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打破海外巨头垄断,国内首台兆瓦级航空发电机试验成功,突破低空经济天花板

发帖时间:2026-07-17 03:22:15

中国航发近日披露,打破电机低空我国首型兆瓦级混合动力系统已完成地面性能联合试验,海外正式填补了国内大功率航空发电机领域的巨头级航经济研制空白。这一突破性进展在航空界引发强烈反响,垄断标志着我国在低空动力核心领域取得关键进展。国内

低空经济虽为当下热门赛道,首台试验但其核心动力系统——eVTOL(电动垂直起降飞行器)的兆瓦发动机技术长期被普惠、赛峰等国际巨头垄断。成功全球小型涡扇发动机市场中,突破天花90%以上的打破电机低空份额由少数欧美企业掌控。在地缘政治风险加剧的海外背景下,供应链安全已成为制约中国低空产业发展的巨头级航经济关键瓶颈。

此次联合试验的垄断成功,意味着中国已具备低空飞行器动力系统的国内自主研发能力。这不仅将重塑低空产业的首台试验市场竞争格局,更为低空经济的规模化商用扫清了核心障碍。

低空经济。新华社照片

一场跨越三地的技术攻坚

2025年8月,湖南株洲实验基地内,一台兆瓦级航空发电机正在进行联调测试。首轮试验中,因振动指标超标,未能达到设计要求,现场气氛一度紧张。若无法在短期内解决此问题,这个巨额投资项目将面临近四个月的窗口期危机,重新研发几无可能。

该发电机由中国航发湖南动力机械研究所(以下简称“动研所”)主持研制,上海电气电站设备有限公司发电机厂(以下简称“上发厂”)与南京航空航天大学无锡研究院共同参与。这种三地产学研协同模式,旨在打造国内首个兆瓦级航空发电机,直接拉升低空经济的技术上限。

在全球范围内,兆瓦级航空高速发电机属于亟待攻克的产业难题。与传统工业发电机相比,航空应用对“小、轻、高”有着极致要求:
* 重量压缩:常规1兆瓦工业电机重达1-2吨,而航空发电机需压缩至200公斤以内;
* 转速提升:工业电机转速通常为每分钟几千转,航空发电机则需超过2万转;
* 散热挑战:工业电机拥有成熟热管理系统,航空发电机则需在狭小空间内解决高温散热问题。

简言之,这是一项在“螺蛳壳里做道场”的极限工程。

装配完成的发电机,重量需压缩至200公斤以内。受访者供图

国际市场上,普惠、赛峰、罗罗等巨头虽已布局,但产品多处于实验室或小批量试用阶段,尚未形成成熟的商业化供应能力。国内虽有厂商尝试,但多止步于中试环节。

面对中试意外,联合团队压力巨大。当晚,上发厂团队从上海紧急赶赴湖南现场,全程监控设备状态,排查隐患。经过连续数天的数据复盘,团队精准定位振动根源。随后,三方团队建立线上快速响应机制,连夜分析数据、定位问题并敲定优化方案。上发厂迅速落实结构优化,确保整改方案即时落地。

2025年11月,第二次试验结果显示,振动指标优于考核标准。12月,满功率短时试验成功,标志着发电机性能完全满足航空应用要求。从立项到试验成功,1000千瓦机型的研发周期仅用时10个月。

发电机试验装配调整。受访者供图

一套改变低空经济的动力系统

该发电机的意义远超“功率提升”本身。

当前,纯电飞行器在长里程和负重飞行方面存在局限,“混合动力”(即“油发电、电驱动”)被行业公认为商业化程度最高的路径。而混合动力的核心组件,正是高速发电机。

目前,国内航空发电机市场以300千瓦以下产品为主,兆瓦级领域尚属空白。向大功率发展是行业必然趋势。

上发厂高级工程师刘刚通过数据对比揭示了其价值:
* 300千瓦发电机:适配飞行器最大起飞重量约3吨,可载人3-4人;
* 1兆瓦发电机:可将最大起飞重量提升至8-9吨,可载人6-8人。

这意味着,兆瓦级产品的成功,直接打破了国内eVTOL的功率天花板,大幅提升了飞行器的载重与航程能力。

2025年7月,首届国际低空经济博览会在沪开幕。李茂君摄

市场反馈积极。一方面,中航发动研所与上发厂正合作推进样机订单落地;另一方面,上发厂发现兆瓦级电机核心技术可延伸至船舶动力、移动电源等工业领域,已吸引多家外部企业和研究机构表达合作意向。

目前,上海电气已形成覆盖350千瓦至1兆瓦的航空高速发电机全谱系产品矩阵。大功率突破正吸引产业链伙伴聚集,部分企业已成为上发厂在闵行低空产业集群的“邻居”。

当然,从样机到批量装机仍有距离。原型机后续需进行长时测试、环境试验及适航认证。以动研所率先取得国内首张先进民用涡轴发动机适航证为例,从开发到认证耗时8年,投入达亿元量级。

上发厂研发团队预测,低空飞行器可能在近两年迎来增长拐点,2030年前进入产业快速增长期。“低空基础设施建设和适航取证需要周期,目前各方均在提前布局。”

一场持续十余年的转型布局

为何上发厂能在10个月内承接航空电推研发任务?这源于其十余年的战略转型。

上发厂成立于上世纪九十年代,主攻火电、核电、燃机等大型发电机,单机功率最高可达1500兆瓦,处于国内领先地位。然而,自2014年国家政策转向新能源电力,传统优势逐渐式微。

从那时起,上发厂启动全员转型,组建5个事业部。其中,新产业事业部团队规模达40余人,专注探索航空电推、磁浮轴承、飞轮储能、高速电机四大新兴方向。

2019年前后,电动汽车、电动船舶研发普及,航空成为最后一个未大规模电动化的交通场景。上发厂敏锐捕捉到航空电推潜力,加大投入。彼时,“低空经济”概念尚未兴起。

研发航空发电机需深刻理解轻量化、高可靠性及极端工况。上发厂引入南京航空航天大学作为合作伙伴,借助其在飞行器设计、适航标准及系统集成方面的深厚积淀,补齐“航空基因”。

2023年,双方开始开发600千瓦机型。为护航新技术,上海电气将其纳入集团“视同利润”项目——一种针对新产业的扶持机制:集团承担前期研发投入,无订单、无客户压力,让团队轻装上阵。

正是基于600千瓦机型的研发经验,联合团队才能在10个月内完成兆瓦级机型开发。“没有多年技术积累,跨界成功难如登天。”上发厂总工程师魏燕飞表示,2019年以来的产学研合作,为此次转型提供了关键支撑。

这样的“跨界”故事或许只是开端。魏燕飞认为,从电动汽车崛起到航空电推突破,制造业电气化趋势不可逆转。“随着适航认证和基础设施逐步完善,低空经济将迎来真正爆发。届时,提前布局的优势将更加凸显。”

原标题:《打破海外巨头垄断,国内首台兆瓦级航空发电机试验成功,突破低空经济天花板》

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