青鷗-30B飛行演示。（受訪者供圖）

氫動力無人機

所屬產業：氫能及新型儲能

特點：續航時間長、無懼低溫

應用場景：高海拔地區、極寒天氣

工作人員正在進行氫動力無人機研發測試等工作。記者 劉力 攝/視覺重慶

西藏雪域高原上，寒風裹著冰雪，氣溫跌到-40℃。

電力巡檢員背著厚重的備用電池，緊張地望著天上的無人機——傳統鋰電池一遇低溫就快速虧電，撐不過十分鐘就得降落。他們只能在刺骨寒風裡反復起飛、換電池、再降落，一天下來也巡檢不了幾座輸電塔。

換成燃油無人機？高海拔的缺氧環境會讓燃油發動機動力大幅下降，還會產生污染。而且在安防、勘探等高風險任務中，攜帶易燃油料本身就存在安全隱患。

能不能造出一種無人機：既有電力的輕巧靈活，又有燃油的超長續航，還無懼極寒、飛行零排放？

這不僅是電力巡檢員的心願，也是安防、勘探、應急等多個行業的共同期盼。如今，哈工大重慶研究院的研發團隊耗時十年攻關，給無人機裝上了強勁的“氫心臟”，讓夢想變成現實。

既能超長續航，還能耐極寒

氫動力優勢明顯

為何選中氫能？因為當下無人機的主流動力方案，都有著難以突破的短板。

目前，市面上的工業無人機大多靠鋰電池驅動，續航時間短是它最大的缺點。工業無人機基本都要帶載荷工作，就算在理想環境下，除去起飛和降落的時間，一般有效作業時長隻有30分鐘至40分鐘，業內稱之為“半小時魔咒”。

一旦遇上低溫，這一短板會更加突出，電量性能呈斷崖式下跌。-20℃時，電池可用能量會衰減超三分之一﹔到了零下三四十攝氏度的極寒環境，幾乎支撐不了連續作業。

而氫燃料電池，就像是給無人機裝了一台能自發熱、自發電的微型“心臟”。哈工大重慶研究院氫動力團隊核心成員封承霖介紹，氫動力系統的能量密度能達到鋰電池的3至5倍，甚至更高。

該團隊研發的一款復合翼無人機，一罐35兆帕壓力的氫氣能支撐它飛行超12小時，最遠可飛近900公裡，“相當於從重慶一口氣飛到武漢”。

更重要的是，這套氫動力系統自帶“暖寶寶”：工作時內部會產生熱量，即便外界氣溫低至-40℃，系統內部也能維持正常工作溫度。而且氫燃料電池的反應產物隻有水，可真正實現零碳飛行。

氫動力的優勢顯而易見，但要把這套系統塞進小巧的無人機機身，難度極大。

十年攻關，每克都摳到極致

“氫心臟”成功減重

航空領域有個鐵律：減重要按“克”計算。

傳統的氫燃料電池不是單一的電池，而是一套完整系統，包含發電的電堆、輸送氫氣的管路、散熱模塊等，就像把一座微型發電站壓縮成背包大小，裝進無人機。

從2015年開始，哈工大重慶研究院氫動力團隊就開啟了這場與重量的博弈。

為了實現極致輕量化，團隊用全碳纖維材料制作氫氣瓶和無人機機體﹔像雕琢藝術品一般，優化電堆內部比頭發絲還細的“流道”，讓氣體分布更均勻，不浪費一絲能量﹔給系統裝上智能“大腦”，讓氫燃料電池負責平穩巡航，鋰電池負責起飛、加速時的瞬間發力，兩者能實現毫秒級切換，既保証了無人機的爆發力，又減輕了總重量。

為了克服極端環境的考驗，團隊帶著無人機，前往3800米的高原和零下二三十攝氏度的嚴寒地區做測試，研發出一套“多級封閉式燃料電池系統”及配套控制方法，確保無人機在低壓、低溫環境下能穩定安全運行。

2025年9月，搭載這顆“重慶芯”的“青鷂-10”液氫無人機，在陝西寶雞完成試飛，一口氣飛行3.5小時，落地時燃料還剩40%。目前，即便在-40℃的極寒模擬環境中，這套氫動力系統的能量衰減也能控制在10%以內，滿續航可穩定飛行3小時。

正從試驗場飛向產業端

年內實現規模化生產

憑借超長續航和耐極寒特性，“重慶造”氫動力無人機正從試驗場飛向產業端，有望徹底改變多個行業的作業模式。

在-40℃的雪域高原，氫動力無人機能持續飛行數小時，電力巡檢員不用再頂風冒雪頻繁更換電池。今后，他們隻需要在室內遠程操控，就能完成數十甚至上百公裡的線路巡檢，作業效率和人員安全都得到了極大提升。

在廣袤的高寒邊境、地形復雜的山區，它能快速飛抵人力難以到達的現場，為安防巡邏、應急搜救提供持久穩定的空中視野。科研人員深入青藏高原、高寒荒漠等無人區開展地質測繪、生態監測時，無需再“人肉冒險”，依靠無人機的長時間巡航，就能完成大范圍的精准數據採集。

從實驗室裡對每克重量的斤斤計較，到極端環境下的一次次驗証飛行，這顆“重慶造”的氫心臟，正帶著無人機抵達以往難以觸及的應用空域，而它從技術突破到產業落地的“最后一公裡”，也正變得越來越清晰。

當下，我國氫能發展的政策與產業環境正在持續完善：2025年《液氫運輸國家標准》發布實施，重慶作為國家級低空經濟試點城市，正從政策支持、空域開放、場景落地、人才培養等方面打出“組合拳”，助力氫能等未來產業的發展。

目前，哈工大重慶研究院研發團隊正聯合電網、公安等部門開展氫動力無人機試點應用，還計劃在今年建設專屬生產線，推動產品規模化生產。

“未來，當每個高原供電所、邊防哨所都配上氫動力無人機，很多極端環境下的作業模式會被徹底改變。”封承霖滿懷信心。從2015年到2026年，十年磨一劍，這顆強勁的“氫心臟”，正將曾經的想象一步步變為觸手可及的現實，成為低空經濟發展中澎湃有力的新引擎。（新重慶-重慶日報記者 佘振芳）