低空经济,指依托低空领域(通常指1000米以下,部分场景延伸至3000米)以无人机、电动飞行器等为载体开展载人、货运及作业的新型经济形态,其发展将带动制造、服务、空管等全产业链升级。
2024年作为中国"低空经济元年",全国多地将其纳入政府工作报告并确立为战略性新兴产业。同年12月国家发改委成立低空经济发展司,系统性推进空域管理改革与产业规划,为构建全球领先产业体系奠定政策基石。据前瞻产业研究院数据显示,无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)已在物流、农业、应急救援等领域加速商用,民航局预测2035年中国低空经济市场规模将突破3.5万亿元。
与此同时,氢能正以零排放、高能量密度,储能适配性及广泛适用性等被誉为人类实现清洁能源未来的关键,更为航空业低碳发展提供了理想的能源解决方案。当下,两个万亿级市场正形成历史性交汇,共同开启能源与交通革命的新篇章。
在低空经济赛道中,混合动力系统正在突破传统能源极限。年初,国内首架DF600型吨级液氢电动垂直起降(eVTOL)无人机试飞成功,其搭载120KW锂电池(10KWh)和37KW风冷堆搭载30L液氢的混合动力系统,实现1吨起飞重量、160千克商业载荷及1000公里续航,性能远超纯电机型。无独有偶,韩国Sambo Motors在2025 CES展出的氢混动空中出租车,更验证了氢能在垂直起降静音与长航时经济性上的双重优势。
飞行器性能的突破本质是能源技术的跃迁。传统锂电池受限于能量密度,难以支撑大载重、长航时需求。而液氢凭借142KJ/g的超高热值(相当于石油3倍、煤炭4.5倍),在能量密度维度实现颠覆性突破,成为实现飞行器轻量化与能源替代的关键。
当前氢能航空已形成多层级应用体系:搭载10kg氢燃料电池的无人机可执行地理测绘、林业安防、风电检测等任务;30kg级系统则扩展至墙壁以及太阳能电池板清洗、应急救援等领域。
在低空经济×氢能这两个万亿市场的融合变革中,质子交换膜(PEM)作为关键材料持续凸显价值。它不仅是燃料电池的"心脏",保障氢能高效转化为电能,更是电解水制氢的核心技术,贯穿"制-储-运-用"产业链中关键环节。
技术的突破往往源自核心材料的创新迭代。1969年,Bob Gore博士发现膨体聚四氟乙烯(ePTFE)这一革命性材料,基于其独特的微孔结构,戈尔在1994年催生出里程碑产品——增强型GORE-SELECT®质子交换膜,为燃料电池技术开辟了新纪元。这项创新不仅赋予燃料电池卓越性能,更以优异的产品一致性、高功率密度及卓越的化学机械耐久性,帮助制造商降低总拥有成本并提升系统性能。
历经持续迭代,GORE-SELECT®质子交换膜已从最初的燃料电池汽车应用,拓展至全球交通运输、便携/固定式发电等多领域应用(如下图所示)。这些技术积淀正为戈尔在氢能产业链延伸奠定基础,特别是在绿氢制备领域展现出关键价值。
面对清洁能源转型需求,电解水制氢技术成为突破重点。质子交换膜因其质子选择性传导特性,是该技术的核心材料。当前电解水制取绿氢成本(4.5-12美元/公斤)显著高于灰氢(0.98-2.93美元/公斤),降低制氢平准化成本(LCOH)成为商业化关键。
戈尔依托数十年材料研发经验,深入解析PEM特性对LCOH的影响机理,创新推出适用于水电解的GORE®质子交换膜。该方案通过提高电解槽效率,同时满足市场对于耐久性和安全性的要求,为规模化绿氢生产提供核心支撑。
未来,戈尔将持续推进PEM技术创新,为氢能航空的能效提升与成本下降不断输出动力,加速绿色航空新时代的开启。