【行业新闻】日本押注氢动力客机，瞄准2035年后市场

导读：【据航空周刊网站2025年10月报道整理】日本制造商一直是全球航空航天产业的战略供应商。有人甚至将波音787称为“准日本飞机”，因为35%的部件由日企制造。如今，日本政府计划资助“下一代飞机”项目约511亿日元（、3.42亿美元），开发绿色航空技术，以扩大其市场份额。近期，其他国家因“近期缺乏商业可行性”而缩减或放弃相关研发，但日本仍坚信有机会在脱碳的同时抓住新的经济增长点。

日本新能源与产业技术综合开发机构（NEDO）牵头“下一代飞机”项目，目标是开发2035年后投入使用的客机核心技术。项目2021年启动，计划到2030年将关键硬件技术成熟度提升至6级，并在模拟飞行条件下进行集成飞行试验型原型机的试验。关键子系统包括氢燃料燃烧室、液氢储存、氢燃料电池，以及可用于翼身融合飞机等新布局的复杂复合材料结构。

过去几十年，日本在航空航天领域地位稳步上升。波音数据显示，日企承担了波音767约16%、波音777约22%、波音787高达35%的制造工作量，成为美国以外的最大供应商。

日本工作重心历来在复合材料结构件（机身壁板、翼盒等），但在发动机本体领域参与度也在提升：日企已向GE航空航天公司等提供关键子系统，建立风险与收益共享伙伴关系。以氢能为核心，日本希望掌握下一代客机的核心技术。NEDO项目协调人田川信司7月在接受《航空周刊》采访时表示：“我们将氢燃料燃烧室及其相关系统定位为下一代飞机不可或缺的技术。”日本还希望在支线客机燃料电池推进领域实现领先。无论氢燃料燃气轮机还是氢燃料电池，只要突破，就能与法、英、美顶级发动机厂商平起平坐。遗憾的是，三菱重工SpaceJet支线客机因取证和反复设计受挫，最终于2023年搁置。

相比欧盟，NEDO数百亿日元的投入规模并不算大。欧盟“清洁航空”公私合营十年预算达41亿欧元（48亿美元）。尽管如此，“下一代飞机”项目隶属NEDO更大的2.76万亿日元“绿色创新基金”，该基金旨在助力日本2050年碳中和，旗下诸多项目可与航空研发相关。例如，NEDO资助川崎重工开发发电用氢燃料燃气轮机、舰船用氢燃料锅炉，并构建氢产储运供应链。

当美欧企业近期缩减可持续航空研发时，日本持续加码。如空客于2月宣布ZEROe零排放客机计划推迟5–10年；波音与NASA于 4月暂停X-66跨音速桁架支撑翼试验验证，转向风险更低的薄翼方案。日本却未见削减绿色技术预算的迹象，多数投资基于日本已具备优势的复合材料结构件进行迭代创新。三菱重工正采用一体成型复合材料技术，目标比现有金属结构件减重30%；新明和工业公司拟用热塑性复合材料为副翼等部件减重。

NEDO表示需要“低成本、快速成型与装配技术”，以满足未来窄体客机需求，预计2050年窄体飞机将占市场80%。NEDO认为复杂几何形状复合材料将是应用于翼身融合或薄翼飞机等下一代飞机非常有前景的技术。尤其是翼身融合构型与日本聚焦的氢动力可完美契合。田川表示，氢体积能量密度低，需要更大燃料容积，促使机体形状与结构改变，翼身融合很契合这一要求。

NEDO也已资助川崎重工开展复合材料液氢燃料储箱、薄壁绝热层、供氢设备及支撑结构件的研究与研制，以减轻氢储存系统的重量。川崎重工同时正在开发并试验氢燃料燃烧室。2024年4月，NEDO已选定川崎重工以小型KJ100涡喷发动机为基础，改装配备氢燃料燃烧室及氢供应系统的验证机。川崎重工于2024年10月宣布，已完成使用100%氢燃料的地面运转试验。为降低NOx排放，川崎重工计划在氢燃料燃烧室中采用呈“蜂巢”状的微混燃烧器，设有数百个小孔用于点燃氢气。田川指出：“每一次点火都应独立进行；若火焰合并，燃烧效果会变差。”微混燃烧器很有前景，可保证火焰在较低温度下燃烧，显著减少NOx排放。田川表示，最终，从燃料箱到发动机进行全系统验证，不仅把氢飞机的核心技术作为单项技术研究，而是将其作为一个集成系统来攻关。

NEDO还资助IHI Aerospace公司开发4兆瓦级氢燃料电池推进系统，用于驱动40座级支线客机；与此同时，东丽公司正致力于开发用于该燃料电池的烃类聚合物电解质膜。

NEDO预测，未来窄体客机将占全球机队的40%，其中一半将采用氢动力推进，另一半将采用电动推进。依托“下一代飞机”项目开发的新型复合材料与推进技术，有望拿下全部氢飞机的 20% 份额以及全部非氢飞机12%的份额。这个比例看似不大，但足以让日本在全球航空产业链中的掌握话语权。

来源：中国科协航空发动机产学联合体

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