物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质，据此结合氢气的性质进行分析判断．
【解析】
A、氢气用作高能燃料，是利用了氢气的可燃性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．
B、氢气用于冶炼金属，是利用了氢气的还原性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．
C、氢气用作充灌探空气球，是利用了氢气密度比空气小的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确．
D、氢气用于焊接金属，是利用了氢气的可燃性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．
故选C．
