全球首次！兆瓦級氫燃料飛機試飛成功，萬億產業被點燃

環球零碳

碳中和領域的《新青年》

首圖來源：中國航空發動機集團官網

撰文| Bell

編輯 | 小瀾

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2026年4月4日，湖南株洲蘆淞機場上空，一架7.5噸級無人運輸機平穩起飛，在離地300米的高度以220公里/小時的航速劃出一道弧線。

這看似平常的一次飛行，卻承載著航空動力領域的一項歷史性突破——這是全球首次兆瓦級氫燃料航空渦槳發動機試飛。

由中國航發湖南動力機械研究所自主研制的兆瓦級氫燃料航空渦槳發動機AEP100，在整個首飛過程中狀態良好，飛行16分鐘后順利返航，完成了36公里的飛行目標。

前不久，這款AEP100液氫燃料渦槳航空發動機率先完成了基于地面試驗環境的點火與性能調試試驗，在國內首次實現整機性能達標。

兩個標志性節點，意味著我國在氫燃料航空發動機領域已打通從核心部件到整機集成的全技術鏈，實現了從技術探索到工程實踐的重要跨越。

今年3月以來，新一輪伊朗沖突引發燃油價格上漲、航空燃料斷供，美聯航不得不下調5%運力，多家亞太和歐洲航空公司已上調票價、加收燃油附加費或大規模取消航班。

在這一背景下，氫能作為航空動力的戰略地位愈發舉足輕重。

中國航發集團有關專家表示，未來隨著綠氫制備成本的進一步下降，氫能航空動力的經濟性優勢和能源安全優勢將逐步顯現。

來源：央視新聞

實際上，將氫氣作為航空動力燃料，這一設想并非今天才出現。

回顧歷史，人類利用氫氣飛天的嘗試可以追溯到更早的年代。1852年，法國人亨利·吉法爾就制造了以氫氣為浮升氣體的世界上首架動力驅動飛艇。

而真正將氫氣作為航空發動機燃料的研究，則集中在最近這60年間，經歷了三次顯著的發展熱潮。

第一次熱潮出現在20世紀50年代，以提高軍機性能需求為目的。當時美國政府資助了洛克希德CL-400 Suntan項目，研究氫燃料高空偵察機的性能。

第二次熱潮由20世紀80年代的石油危機點燃，美國、蘇聯、德國和歐盟等紛紛資助氫能飛機可行性研究。

1988年，蘇聯圖-155實驗飛機率先驗證了液氫燃料飛行的可行性，用一臺專門設計的氫燃料發動機替換了客機上一臺傳統發動機，成為氫能航空史上的一座里程碑。

進入21世紀第三個十年，化石能源枯竭與氣候問題日益嚴峻，發展氫能的戰略意義愈發凸顯。

目前全球航空業每年碳排放量已超過10億噸，約占全球總量的2%至3%，且仍在持續增長。而氫氣燃燒的產物只有水蒸氣，可實現飛行過程的真正零碳排放。

更重要的是，液氫的單位質量能量密度是航空煤油的近3倍，這意味著在同等燃料重量下，飛機可以飛得更遠或運載更多貨物。

全球第三次氫能飛機研究熱潮隨之而來。各國政府與企業組織紛紛發布碳減排路線圖，氫能航空正從概念研究加速邁向工程應用。

2020年9月，空客公司（Airbus）發布了名為ZEROe的氫動力系統飛機計劃，主攻氫燃料電池路線，計劃在2035年左右投入商業運營。

2022年5月，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）宣布，將在“綠色創新投資計劃”下與川崎重工合作，開發以液氫為燃料的下一代氫能飛機核心技術。

2025年6月，美國NASA在“創新先進概念計劃”持下開展氫混電推進技術研究與驗證，通過解耦壓氣機與渦輪的機械聯動，使能量轉化效率提升40%以上。

空客曾計劃在2026年開始進行液氫飛行測試，重點評估液氫使用和尾跡氣候效應。不過因受限于綠氫基礎設施不足等因素，其商用時間表已由原定的2035年推遲5至10年。

來源：Hydrogen Insight

而中國作為全球最大的綠氫生產國，航空動力行業同樣在氫燃料領域已耕耘多年，并取得了令人矚目的成果。

在關鍵技術層面，中國科研團隊在氫燃燒室領域取得了重要突破。

氫氣的火焰傳播速度是燃油的6倍，極易發生回火和爆震，如何在燃燒室內讓“桀驁不馴”的氫氣穩定燃燒，是長期困擾業界的難題。

中國航發渦輪院的科研人員發明了“微小尺度的氫燃料混合組織燃燒”技術——通過比芝麻還小的微孔密集噴射氫氣，形成多簇微火焰，既保證了燃燒穩定性，又有效防止了燃爆風險。

2025年6月，中國航發動研所氫能團隊自主研制的千牛級氫燃料渦噴發動機成功完成國內首次氫燃料航空渦輪動力飛行驗證，有效填補了國內氫能航空動力技術空白。

正是在這樣的技術積累之上，AEP100發動機的問世與首飛成功顯得水到渠成。

AEP100采用的是液氫燃料直接燃燒方案，這意味著它需要在極端條件之間找到精準的工程平衡點——既要面對渦槳發動機燃燒室內數千度的高溫，又要處理零下253攝氏度的液氫超低溫儲存。

這種極端溫差對材料、隔熱和系統集成提出了極高要求。

AEP100的成功飛行驗證，證明了中國工程團隊已掌握了氫燃料動力系統與飛行平臺匹配的核心工程能力，為后續氫能航空產業化應用奠定了關鍵基礎。

來源：中國航空發動機集團官網

氫燃料航空發動機技術的突破，也在牽引一條萬億新興產業鏈迅速成型。

這一技術將帶動上游綠色氫能制備、中游低溫儲運與加注基礎設施、下游高端裝備制造與新材料等產業集群的協同升級。

氫燃料航空發動機有望率先在空中無人貨運、海島物流等低空經濟領域展開應用，隨后逐步拓展至支線航空乃至干線客機，為航空產業的綠色低碳高質量發展提供全新動力。

當然，液氫儲存系統的重量、機場加注基礎設施的建設、氫能產業鏈的成熟度，這些挑戰仍需要時間和技術進步來逐一破解。

Reference：

[1]https://sghexport.shobserver.com/html/baijiahao/2026/04/06/1730930.html

[2]https://www.aecc.cn/aecc/xwzx/jtyw/2026040714273656872/index.html

[3]http://www.sasac.gov.cn/n2588025/n2588124/c35390036/content.html

[4]https://gxt.hunan.gov.cn/gxt/xxgk_71033/gzdt/qyzx/202506/t20250605_33691555.html

[5]https://www.kczg.org.cn/rules/detail?id=6362717

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