电电混合动力飞机,来了!

2025-07-23 11:45 阅读
瞭望智库

7月初的一天,沈阳法库财湖机场,微风拂过停机坪。随着一阵低沉的嗡鸣,我国首款四座电电混合动力飞机RX4M缓缓滑向跑道,几秒加速后腾空而起,舷窗外的农田与湖泊如画卷舒展。

RX4M飞机由中国工程院院士杨凤田团队自主研发,采用锂电池与氢燃料电池组合能源系统,打破传统锂电池能量密度和功率密度的制约,显著提升了电动飞机的航时与航程。

杨凤田院士

在航空器,特别是通用航空领域,新市场“蓝海”正待开发。在国家大力发展低空经济、推动战略性新兴产业的当下,新能源飞机研发方兴未艾。

7月中旬,瞭望智库在北京氢能航空创新研究院专访了杨凤田。从一名普通农家子弟成长为航空技术专家,杨凤田已经在航空事业一线奋战了60多年。如今,已是耄耋之年的杨凤田每天仍坚持工作6小时以上,奋斗在新能源飞机研发和通航产业推广的第一线。

杨凤田表示,“当下国家大力扶持低空经济发展,在通航小飞机方面只要采取正确的新能源技术路线,既能在国际同领域弯道超车,也有助于航空业实现碳达峰、碳中和的目标,更有利于发展低空经济等战略性新兴产业。”

 

1

攻克了30余项“卡脖子”技术难题

航空业是世界主要国家产业竞争的重要阵地。燃油飞机飞行时碳排放量大,尤其在气流相对平稳的平流层,多年的航空飞行已留下大量二氧化碳,难以净化。而新能源飞机具有清洁、低碳等特点,受到越来越多的关注和重视,已成为航空科技热点。

瞭望智库:我国首款四座电电混合动力飞机RX4M成功首飞,这款飞机在技术上有哪些重大突破?在关键技术自主可控和核心零部件国产化进程中,团队克服了哪些挑战?

杨凤田:RX4M飞机采用锂电池与氢燃料电池组合的能源系统,打破传统锂电池能量密度和功率密度的制约,显著提升了电动飞机的航时与航程。其最大起飞重量1400公斤,有效载荷320公斤,航程400公里,续航时间2小时。

四座电电混合动力飞机项目历经4年协同攻关,攻克了30余项“卡脖子”技术难题,填补了我国四座电电混合动力飞机的技术空白,拓展了我国电动飞机的发展谱系,实现了关键技术自主可控、核心零部件全部国产化,可广泛应用于短途通勤、航空旅游、飞行培训等领域,推动低空经济快速发展。

世界首款四座氢内燃机飞机试验机RX4HE

瞭望智库:新能源飞机研发,我国目前处于世界什么水平?

杨凤田:我们的研发成果已达到世界领先水平,有望在这一新兴领域实现对传统航空强国的弯道超车。具体来看,核心收获体现在四个维度:

首先,在装备供给上,我们成功研发出适配低空经济场景的绿色环保航空装备,这些新能源飞机不仅能满足短途运输、空中作业等实用需求,更以零排放、低噪音的特性为低空领域的可持续发展提供了硬件支撑。

其次,在体系建设上,我们同步培育了两支核心队伍,一支是掌握核心技术的研发团队,另一支是熟悉国际规则的适航取证团队。这两支队伍既懂技术创新,又能打通从实验室到商业化的关键环节,为后续发展筑牢了人才根基。

同时,我们主导形成了若干新能源飞机相关的技术标准和适航规范。这些标准不仅填补了国内空白,而且被纳入国际民航参考体系,直接提升了中国民航在全球航空标准制定中的话语权。

此外,研发过程还带动了上下游产业的突破:动力电池能量密度实现了翻倍增长;电机、控制器等关键部件也彻底突破国外技术垄断,实现100%国产化,为整个新能源装备产业的升级提供了“航空级”技术范本。

瞭望智库:在新能源飞机研发方面,您和团队取得了哪些成果?

杨凤田:在工业和信息化部、民航局的大力支持下,我们研制的电动飞机实现谱系化发展格局,双座飞机形成了5个型号,分别为:电动双座飞机、增程电动双座飞机、电动双座水上飞机、冰雪型双座电动飞机和电驱涵道风扇飞机。

RX1E-A锐翔增程型双座电动飞机

目前,全世界有5款电动飞机取得了型号合格证(TC),我们团队的占4款,分别是增程电动双座飞机、电动双座水上飞机、冰雪型双座电动飞机、四座电动飞机,有效带动了国内相关产业链的创新发展。 

 

2

“氢”装上天

多个国家都瞄准了2030年碳排放归零的目标,中国也在行动。2023年10月,中国工业和信息化部等四部门印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》。其中提到,到2025年“氢能源飞机关键技术完成可行性验证,绿色航空基础设施不断夯实”。

到2035年,中国的新能源飞机将有大发展,成为中国交通运输体系中的重要一部分。

瞭望智库:电动飞机研发成功以后,您为什么又瞄向氢能飞机?

杨凤田:研发氢能飞机,本质上是为航空业的绿色转型和长远发展寻找“破局点”。从行业使命和技术逻辑来看,至少有三个核心原因:

第一,它是实现航空业深度脱碳的必然选择。欧盟发布的《氢动力航空》白皮书指出,氢在未来经济低碳的航空动力中能发挥核心作用。当前航空业的碳排放问题越来越突出,而氢能作为零碳燃料,燃烧后只产生水,能从根本上解决传统燃油飞机的排放痛点。尤其是对于中远程飞行场景,氢能的能量密度优势明显,比电池更适合突破续航限制。这是新能源航空从短途低空向更远距离、更大载重场景延伸的关键。

第二,它能推动我国在能源安全和产业升级上掌握主动。氢能产业链涵盖储运、燃料电池、氢燃机等多个环节,研发氢能飞机可以带动这些领域的技术突破。比如,我们在氢燃料存储材料、高效氢电转换系统上的研发,已经能反哺新能源汽车、储能等行业。同时,这也能减少对航空燃油的依赖,在能源结构上形成“多元互补”的安全格局。

第三,这是保持我国在新能源航空领域领先优势的战略布局。我们在新能源飞机研发上已经实现了弯道超车,而氢能飞机是下一个技术制高点。现在全球都在抢攻这个领域,谁先突破关键技术、形成标准体系,谁就能在未来的国际竞争中占据主动。我们正在做的,就是把之前积累的研发经验、适航取证能力迁移到氢能飞机上,争取在这个赛道上继续领跑。

瞭望智库:在氢能飞机研发方面,您和团队取得了哪些进展?

杨凤田:我们团队一直按照“氢电并举、多条技术路线、动力先行”路径发展。

首先是核心技术的落地突破。我们解决了氢燃料在飞机上的安全存储与高效利用两大核心难题,自主研发的轻质化液氢储箱,储氢密度达到国际先进水平。其次是产业链的协同带动。依托飞机研发需求,我们联合国内企业攻关,推动氢燃料相关配套技术升级,这种“以用促研”的模式,未来将有部分技术开始向氢能汽车、储能等领域延伸。

经过不懈努力,我们团队研制出世界首款四座氢内燃机飞机试验机,并于2023年3月25日在沈阳完成验证试飞,这是我国自主研制的第一架以氢内燃机为动力的通航飞机。

世界首款四座氢内燃机飞机试验机RX4HE

该验证机搭载的是中国一汽基于“红旗”汽油机研发的国内首款2.0L零排放增压直喷氢燃料内燃机,功率为80千瓦。为了保障安全,飞机设置换气通道,利用气流实现储氢舱空气循环,及时排除泄漏氢气,还配备了氢内燃机发动机专用组合式减震器,将震动烈度降至同级别功率飞机的40%,提高了飞行舒适度。

随着氢内燃机技术的不断成熟,一个更加清洁、高效的通用航空新时代正在加速到来。(宋怡青)

打开APP阅读全文
用户点评
    打开APP,查看更多评论
    分享到微信朋友圈
    x

    打开微信,点击底部的“发现”,

    使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈。

    打开APP
    前往,阅读体验更佳
    取消
    ×
    问政江西小程序
    长按进入,阅读更多问政江西内容