赛队伍先在真实光伏场站完成飞行与巡检,随后转入会场,通过技术路演和专家提问继续角逐。

但这里真正比拼的,并不只是航时长短。氢能无人机能否在真实工况中稳定完成任务,并从一次场景验证走向可复制的应用,才是藏在每一次起飞、返航和追问背后的考题。

01

场景先行

一座能源城把应用考题摆上赛场

无人机升空前一天,赛题先在产业现场铺开。

8月25日,中国氢能联盟组织开展“鄂尔多斯站”产业调研。参赛团队、专家评委和投资机构代表先后走进内蒙古绿色氢能关键装备检测实证基地、鄂尔多斯新能源研究院,最后来到伊金霍洛旗天骄绿能采煤沉陷区生态治理光伏发电示范项目。

从检测实证基地到新能源研究院,再到光伏项目,这条参访路线从装备验证延伸到技术研发,最终落到场景应用。到了光伏场,关注点变得更加具体:一架氢能无人机究竟能为场站做什么?

答案藏在日常运维中。大型光伏场站组件数量多、分布范围广,热斑、组件破损、积灰和遮挡等异常可能散落在成片阵列之间。仅靠人工逐块排查,不仅耗时,也难以实现高频覆盖。无人机可以越过阵列开展巡检,但场站需要的不是简单地“飞一圈”,而是准确抵达目标,完成巡检和影像采集,并输出能够核验的数据。

场站范围越大,单架次覆盖能力越重要。氢燃料电池为延长无人机航时提供了新的技术选择,也让氢能无人机具备了进入大面积巡检场景的可能。

次日,这座参访过的光伏项目换了身份。项目内约5平方公里的作业区域成为占总成绩70%的场景竞技赛场,实际运维需求被转化为规定航线、巡检目标和评分项目。

调研的终点,由此成为实战的起点。

02

实战「过招」

长航时之外,还要比什么

8月26日,场景竞技赛正式开始。

前期降雨后,现场气温偏低,开阔场站风力较大。参赛队伍携各自氢能无人机轮番进入作业区域。从垂直起降、悬停、自旋、规定航线飞行,到目标巡检和影像采集,每一个动作都被纳入考核。长航时只是其中一项,飞行控制、整机稳定和巡检作业必须在同一次任务中同时成立。

第一个变量,出现在无人机升空之前。

据江苏飞睿得科技有限公司(以下简称“飞睿得”)介绍,团队此前主要在南京等海拔约100米的地区开展测试,而此次比赛场地海拔约1500米。尽管赛前针对海拔变化进行过模拟测试,到达鄂尔多斯后,燃料电池的实际输出仍一度没有达到预期。团队提前进场,根据现场环境重新调整参数。

正式比赛前,面对现场风况,团队作出正常起飞的判断。“说实话,当时心里也有些紧张和担心。”飞手说,无人机顺利升空后,自己“心里瞬间就踏实了”。

但飞机进入航线,并不意味着飞手可以放松。除了飞行姿态和巡检目标,燃料电池电堆的运行状态也需要持续关注。

无人机进入作业区域后,比较的重点从动力适配延伸到飞行和巡检。同一片场站上,不同队伍面对的重点并不相同。

对氢鹏科技(浙江)有限公司与天目山实验室联合团队(以下简称“氢鹏科技”)而言,难点集中在风中的高精度悬停和定点巡检。飞手需要不断修正机身姿态、调整航高,在控制无人机漂移和晃动的同时保证巡检影像质量。

浙江氢航科技有限公司(以下简称“浙江氢航”)关注的则是远距离作业中的通信链路、能源管理和返航策略。航线拉长后,画面能否持续回传、飞行状态能否及时掌握、返航余量是否充足,都会影响任务能否完整结束。

真正需要现场取舍的时刻,出现在一张二维码前。

沈阳盛科航宇氢能源科技有限公司(以下简称“盛科航宇”)的无人机飞抵巡检目标附近后,机载摄像头未能识别出二维码。飞手尝试降低高度继续寻找,却又要避开附近的高压线。风让回传画面出现晃动,他随即让无人机悬停,待画面稳定后再继续搜索。最终,团队放弃这一目标,转向其他点位。

在这一过程中,影像清晰度、障碍物距离、作业时间和任务完成度同时摆在飞手面前。继续寻找还是更换目标,不是预设程序能够直接给出的答案。

从海拔变化下的动力适配,到风中的悬停与姿态控制,再到远距离通信和障碍物附近的临场处置,同一片场站把不同层面的能力放在了一张评分表上。“长航时”不再是一个孤立参数,动力、机体、飞控、通信和任务载荷能否协同,才决定一次巡检能否完整完成。

场景竞技赛结束,飞睿得暂列第一,氢鹏联合团队、浙江氢航分列第二、第三。首轮排名已经形成,但冠军尚未产生。次日,占总成绩30%的技术路演,仍可能改写座次。

03

路径分化与共识凝聚

从技术参数到应用场景的距离


8月27日的技术路演将大赛从“飞得好不好”推向了“能不能用、怎么用好”的层面。

国家能源集团国华投资(氢能公司)党委委员、副总经理马艺峰在致辞中指出了本届赛事的价值内核:氢能与低空经济的跨界融合,已经成为赋能能源产业升级、培育新兴产业的万亿新赛道。鄂尔多斯已构建起“绿电制氢-氢能装备-低空场景应用”的完整产业闭环,为专精特新企业提供了真实的成长沃土。

伊金霍洛旗委常委、副旗长奇钨乐则从地方产业的角度补充,目前鄂尔多斯已获批34块飞行空域,总面积达8.54万平方公里,年可飞日超300天,为实验飞行提供了得天独厚的优越条件。伊金霍洛旗也在全力打造低空经济产业集聚区,并发布了“低空+工业巡检+生态治理+社会治理+文化旅游+物流运输+教育培训”六项应用场景。需求端已经敞开大门,等待技术端来填空。

中国工程院院士、北京航空航天大学教授向锦武的发言为整场路演定下了技术基调。他指出,面对边检巡航、农林监测、能源设施巡检等大范围、长时间作业任务,氢能源无人机需要兼顾“飞得高、飞得远、载得多、飞得稳”四项要求,未来的突破方向将围绕总体布局、轻量化储氢、高效动力与智能控制持续展开,“一定要以场景拓展开发氢能源无人机”,向锦武如是说。

企业路演环节,参赛企业依次亮出了各自的技术路线与产品布局。

盛科航宇的技术体系是从氢燃料电池开始建立的,以此为基础研发了强适应性小型氢动力无人机,燃料适应性覆盖气氢与液氢,形成了相对完善的产品谱系,应用场景覆盖高海拔风电站巡检、沙漠环境大范围搜寻、公安巡检等多个领域。

氢鹏科技则更专注于机载燃料电池研发,公司推出了全系列燃料电池,并开发了将燃料电池控制策略与飞控底层算法深度融合的飞控系统。

飞睿得走的是一条倒逼自研的路径,早期使用外部产品做项目时遇到了各种问题,遂组建团队自主研发,目前业务已覆盖氢能无人机核心技术与零部件研发、OEM深度设计制造、控制系统和软件平台开发,并规划了补氢车辆以完善使用生态。

氢航科技致力于实现燃料电池的轻量化,已在景德镇设立无人机生产基地、深圳设立研发中心,其氢能无人机产品在断路、断电、断网的复杂环境下完成了超远距离作业,还在广西北海实现了跨海岛飞行。

同尘和光则针对低空场景对重量敏感的特点,进行了储氢罐轻量化设计,通过真空绝热层缠绕控制氢的蒸发率,其产品应用场景聚焦长续航大载重的工业巡检与物流运输。

答辩环节,专家们的提问直指产业化的核心矛盾。

中国氢能联盟专家委员会委员、上海交通大学教授、教育部长江学者邹建新的问题直指盛科航宇的产品逻辑:为什么开发这么多机型?

企业的回答是,氢动力无人机体系以应用场景为驱动,从工业巡检延伸到多种细分场景。空管运行专家、高级工程师李津济在实景竞技赛的统计数据中发现了一个细节,盛科航宇的测试飞行里程比其他参赛队更短,企业解释称,航线规划做了调整,通过搭配调舱和作业能力,简化了多余路程。

中国信息协会低空经济分会高级顾问何鸣寒则从产品效能的角度向飞睿得连发两问:产品效能高,主要得益于机身结构还是氢能转换发电?两者贡献率是否做过统计?

企业坦言两个环节相辅相成,电堆本身质量功率密度较高,机身也采用了更轻的材料。从已有统计看,无人机整体设计的贡献率更大一些。

国新基金资产管理部董事总经理陶纯关心的是产业落地能力,飞睿得的无人机生产制造资产是否在公司内?

得到的答复是:飞控产线和无人机产线已在运行,电堆产线正在筹备,公司定位是提供整体交付。

液氢路线的问答则更具技术张力,邹建新先抛出一个参数问题:储氢罐每天蒸发率多少?同济大学教授、科技部国家重点研发计划“氢能专项”首席科学家林瑞随即追问,液氢将来交给客户后会因蒸发产生损耗,与气氢相比优势如何体现?

同尘和光的回应是正在考虑小型移动式液化装置和液氢杜瓦罐作为储运装置,而非直接将小储罐交付使用。从蒸发率到客户成本,一连串追问背后透露出这样的信息:技术上的高能量密度,只有转化为客户可感知的成本优势,才更有市场意义。


“营收的主要结构是什么”“产品是无人机还是氢动力系统”“为什么采用提供场景服务这种模式”……一个个具体的问题,将路演台上的技术参数拉回到了产业落地的现实层面。

专家们关心的不是PPT上的指标,而是这些指标在真实场景中能否复现、能否持续、能否被客户接受。

向锦武院士在总结中提出了三个方向:一是推动储氢结构一体化设计,进一步减少平台重量、增加有效载荷;二是积极探索液氢、混合、固态等多种储氢模式,根据应用场景打造高能量密度装置;三是持续拓展应用场景,为氢能无人机找到更多市场和用户。三条建议的重心,仍然是“场景”二字。

04

名次之后

氢能无人机离规模化应用还有多远

颁奖仪式上,飞睿得夺得冠军,氢鹏联合团队获得亚军,浙江氢航获得季军。但比起名次,更值得关注的是,两天的飞行与追问暴露出氢能无人机走向应用仍需回答的问题。

“造一台氢无人机飞起来门槛不算太高,但是能够真正做成可靠的、可用的,需要有更长的时间来积累。”氢鹏联合团队代表在路演中的这句话,点出了名次之外更长的考题。

对于获奖团队而言,这次比赛既是一次产品验证,也是下一轮迭代的起点。浙江氢航将参赛概括为“以实战淬炼产品,以赛事链接产业”;氢鹏联合团队表示,实景竞技帮助其检验了自研产品,也进一步明确了后续优化方向;飞睿得则提出,未来将以更加开放的方式完善无人机应用生态,引入更多合作方共同参与。

三天的大赛落幕了,但氢能无人机的应用大考才刚刚开始。从采煤沉陷区的光伏基地起飞,这些无人机面对的不仅是风沙和杆塔,更是一个产业从“能飞”到“好用”、从“演示”到“规模化”的关键跨越。续航优势需要转化为实际作业效率,抗风稳定性需要在更多复杂工况中重复验证,液氢蒸发率和补氢基础设施需要系统性解决方案,而所有技术路线最终都要回到同一个问题上:市场愿不愿意为它买单。

本届大赛以真实场景检验技术,以实际需求推动氢能无人机加快走向应用,这不是一句口号,而是参赛队伍在鄂尔多斯的风沙里用飞行数据、临场处置和路演答辩共同书写的产业注脚。当氢能无人机从赛场飞向更广阔的能源管网、农林牧场、海岛高原,黎明前的那段路,正在被一步步走实。

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更新时间:2026-09-04

标签:数码   无人机   能用   场景   作业   鄂尔多斯   液氢   场站   团队   伊金霍洛旗   低空   能源

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