氢能深度系列（一）：氢能无人机商业化初启，氢能+低空双蓝海赛道腾飞

电力设备 2025年03月26日 投资评级：看好（维持）行业走势图 电力设备沪深300 氢能深度系列（一）：氢能无人机商业化初启，氢能 低空双蓝海赛道腾飞 行业深度报告 殷晟路（分析师） yinshenglukyseccn 证书编号：S0790522080001 29 19 10 0 10 19 29 202403202407202411 数据来源：聚源 相关研究报告 《欧洲新能源汽车系列3：2024年欧洲电动车销量复盘行业深度报告》 2025314 《《新型储能制造业高质量发展行动方案》发布，国内储能中长期装机驱动因素有望重塑行业点评报告》 2025218 《高功率密度智算数据中心资本开支扩张，供配电系统迎来升级迭代行业深度报告》202526 氢能无人机即将开启01商业化落地进程，氢能低空蓝海市场未来可期 氢能无人机相较锂电无人机核心优势在于高续航、快补能、强环境适应性和使用寿命，具备更高工作效率和能力边界，且特别适用于严苛条件下作业，例如高寒地区电力巡检、远距离物流配送、应急物资输送、偏远山区长距离勘测等，有望在工业领域率先落地。2024年起产业端已进入密集试验期，前期技术储备充分， 随商用化落地有望快速打开成长空间，受益标的包括国富氢能、雄韬股份、神开 股份、国鸿氢能、江苏神通、蜀道装备、和京城股份、龙蟠科技和中材科技。 氢能为长期视角下无人机动力更优选，20272030年空间有望达21141亿元氢能无人机动力系统主要由氢燃料电池、控制器、氢气瓶组成，能将氢燃料化学能转化为电能，从性能来看，氢燃料电池能量密度理论值达锂电池的35倍、续航可达310小时（锂电051小时）、寿命达2000小时及以上，且加氢仅需35分钟；此外，还具有40到60的宽温域特性。从经济性来看，氢能无人机全 生命周期成本更低，燃料电池、储氢瓶等核心部件成本仍处快速下降通道。我们 预计氢能无人机有望于20252027年进入商业化01关键阶段，202730年中国规模有望达2141413亿元，渗透率对应13，2330年CAGR高达1107。 政策助推产业技术储备充分，大规模订单初步兑现有望打开商用化局面 中央及地方政府在政策端持续发力，国家层面，2020年6月颁布《无人机用氢 燃料电池发电系统》统一了无人机氢燃料电池相关的要求，2024年12月举办《氢 能无人机续航能力等级评价规范》《无人机用氢燃料电池散热系统技术规范》研讨会，探讨加速氢能无人机技术商业化和产业化进程。地方层面，2025年2月，重庆、中山、江苏等地陆续发布政策支持氢能无人机产业发展和氢基础设施建设。产业端，主力产品性能出色，已具备商业化基础，2024年12月协氢新能源获6 亿元大单，实现对大规模商用化应用的初步验证，后续订单有望持续落地。 具备整机生产和核心部件供应能力的公司有望受益 当前尚处产业落地初期，整机方面，协氢新能源已实现电池整机制储氢全产 业布局；氢航科技产品线丰富，规划产能3000架无人机；氢源智能（国鸿氢能 合作）具备MOFs固体储氢核心技术，全球首款固体氢动力无人机已完成首飞；零部件方面，国富氢能为国内车载储气瓶、供氢系统龙头，与Wankel航空强强联合布局氢能低空领域；云韬氢能（雄韬股份持股）深耕氢燃料电池，“云航S20” 已完成首飞；瀚氢动力（神开股份持股）国内无人机供氢系统市占率接近90；江苏神通高压氢阀产品已在运输类氢能无人机应用；蜀道装备氢动力系统正开展前期验证；京城股份、龙蟠科技、中材科技具备无人机高压储氢瓶产品供货能力。 行业研究 行业深度报告 开源证券 证券研究报 告 风险提示：氢能补贴政策落地不及预期风险，氢能制备、使用成本降低缓慢导致经济性不及预期风险，燃料电池等核心部件技术发展不及预期风险。 目录 1、氢能性能卓越，长期视角下为无人机动力更优选4 11、氢能无人机以氢燃料为动力源，核心部件为氢燃料电池4 12、氢动力相较锂电性能优势明显6 13、无人机最主流的机翼构造为旋翼，占比超506 2、工业领域经济性出色，20272030年国内空间或超20140亿元8 21、氢能能够拓宽无人机使用场景和提升工作效率8 22、从全生命周期视角来看，氢能无人机相较锂电、燃油更具经济性9 221、氢能VS锂电：以FC30为例，当前氢能成本低约8，补贴后进一步降低9 222、氢能VS燃油：氢电在常规场景下经济性优势显著，比燃油低约3811 23、核心部件成本呈现降低趋势，带动应用经济性进一步提升11 231、燃料电池：核心部件成本下降，2028年终端价格有望达1500元kW11 232、储氢瓶：国产碳纤维崛起，价格持续下探13 24、2030年中国氢能无人机市场规模有望超140亿元，20232030年CAGR高达110715 3、政策助推技术升级订单落地，氢能无人机商用前景可期16 31、政策助力氢能无人机及基础设施建设，加速产业发展16 32、技术升级商业化初步落地，氢能无人机前景广阔17 4、创业公司领衔探索商用化路径，产业链有望迎增长机遇19 41、产业链中燃料电池、动力集成、整机制造为核心环节19 42、创业公司：领衔氢能低空赛道，产品已在下游应用19 421、协氢新能源：氢燃料电池氢能无人机制储氢全产业链布局，进度行业领先19 422、氢航科技：氢能无人机产品线丰富，规划产能3000架无人机21 43、上市公司：氢能产业链、无人机制造公司具备切入赛道的潜力22 5、受益标的23 51、国富氢能（2582HK）国产车载储气瓶、供氢系统龙头，与Wankel航空强强联合布局氢能低空领域23 52、雄韬股份（002733SZ，持有云韬氢能186股份）：深耕氢燃料电池领域，“云航S20”完成首飞23 53、神开股份（002278SZ，持有瀚氢动力518股份）：航天801所背景，国内无人机供氢系统龙头24 54、国鸿氢能（9663HK，与氢源智能合作）：北理工技术赋能，全球首款固体氢动力飞机首飞25 55、江苏神通（002438SZ）：子公司神通新能源高压阀产品已投入应用26 56、蜀道装备（300540SZ）：氢能工程技术研发中心揭牌，开展氢能飞行器领域攻关26 57、京城股份（600860SH）：高压储氢瓶批产，前期氢能布局逐步落地27 58、龙蟠科技（603906SH）：与国内领先氢能无人机制造商合作，IV型储氢瓶实现供货27 59、中材科技（002080SZ）：高压储氢瓶应用于DJ25，具备15L20L无人机储气瓶产品矩阵28 6、风险提示29 图表目录 图1：氢能无人机以氢燃料作为动力源（以斗山创新DP30为例，左为燃料电池包）4 图2：氢能无人机动力系统可分为氢燃料电池、氢能内燃机和混合动力4 图3：无人机的氢动力系统主要由氢燃料电池、控制器、氢气瓶组成5 图4：燃料电池将燃料的化学能通过电极转化为电能6 图5：质子交换膜燃料电池（PEMFC）是目前主流6 图6：无人机根据用途可划分为军用和民用，民用又可划分为消费级和工业级8 图7：2023年工业无人机占民用市场的6538 图8：工业领域以地理测绘、农林植保、巡检监控为主8 图9：燃料电池核心成本来源于电堆，主要部件为膜电极和双极板12 图10：氢燃料电池零部件国产化正逐步推进12 图11：中国燃料电池系统电堆成本预计快速下降12 图12：中国燃料电池电堆核心部件成本预计快速下降12 图13：20252028年氢燃料电池系统价格有望达24001500元13 图14：国产碳纤维高速扩产带动成本持续下探，2023年碳纤维价格同比30914 图15：20212025年民用无人机市场预计高速增长15 图16：2025年工业无人机市场规模有望达12683亿元15 图17：2030年中国氢能无人机市场规模有望超140亿元15 图18：氢能无人机产业链中燃料电池、动力集成、整机制造为核心环节19 图19：协氢新能源产品覆盖氢燃料电池、氢能整机制造、制储氢环节20 图20：公司具备10万级风冷电池生产3000架年氢能无人机生产能力21 图21：氢航科技氢能无人机相关产品丰富，电池、制氢机方面均有布局21 图22：2023年国富氢能车载高压储气瓶份额全国第一23 图23：2023年国富氢能车载高压供氢系统份额全国第一23 图24：瀚氢动力35MPA供氢系统包括3520L多种规格24 图25：瀚氢动力无人机组合阀产品集成度高、结构轻巧24 图26：瀚氢动力供氢系统在浙江氢航无人机上得到应用24 图27：公司无人机瓶口阀专为无人机等小功率燃料电池动力系统开发26 表1：氢混合动力系统分为氢燃料电池电池、氢内燃机电池、氢燃料电池太阳能电池三种5 表2：相较传统锂电，氢能无人机性能更为优越6 表3：无人机按照机翼构造可分为固定翼、旋翼和复合翼7 表4：氢燃料电池无人机工作效率优于锂电池无人机9 表5：部分氢能无人机在极端环境下的应用案例，相较锂电无人机具备优势9 表6：FC30氢能和锂电版本核心参数对比，氢能版电池寿命和续航更长10 表7：FC30机型氢能版较锂电版全生命周期成本降低8110 表8：考虑补贴后氢能无人机使用成本将进一步降低11 表9：以工作效率相近的机型为例，氢能动力全生命周期成本较油电混降低3811 表10：主要储氢方式包括高压气态、低温液态核固体储氢13 表11：当前常用III型储氢瓶，型瓶仍在导入期14 表12：政策端自上而下落地加速，支持氢能无人机及基础设施建设16 表13：2024年起氢能无人机产业进入密集试验期17 表14：当前氢能无人机产品已具备相当出色的性能指标18 表15：协氢新能源6亿元大单落地，打开氢能无人机商用化局面18 表16：协氢产品应用在光伏清洗与吊装、玻璃幕墙清洗、医疗物资配送、消防领域20 表17：多家上市公司通过技术合作、子公司布局或产业链延伸等方式布局氢能无人机22 表18：神开股份两次入股瀚氢动力，累计持股5179125 表19：瀚氢动力2023年营收3005万元25 表20：氢源智能于2023年6月、2024年9月分别完成A轮、B轮融资25 表21：公司具备“固体氢动力”和“抗干扰自主导航”双重技术优势，固体氢动力飞机完成首飞26 表22：天海氢能是国内为数不多的具备型瓶制造许可和量产交付能力的公司27 表23：受益标的盈利预测与估值28 1、氢能性能卓越，长期视角下为无人机动力更优选 11、氢能无人机以氢燃料为动力源，核心部件为氢燃料电池 氢能无人机是以氢燃料作为动力源的无人机系统。氢能动力的核心在于通过氢燃料电池将氢气的化学能高效转化为电能，进而驱动无人机飞行。相较于锂电池，其能量密度高，可解决锂电池续航短及高空着火风险问题，尤其适用于物流、巡检、安防等场景。 图1：氢能无人机以氢燃料作为动力源（以斗山创新DP30为例，左为燃料电池包） 资料来源：《AReviewonKeyTechnologiesandDevelopmentsofHydrogenFuelCellMultiRotorDrones》ZenanShen等 氢能无人机的推进系统从动力来源可分为燃料电池和内燃机。氢气可以在燃料电池中发生电化学反应，产生电能，直接驱动电机运转；也可以通过燃烧产生高温高压气体，推动涡轮机或活塞发动机工作。细分来看，主要包括：（1）氢燃料电池：将燃料的化学能直接转化为电能，无需燃烧，因此运行过程低噪低振，且产热量较小，效率更高；（2）氢内燃机：直接将气态氢输送进燃烧室进行燃烧产生推力，相 较其他推进技术有更高的比功率，且技术更为成熟，更适合大型无人机；（3）氢混 合动力系统：在使用氢气为主要能源的基础上，辅助使用其他能源，是当前主流的 动力方式。 图2：氢能无人机动力系统可分为氢燃料电池、氢能内燃机和混合动力 资料来源：《氢能源无人机关键技术研究进展》向锦武、艾邦氢能源技术网、开源证券研究所 当前以燃料电池混动系统为主流，搭配锂电池弥补燃料电池响应速度慢的问题。氢混合动力系统又分为氢燃料电池电池、氢内燃机电池、氢燃料电池太