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低空經(jīng)濟(jì)×氫能,一張膜撬動“雙萬億”市場融合

2025-06-05 來源:戈爾清潔能源 瀏覽數(shù):20

低空經(jīng)濟(jì),指依托低空領(lǐng)域(通常指1000米以下,部分場景延伸至3000米)以無人機(jī)、電動飛行器等為載體開展載人、貨運(yùn)及作業(yè)的新型

低空經(jīng)濟(jì),指依托低空領(lǐng)域(通常指1000米以下,部分場景延伸至3000米)以無人機(jī)、電動飛行器等為載體開展載人、貨運(yùn)及作業(yè)的新型經(jīng)濟(jì)形態(tài),其發(fā)展將帶動制造、服務(wù)、空管等全產(chǎn)業(yè)鏈升級。

2024年作為中國"低空經(jīng)濟(jì)元年",全國多地將其納入政府工作報告并確立為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。同年12月國家發(fā)改委成立低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展司,系統(tǒng)性推進(jìn)空域管理改革與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,為構(gòu)建全球領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)體系奠定政策基石。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,無人機(jī)、電動垂直起降飛行器(eVTOL)已在物流、農(nóng)業(yè)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域加速商用,民航局預(yù)測2035年中國低空經(jīng)濟(jì)市場規(guī)模將突破3.5萬億元。

與此同時,氫能正以零排放、高能量密度,儲能適配性及廣泛適用性等被譽(yù)為人類實現(xiàn)清潔能源未來的關(guān)鍵,更為航空業(yè)低碳發(fā)展提供了理想的能源解決方案。當(dāng)下,兩個萬億級市場正形成歷史性交匯,共同開啟能源與交通革命的新篇章。

在低空經(jīng)濟(jì)賽道中,混合動力系統(tǒng)正在突破傳統(tǒng)能源極限。年初,國內(nèi)首架DF600型噸級液氫電動垂直起降(eVTOL)無人機(jī)試飛成功,其搭載120KW鋰電池(10KWh)和37KW風(fēng)冷堆搭載30L液氫的混合動力系統(tǒng),實現(xiàn)1噸起飛重量、160千克商業(yè)載荷及1000公里續(xù)航,性能遠(yuǎn)超純電機(jī)型。無獨(dú)有偶,韓國Sambo Motors在2025 CES展出的氫混動空中出租車,更驗證了氫能在垂直起降靜音與長航時經(jīng)濟(jì)性上的雙重優(yōu)勢。

飛行器性能的突破本質(zhì)是能源技術(shù)的躍遷。傳統(tǒng)鋰電池受限于能量密度,難以支撐大載重、長航時需求。而液氫憑借142KJ/g的超高熱值(相當(dāng)于石油3倍、煤炭4.5倍),在能量密度維度實現(xiàn)顛覆性突破,成為實現(xiàn)飛行器輕量化與能源替代的關(guān)鍵。

當(dāng)前氫能航空已形成多層級應(yīng)用體系:搭載10kg氫燃料電池的無人機(jī)可執(zhí)行地理測繪、林業(yè)安防、風(fēng)電檢測等任務(wù);30kg級系統(tǒng)則擴(kuò)展至墻壁以及太陽能電池板清洗、應(yīng)急救援等領(lǐng)域。

在低空經(jīng)濟(jì)×氫能這兩個萬億市場的融合變革中,質(zhì)子交換膜(PEM)作為關(guān)鍵材料持續(xù)凸顯價值。它不僅是燃料電池的"心臟",保障氫能高效轉(zhuǎn)化為電能,更是電解水制氫的核心技術(shù),貫穿"制-儲-運(yùn)-用"產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

技術(shù)的突破往往源自核心材料的創(chuàng)新迭代。1969年,Bob Gore博士發(fā)現(xiàn)膨體聚四氟乙烯(ePTFE)這一革命性材料,基于其獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu),戈爾在1994年催生出里程碑產(chǎn)品——增強(qiáng)型GORE-SELECT?質(zhì)子交換膜,為燃料電池技術(shù)開辟了新紀(jì)元。這項創(chuàng)新不僅賦予燃料電池卓越性能,更以優(yōu)異的產(chǎn)品一致性、高功率密度及卓越的化學(xué)機(jī)械耐久性,幫助制造商降低總擁有成本并提升系統(tǒng)性能。

歷經(jīng)持續(xù)迭代,GORE-SELECT?質(zhì)子交換膜已從最初的燃料電池汽車應(yīng)用,拓展至全球交通運(yùn)輸、便攜/固定式發(fā)電等多領(lǐng)域應(yīng)用(如下圖所示)。這些技術(shù)積淀正為戈爾在氫能產(chǎn)業(yè)鏈延伸奠定基礎(chǔ),特別是在綠氫制備領(lǐng)域展現(xiàn)出關(guān)鍵價值。

面對清潔能源轉(zhuǎn)型需求,電解水制氫技術(shù)成為突破重點(diǎn)。質(zhì)子交換膜因其質(zhì)子選擇性傳導(dǎo)特性,是該技術(shù)的核心材料。當(dāng)前電解水制取綠氫成本(4.5-12美元/公斤)顯著高于灰氫(0.98-2.93美元/公斤),降低制氫平準(zhǔn)化成本(LCOH)成為商業(yè)化關(guān)鍵。

戈爾依托數(shù)十年材料研發(fā)經(jīng)驗,深入解析PEM特性對LCOH的影響機(jī)理,創(chuàng)新推出適用于水電解的GORE?質(zhì)子交換膜。該方案通過提高電解槽效率,同時滿足市場對于耐久性和安全性的要求,為規(guī)模化綠氫生產(chǎn)提供核心支撐。

未來,戈爾將持續(xù)推進(jìn)PEM技術(shù)創(chuàng)新,為氫能航空的能效提升與成本下降不斷輸出動力,加速綠色航空新時代的開啟。


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