全球首次！兆瓦级氢燃料飞机试飞成功，万亿产业被点燃

环球零碳

碳中和领域的《新青年》

首图来源：中国航空发动机集团官网

撰文| Bell

编辑 | 小澜

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2026年4月4日，湖南株洲芦淞机场上空，一架7.5吨级无人运输机平稳起飞，在离地300米的高度以220公里/小时的航速划出一道弧线。

这看似平常的一次飞行，却承载着航空动力领域的一项历史性突破——这是全球首次兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机试飞。

由中国航发湖南动力机械研究所自主研制的兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机AEP100，在整个首飞过程中状态良好，飞行16分钟后顺利返航，完成了36公里的飞行目标。

前不久，这款AEP100液氢燃料涡桨航空发动机率先完成了基于地面试验环境的点火与性能调试试验，在国内首次实现整机性能达标。

两个标志性节点，意味着我国在氢燃料航空发动机领域已打通从核心部件到整机集成的全技术链，实现了从技术探索到工程实践的重要跨越。

今年3月以来，新一轮伊朗冲突引发燃油价格上涨、航空燃料断供，美联航不得不下调5%运力，多家亚太和欧洲航空公司已上调票价、加收燃油附加费或大规模取消航班。

在这一背景下，氢能作为航空动力的战略地位愈发举足轻重。

中国航发集团有关专家表示，未来随着绿氢制备成本的进一步下降，氢能航空动力的经济性优势和能源安全优势将逐步显现。

来源：央视新闻

实际上，将氢气作为航空动力燃料，这一设想并非今天才出现。

回顾历史，人类利用氢气飞天的尝试可以追溯到更早的年代。1852年，法国人亨利·吉法尔就制造了以氢气为浮升气体的世界上首架动力驱动飞艇。

而真正将氢气作为航空发动机燃料的研究，则集中在最近这60年间，经历了三次显著的发展热潮。

第一次热潮出现在20世纪50年代，以提高军机性能需求为目的。当时美国政府资助了洛克希德CL-400 Suntan项目，研究氢燃料高空侦察机的性能。

第二次热潮由20世纪80年代的石油危机点燃，美国、苏联、德国和欧盟等纷纷资助氢能飞机可行性研究。

1988年，苏联图-155实验飞机率先验证了液氢燃料飞行的可行性，用一台专门设计的氢燃料发动机替换了客机上一台传统发动机，成为氢能航空史上的一座里程碑。

进入21世纪第三个十年，化石能源枯竭与气候问题日益严峻，发展氢能的战略意义愈发凸显。

目前全球航空业每年碳排放量已超过10亿吨，约占全球总量的2%至3%，且仍在持续增长。而氢气燃烧的产物只有水蒸气，可实现飞行过程的真正零碳排放。

更重要的是，液氢的单位质量能量密度是航空煤油的近3倍，这意味着在同等燃料重量下，飞机可以飞得更远或运载更多货物。

全球第三次氢能飞机研究热潮随之而来。各国政府与企业组织纷纷发布碳减排路线图，氢能航空正从概念研究加速迈向工程应用。

2020年9月，空客公司（Airbus）发布了名为ZEROe的氢动力系统飞机计划，主攻氢燃料电池路线，计划在2035年左右投入商业运营。

2022年5月，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宣布，将在“绿色创新投资计划”下与川崎重工合作，开发以液氢为燃料的下一代氢能飞机核心技术。

2025年6月，美国NASA在“创新先进概念计划”持下开展氢混电推进技术研究与验证，通过解耦压气机与涡轮的机械联动，使能量转化效率提升40%以上。

空客曾计划在2026年开始进行液氢飞行测试，重点评估液氢使用和尾迹气候效应。不过因受限于绿氢基础设施不足等因素，其商用时间表已由原定的2035年推迟5至10年。

来源：Hydrogen Insight

而中国作为全球最大的绿氢生产国，航空动力行业同样在氢燃料领域已耕耘多年，并取得了令人瞩目的成果。

在关键技术层面，中国科研团队在氢燃烧室领域取得了重要突破。

氢气的火焰传播速度是燃油的6倍，极易发生回火和爆震，如何在燃烧室内让“桀骜不驯”的氢气稳定燃烧，是长期困扰业界的难题。

中国航发涡轮院的科研人员发明了“微小尺度的氢燃料混合组织燃烧”技术——通过比芝麻还小的微孔密集喷射氢气，形成多簇微火焰，既保证了燃烧稳定性，又有效防止了燃爆风险。

2025年6月，中国航发动研所氢能团队自主研制的千牛级氢燃料涡喷发动机成功完成国内首次氢燃料航空涡轮动力飞行验证，有效填补了国内氢能航空动力技术空白。

正是在这样的技术积累之上，AEP100发动机的问世与首飞成功显得水到渠成。

AEP100采用的是液氢燃料直接燃烧方案，这意味着它需要在极端条件之间找到精准的工程平衡点——既要面对涡桨发动机燃烧室内数千度的高温，又要处理零下253摄氏度的液氢超低温储存。

这种极端温差对材料、隔热和系统集成提出了极高要求。

AEP100的成功飞行验证，证明了中国工程团队已掌握了氢燃料动力系统与飞行平台匹配的核心工程能力，为后续氢能航空产业化应用奠定了关键基础。

来源：中国航空发动机集团官网

氢燃料航空发动机技术的突破，也在牵引一条万亿新兴产业链迅速成型。

这一技术将带动上游绿色氢能制备、中游低温储运与加注基础设施、下游高端装备制造与新材料等产业集群的协同升级。

氢燃料航空发动机有望率先在空中无人货运、海岛物流等低空经济领域展开应用，随后逐步拓展至支线航空乃至干线客机，为航空产业的绿色低碳高质量发展提供全新动力。

当然，液氢储存系统的重量、机场加注基础设施的建设、氢能产业链的成熟度，这些挑战仍需要时间和技术进步来逐一破解。

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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