创新成果转化年丨株洲六家单位剑指低空飞行器电推进系统国产化

时间:2026-04-30 00:00:00    来源: 株洲市科学技术局     来源截图

  近日,由株洲中车时代电气股份有限公司与山河星航实业股份有限公司等六家单位联合申报的“低空飞行器高功率密度电推进系统研发”项目,正式获批列入2026年湖南省十大技术攻关项目,此举旨在攻克低空飞行器的“动力心脏”技术瓶颈,推动核心产业链自主可控。
  这则消息放在平常,可能只是一则普通的技术攻关立项通报。但在低空经济正在从“概念”走向“产业”的2026年,这无异于一场行业地震,这意味着,中国低空飞行器的“动力心脏”,正在迎来一次真正的国产替代拐点。
  这个“系统”为何如此重要?
  要理解这条新闻的分量,首先得弄清楚低空飞行器为什么需要电推进。
  在过去几十年里,小型航空器普遍采用活塞发动机或涡轴发动机,靠燃烧航空煤油提供动力。但这类发动机有一个致命缺陷:噪声大、排放高、维护成本昂贵。对于要在城市上空频繁起降的低空飞行器来说,这些缺陷几乎不可接受。
  电推进系统的出现彻底改变了这一局面。它依靠电能驱动电动机带动螺旋桨或涵道风扇,几乎没有废气排放,运行噪声大幅降低,且电动机构造简单、维护成本极低。更重要的是,电推进系统的能量转换效率远高于传统内燃机,这意味着在同等能源输入下,飞行器能飞得更远、更久。
  然而,电推进系统从实验室走向商业化,面临一系列技术难题。比如电推进与飞控系统的深度耦合——飞行器的姿态调整、航线规划、动力输出,需要电机和飞控系统实时协同,稍有延迟就可能酿成事故。再比如冗余容错设计,飞机不比汽车,发动机在空中失效就是生死攸关的大事,必须有足够的安全冗余备份。
  这正是此次时代电气与山河星航联手攻关的核心所在。
  这个组合有多硬核?
  时代电气,中国轨道交通电传动领域的“隐形冠军”。这家脱胎于中车株洲所的企业,长期专注于轨道交通牵引变流系统、辅助电源系统等核心技术,在高压大功率电力电子技术方面积累了深厚底蕴。
  山河星航,是国内少有的具备完整自主研发能力的民营航空企业。其自主研发的轻型运动飞机“阿若拉”SA60L,从碳纤维复合材料、航电系统到发动机三大核心部件已实现全面国产化,成本下降超过30%,2025年交付量突破100架大关,累计交付超过400架。更值得一提的是,山河星航还曾联合宗申航发,为飞机装上完全国产化的“中国心”与“中国脑”,实现从螺旋桨、机身、发动机到航电系统的100%国产自研,彻底摆脱了核心部件进口依赖。
  一个是轨道交通领域的“国家队”技术巨头,一个是民营航空领域的“隐形冠军”,两家企业联手,瞄准的正是低空飞行器最核心、最薄弱的技术环节——高功率密度电推进系统。
  低空经济“政策 市场”双轮驱动
  低空经济的爆发,并非凭空而来。
  据中国民航局预测,2025年中国低空经济市场规模已达1.5万亿元,无人机运营企业近2万家,eVTOL(电动垂直起降飞行器)年度订单总额超过300亿元。1.5万亿元是什么概念?相当于2025年中国新能源汽车市场规模的约四分之一,而且还在以惊人的速度增长。
  政策的支持同样力度空前。2026年政府工作报告将低空经济列为“新兴支柱产业”,五部门联合为低空经济基建划定了硬性指标。从空域管理改革到基础设施规划,从适航认证体系到产业标准制定,低空经济的制度框架正在加速成形。
  但问题是,市场爆发了,政策跟上了,动力在哪儿?
  目前国内低空飞行器电推进系统仍大量依赖进口,核心零部件受制于人。无论是eVTOL还是大型工业无人机,电推进系统的功率密度、可靠性、成本控制等方面,仍是制约产业规模化的最大瓶颈。
  这也正是此次湖南省十大技术攻关项目将“低空飞行器高功率密度电推进系统”列为重点攻关方向的深层原因——低空经济要起飞,首先要有一个“中国心脏” 。
  三大技术瓶颈指向何方?
  市科技局相关负责人介绍,根据项目公开信息,此次攻关将聚焦三大核心技术瓶颈。
  首先是电推进与飞控深耦合控制,传统飞行器的动力系统和飞控系统相对独立,但电推进系统需要电机控制器实时响应飞控指令,实现毫秒级的动力调整。这对控制算法、通信协议、硬件响应速度提出了极高要求。
  其次是软硬件融合冗余容错,飞行安全是不可妥协的底线。电推进系统必须设计多重冗余架构,任何一个单点故障都不能导致动力丧失。这需要在硬件架构、软件算法、故障诊断三个层面实现深度融合。
  最后是飞行器与电动力一体化集成。电推进系统不是简单的“电机 螺旋桨”,它必须与飞行器的气动布局、结构强度、散热系统、能源管理系统整体协同设计。一体化集成程度越高,系统的功率重量比就越优秀。
  这三个技术瓶颈,任何一个解决不好,都足以让整个低空飞行器项目功亏一篑。而时代电气与山河星航的联手,正是要在这三个维度上实现全链条突破。
  万亿级市场如何占得先机?
  据行业预测,到2035年,中国低空经济市场规模有望达到3.5万亿元。其中,飞行器制造和运营服务将构成两大核心板块——2025年飞行器制造规模已达4200亿元,运营服务规模达5800亿元,增速均超过35%。
  而电推进系统,正是这一万亿级产业最核心的“动力心脏”。时代电气与山河星航联手研发的高功率密度电推进系统,一旦实现技术突破并量产,将直接填补国产低空飞行器动力系统的空白。这不仅意味着中国低空经济产业链将实现从“心脏”到“骨架”的全面自主可控,更意味着株洲企业有望在全球低空经济竞争中占据产业链核心位置。
  低空经济的起飞,需要的不仅是政策的东风、资本的灌溉,更需要真正硬核的技术突破。
  时代电气与山河星航此次联手攻关电推进系统,正是中国低空经济从“概念”走向“产业”的关键一步。
  当轨道交通领域的技术积淀与民营航空的场景理解碰撞在一起,火花注定耀眼。
  或许用不了几年,当我们抬头望向天空,那些在城市上空安静飞行的eVTOL,它们的“心脏”就将跳动在株洲这片土地上。

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