低空飛行動力多技術路線並進：電池能量密度待提升，燃料可持續化發展

21世紀經濟報道記者孫燕 上海報道

近日出爐的《青島市促進低空經濟高質量發展實施方案（徵求意見稿）》提出，爭取引進電動、氫動力、混合動力等新能源低空飛行器整機制造及示範運營項目。

在傳統通航時代，燃油一直是飛行器的主要選擇。隨着低空經濟的火熱，純電、混動、氫能源等動力技術路線也逐漸走紅。

在這四種主流飛行器動力系統外，業內還有多種技術路線。如《廣東省推動低空經濟高質量發展行動方案（2024—2026年）》提出推動可持續航空燃料等動力技術的商業化；《北京市促進低空經濟產業高質量發展行動方案（2024—2027）（徵求意見稿）》提出積極發展生物燃料電池。

面向2030年，《通用航空裝備創新應用實施方案（2024-2030年）》明確，以電動化爲主攻方向，兼顧混合動力、氫動力、可持續燃料動力等技術路線。

電池能量密度待提升

當前，純電動力已廣泛應用於小型無人機和輕型飛行器。

據統計，在電動垂直起降飛行器（eVTOL）中，全電動技術項目數量佔比達66%，混合動力技術項目佔比約爲28%。

上海峰飛航空科技有限公司品牌總監鍾瑞花告訴21世紀經濟報道記者，今年2月，峰飛盛世龍單次充電飛行250.3公里，創造了2噸級eVTOL全球航程紀錄。“當前的電池密度可以支撐它飛一個半小時、250公里。另外在今年5月，峰飛凱瑞鷗在阿聯酋完成首飛，飛了40分鐘、123公里後，落地還剩44%電量。”

儘管純電動的eVTOL更加環保、安靜，但當前鋰電池的能量密度遠低於航空燃油，一定程度上限制了想象空間。

“因此產業當前主要以物流爲商業場景。”華金證券通信首席分析師李宏濤在接受21世紀經濟報道記者採訪時表示，因電池密度限制，短期的續航動能可使用無人機進行高價值、輕質量快遞和即時配送，尤其是在偏遠地區和城市擁堵環境中。

一家重點佈局G端的無人機企業負責人告訴21世紀經濟報道記者，當前鋰電池的能量密度約在200—300Wh/kg之間，而要載人飛行一段時長，電池能量密度需要達到1000Wh/kg以上——除非能量密度有技術突破，或是採用其他動力模式，否則是個漫長的過程。

圍繞能量密度，《通用航空裝備創新應用實施方案（2024—2030年）》提出推動400Wh/kg級航空鋰電池產品投入量產，實現500Wh/kg級航空級鋰電池產品應用驗證。

在鋰電池之外，還有氫燃料電池、太陽能電池等技術路線。李宏濤介紹道，作爲一種清潔能源，氫燃料電池提供了零排放的能源解決方案，適用於對環保有特殊要求的區域；而在無人機上安裝太陽能板，將太陽能轉換爲電能，能夠延長飛行時間，尤其適用於輕小型無人機。

面向2030年，《通用航空裝備創新應用實施方案（2024—2030年）》還提出開展400kW以下混合推進系統研製。

李宏濤較爲看好混動系統的研發：結合燃油發動機和電動機，飛行器可以在起飛時用電，在空中飛行時用油。“混動系統是飛行器、發動機廠商努力的方向。”

招商證券也指出，混動技術在航空領域的應用雖然處於初期階段，但已經展現出在航程和噪音降低方面的顯著優勢。隨着技術的不斷進步和政策的支持，混動動力系統有望成爲城市空中交通和短途運輸的理想選擇，並作爲向全電動飛行器過渡的重要技術。

通航燃料向可持續發展

在傳統通用航空中，通用航空飛行器主要使用航空汽油、航空煤油作爲燃料。

據李宏濤介紹，航空煤油、汽油、天然氣等傳統化石能源具有較高的能量密度和較低的冰點，能夠適應高空飛行的可持續需求。

而隨着低空經濟的火熱，通用航空一方面被寄予飛得更久的期望。如《通用航空裝備創新應用實施方案（2024-2030年）》提出加快200kW級、1000kW級渦軸，1000kW級渦槳等發動機研製；持續推動100-200馬力活塞發動機批量交付，實現市場規模應用。

另一方面，可持續航空燃料 (SAF) 的商業化也被提上日程。近日，中國民用航空局第二研究所可持續航空燃料中心在成都掛牌成立，成爲國內首個可持續航空燃料專業技術機構。

李宏濤指出，通航業正進行兩方面探索：一方面，通航器主要選用發動機功率較小、飛行速度較慢、省油的螺旋槳飛機；另一方面是探索使用新燃料，如使用單位體積能量密度更大的重油，以及可持續燃料等。