2026年,中国低空经济正步入一个由规模扩张向量质齐升、由试点示范向全面融合转型的关键阶段,其发展形态趋势呈现出的鲜明特征。这一判断源于顶层设计的持续深化与市场内生需求的共同驱动。在政策层面,2026年全国民航工作会议精确指出,民航系统将健全完善低空民用航空政策体系,并加快低空飞行服务站体系的建设,这标志着行业管理正从框架构建走向精细化运营。与此同时,成为年度工作重点,表明产业高质量发展逻辑已从技术驱动的供给创造,转向市场与需求牵引的场景落地。根据赛迪研究院发布的权威展望,2026年被界定为中国低空经济“规模化高水平发展”的关键阶段,其核心标志在于空域管理的精细化与基础设施的网络化进程将显著加速。这一进程拥有坚实的基础:截至2025年,全国已建成并联网46个低空飞行服务站,初步形成了一个覆盖23个省区市的飞行服务网络;实名登记无人机总数突破328万架,年累计飞行小时数达4530万,同比增长近70%,展现了巨大的市场活力与运营规模。
从区域市场布局观察,中国低空经济已形成梯度发展、特色鲜明的集群格局,资金、技术与场景资源正加速向优势区域集中。以京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区为代表的四大世界级机场群,不仅是传统航空的枢纽,也成为低空经济创新应用的先行区。长三角地区以上海为核心,规划了覆盖400条航线的跨省“空中通勤走廊”;珠三角的深圳凭借立法先行与完备的产业链,在适航认证与商业化运营上拔得头筹;成渝地区则依托雄厚的制造业基础,聚焦于山地物流、应急消防等特定场景,打造跨省低空经济带。这种基于区域资源禀赋和产业基础的差异化发展路径,有很大成效避免了同质化竞争,构成了层次丰富、互补性强的全国低空经济生态版图。
在市场规模的量化展望上,行业普遍持乐观预期,但增长逻辑正从单纯的“量增”转向“价值创造”。尽管有预测指出2026年产业规模将突破万亿元,但更重要的是规模背后的结构升级。麦肯锡全球研究院的分析为理解全球市场提供了框架:未来空中交通产业的收入增长将主要根据价格竞争力、客户接受度以及电池与无人驾驶技术的进步速度。目前,该产业收入基数虽小,但增长潜力巨大,悲观与乐观情景下2040年全球收入预计在750亿至3400亿美元之间。对于eVTOL客运服务,其价格的范围预计在每名乘客每公里2.00至4.50美元,这在某种程度上预示着其在高端地面出行市场(如商务网约车)已具备潜在竞争力,尤其是在地面交通拥堵严重或存在地理障碍的特大型城市。客户偏好的调查显示,节约时间是用户考虑eVTOL的最主要的原因,但安全性与价格仍是普遍关切。因此,2026年及以后的市场扩张,将不单单是飞行器数量的增加,更是安全可靠、经济可行、体验优良的商业模式的验证与推广。
产业链的投资逻辑与价值分布也日益清晰。核心零部件,尤其是直接决定飞行器性能、安全与成本的动力系统(电池、电机、电控、增程发电装置),构成了技术壁垒最高、附加值最集中的环节,成为资本与研发投入的优先方向。中游的整机制造商正经历从原型机试飞向适航取证和初步商业化交付的艰难跨越,其价值实现与监管进程深度绑定。下游的基础设施与空管保障,如垂直起降场、充电/加油网络、以及低空飞行服务调度平台(如中国的UOM系统),则是产业规模化的“使能器”,其建设进度将直接决定商业化运营的效率和广度。综上所述,2026年的低空经济市场,是一个在政策护航下,以解决实际痛点的应用场景为牵引,以核心技术突破和基础设施完善为双轮驱动,各区域、各环节协同共进的深化发展新阶段。
电动垂直起降(eVTOL)飞行器的动力系统是其最为核心的子系统,直接决定了飞行器的航程、载荷、安全性、经济性和环保性,是整个产业技术攻关的焦点。当前,行业探索并形成了三条主流技术路线:纯电动动力系统、传统燃油动力系统和增程式发电配套系统(混合动力)。每种路线基于不同的能量存储与转换原理,衍生出独特的系统架构,适用于差异化的应用场景。
纯电动动力系统的架构原理最为直接,它完全依赖高能量密度的电池组存储电能,并通过电力电子装置(电控)驱动多台分布式电机,带动螺旋桨或涵道风扇产生升力和推力。其核心优点是零排放(在使用可再次生产的能源充电时)、机械结构相对简单、噪音较低,且电驱动响应速度快,易于实现复杂的飞控与推力矢量分配。然而,其根本性瓶颈在于当前电化学储能技术的单位体积内的包含的能量极限。航空煤油的单位体积内的包含的能量高达约12,800 Wh/kg,而目前航空级三元锂电池的单位体积内的包含的能量普遍仅为200-300 Wh/kg,两者存在数量级的差距。这一物理鸿沟导致纯电eVTOL陷入“重量-航程”的死循环:为增加航程需要携带更多电池,而电池重量的增加又要求更大的升力,进而消耗更多能量。因此,当前纯电eVTOL的典型航程被限制在50-100公里,一般适用于城市内短途接驳、机场穿梭、景区观光等高频次、短距离的特定场景。此外,大功率快充带来的电池热失控风险、充电基础设施的部署密度与速度,以及电池在低温度的环境下性能衰减等问题,也对其大规模商业化运营构成了严峻挑战。
传统燃油动力系统本质上是对现有直升机动力技术的沿用或改进,一般会用涡轮轴发动机或活塞发动机,通过机械传动轴、减速器和复杂的主旋翼/尾桨系统或倾转机构来提供升力与推力。其最大优点是继承了航空燃油高能量密度的特性,能够轻轻松松实现数百公里的长航程和较高的载荷能力,且燃料加注快捷。但是,该系统应用于eVTOL时存在诸多难以克服的缺点。首先,物理运动系统复杂笨重,难以实现eVTOL所追求的分布式推进布局,限制了气动构型的优化空间。其次,内燃机响应速度慢,不利于进行飞行器姿态的快速精确控制。再者,噪音和振动水平远高于电驱系统,难以满足城市空中交通(UAM)对社区友好的要求。最重要的是,其碳排放问题与全球绿色航空的发展的新趋势相悖。因此,传统燃油动力路线并非未来城市空中交通的主流方向,可能在特定重型、远程工业级无人机领域保留应用价值。
增程式发电配套系统作为一种创新的混合动力架构,创造性地融合了燃油的高单位体积内的包含的能量与电驱动的灵活性,旨在系统性破解纯电方案的续航瓶颈。其基本工作原理可概括为“燃油发电,电力驱动”。系统核心包含一个高效的小型发电机(常采用微型燃气涡轮或高效转子发动机)和一套电池组。发电机不直接驱动推进器,而是作为“空中充电宝”,将燃油的化学能转化为电能。产生的电能与电池输出电能共同汇入直流母线,由能量管理单元智能分配,供给分布于机翼或机体周边的电动机,驱动螺旋桨工作。其架构精髓在于“解耦”:将能量存储单元(燃油箱)与能量使用单元(电动机)通过电能这个通用媒介进行连接,从而兼具了长航时和分布式电推进的优势。在工作模式上,系统采用智能多模态管理:在垂直起降等高功率需求阶段,电池与增程器联合供电;在巡航阶段,主要由增程器在最佳效率区间运行,在为推进电机供电的同时,还可为电池补充能量;在降落阶段,则可主要或全部使用电池供电,以实现低噪音着陆。这种策略不仅大幅度的提高了航程(可扩展至400-500公里),还通过维持电池在适宜的荷电状态,延长了电池使用寿命,并提供了动力冗余,明显提升了安全性。因此,增程式系统被视为在当前电池技术条件下,实现eVTOL商业化,尤其是跨越城际运行、应急救援、物流干线等关键场景的最现实、最可行的技术路径。
增程式发电配套系统并非简单的技术堆砌,而是一套高度集成、智能协同的复杂航空动力工程体系。要深入理解其价值,必须对其核心子系统:燃油系统、润滑系统、冷却系统—以及代表企业如湖南泰德航空技术有限公司的具体实践进行剖析。
一套完整的增程式发电系统最重要的包含以下几大核心模块:1) 发电单元:通常为微型涡轮发电机(MTG)或高功率密度转子发动机,其核心指标是发电效率、功率重量比和可靠性。2) 电能存储与管理单元:即高功率型锂电池组和复杂的多层级电池管理系统(BMS),负责高功率脉冲的供给与吸收,并确保电芯安全。3) 电力推进单元:包括高功率密度电机、电控(逆变器)和螺旋桨。电机的功率密度至关重要,例如中国航发控制系统研究所研制的百千瓦级一体化推进电机,将电机、电控和冷却集成,重量不足30千克,峰值功率达125千瓦,代表了国内顶尖水平。4) 能源管理与飞行控制综合单元:这是系统的“大脑”,通过实时算法,根据飞行阶段、剩余能量、环境条件等上百个参数,毫秒级地动态分配发电机输出功率、电池充放电功率以及各电机的推力指令。
在以上架构中,燃油系统、润滑系统和冷却系统共同构成了保障发电单元持续、稳定、高效工作的“生命支持系统”。燃油系统如同“血液循环系统”,其核心作用在于为发电机提供精确计量、压力稳定且无气泡的持续燃油供给。eVTOL频繁的机动飞行导致燃油姿态多变,这对燃油泵的抗气蚀能力、响应速度和供油精度提出了严苛要求。例如,采用高压燃油泵设计,并结合智能压力调节和双泵冗余控制(主副泵由独立控制器管理),可以在主泵故障时无缝切换,确保空中供油的绝对可靠,这是满足航空级安全冗余的必然选择。润滑系统则如同“关节保护液”,主要服务于高速发电机的轴承、齿轮箱等高速运动副。其作用不仅是减少摩擦磨损,还承担着重要的散热和清洁功能。据统计,相当比例的空中停车事件与润滑失效有关,因此润滑系统必须能在高低温、高转速的极端工况下保持油品稳定性很高,并通过多级过滤确保系统洁净度。冷却系统是整套动力系统的“体温调节器”,其重要性尤为突出。无论是高效发电机、功率电子还是高功率电池,在运行时都会产生大量废热。若散热不及时,将导致效率急剧下降、部件永久损坏甚至引发火灾。增程系统普遍面临热管理难题。
在众多冷却计划方案中,油冷技术因其独特优势在航空级应用中备受青睐。首先,油品具有较高的比热容和沸点,热承载能力远高于空气,冷却效率高。其次,油冷可采用非间接接触冷却方式(如将定子绕组浸没在冷却油中),散热路径极短,热阻小,能快速带走核心热量。第三,油冷系统结构紧密相连,易于实现与电机、电控的深度一体化集成,有利于减轻系统重量和体积。更为先进的设计是共形散热结构,例如将散热水箱(内走冷却液或油)与电机支撑臂进行一体化共形设计,使其完美融入飞行器气动外形,避免外挂散热器增加阻力,实现了热管理与空气动力学的优化整合。此外,复合冷却系统(如风冷+液冷/油冷)也被大范围的应用,以应对不同部件、不同飞行阶段的散热需求。
作为深耕航空航天流体控制领域十余年的高新技术企业,湖南泰德航空在eVTOL增程式系统领域构筑了独特的核心竞争力。其优势体现在:1) 全链条技术纵深:公司从基础的燃/滑油泵、阀元件等核心流体控制部件起家,具备从“零件-部件-系统”的垂直研发与制造能力,对燃油、润滑、冷却三大辅助系统的理解深入骨髓。2) 高可靠性设计与验证体系:基于航空背景,其产品研发遵循严苛的适航安全理念。如其研发的双泵冗余燃油控制管理系统,通过硬件独立和智能逻辑设计,极大提升了供油子系统的可靠性。公司已通过ISO9001等质量管理体系认证,确保了产品的一致性与可追溯性。3) 产学研深层次地融合:公司与国内顶尖的科研院所(如中国航发、国防科技大学等)建立了深度战略合作,能够整合前沿研究资源,攻克系统集成、智能控制算法等关键技术难题,累计获得相关知识产权十余项。4) 针对eVTOL的特殊优化:公司技术方案最大限度地考虑了eVTOL重量敏感、空间紧凑、工况复杂的特点,致力于开发轻量化、高功率密度的流体控制与热管理解决方案,其增程系统方案在提升航程、保障安全、优化经济性方面已有绝对的优势。因此,湖南泰德航空不仅是核心部件供应商,更是可提供系统性解决方案的合作伙伴,为国产eVTOL的“心脏”与“血脉”提供了坚实保障。
全球范围内,eVTOL动力系统的研发呈现百花齐放、激烈竞争的态势,国内外企业及研究机构在关键技术上均取得了显著成果。
欧美企业起步较早,在整机集成与适航推进上领先。例如,巴西航空工业旗下的Eve Air Mobility公司,其全尺寸eVTOL原型机于2026年初成功首飞,验证了其飞控架构与集成推进系统,并计划于2027年取得型号认证并投入服务。美国的Joby Aviation、Archer、德国的Lilium、Volocopter等公司也已进入密集试飞和适航取证阶段。在动力技术路线上,除纯电路线外,部分公司积极探索混合动力。例如,美国有企业专注于开发基于燃气轮机的混动增程系统,通过研发每分钟转速高达8万转的超高速发电机,使其能与燃气轮机直接耦合,省去笨重的减速齿轮,大幅度的提高了系统的功率重量比。此外,A与动力系统的融合成为新趋势,如法拉第未来成立的AI混增电驱系统公司,旨在通过AI算法实时优化能量管理策略,提升整体能效。
中国凭借强大的制造业基础和政策推动,在核心技术和产业链构建上进展迅速,部分领域已达世界领先水平。在电机电控方面,中国航发控制系统研究所成功研制了J250ST001型百千瓦级一体化推进电机,峰值功率125千瓦,重量不足30千克,实现了电机、电控和冷却系统的高度集成,技术指标国内领先并已配装多款eVTOL进行试飞。卧龙电驱的百千瓦级航空电机也已进入中国商飞供应链体系。在电池方面,宁德时代等有突出贡献的公司正在研发单位体积内的包含的能量更高的航空电池,其凝聚态电池技术方向非常关注。在增程系统及核心部件方面,除了湖南泰德航空在燃油、润滑系统上的深耕,华涧新能源等公司也在基于燃气轮机的混动增程系统上取得突破。在整机取证与运营方面,亿航智能的EH216-S已获得全球首张eVTOL型号合格证、生产许可证和标准适航证,并开展了载人收费演示飞行,标志着中国在无人驾驶eVTOL的适航认证上走在世界前列。
尽管成果丰硕,但eVTOL动力系统要真正的完成大规模、高安全性、低成本商业化,仍需在多重维度实现突破:
单位体积内的包含的能量与安全性的根本矛盾:这是最核心的挑战。下一代电池技术(如固态电池)被寄予厚望,有望在提升能量密度的同时增强安全性,但其航空工程化应用尚需时日。氢燃料电池是另一条远期零碳路径,但面临储氢系统重量大、基础设施匮乏等挑战。
系统集成度与重量优化:动力系统的功率重量比和体积直接决定飞行器的商载与航程。需要持续通过新材料(如碳纤维、高温合金)、新工艺(如增材制造)、新拓扑(如更紧凑的机电热一体化设计)来“克克计较”地减重。
适航安全与可靠性验证:航空级的安全性要求是eVTOL区别于消费电子科技类产品的根本。动力系统,特别是新颖的混合动力架构,需要完成极其严苛和漫长的适航符合性验证,包括数以万计的零部件、软件和整机试验。
智能化能量管理与热管理:未来的能量管理系统要更加“智慧”,能够基于气象、空域、任务、部件健康状态的实时预测,进行全局最优的功率分配。热管理系统也需要应对更复杂的多热源耦合问题,发展自适应、可重构的智能热控技术。
低成本与可维护性设计:要实现商业化,必须将制造成本和维护成本降至可接受范围。这要求从设计源头考虑模块化、标准化和便捷的维护通路,同时建立高效的供应链和维修体系。
展望未来5-10年,eVTOL动力系统的发展的新趋势将与低空经济的商业化进程深度耦合,呈现出一条清晰的技术演进与市场扩张路径。
技术路线将呈现多元化与阶段性演进。在可预见的未来(约2030年前),增程式混合动力系统将凭借其平衡续航、安全、成本与基础设施依赖度的综合优势,在中长途(100-500公里)、高可靠性要求的应用场景(如城际交通、紧急医疗、高端物流)中占据主导地位,预计市场占有率可观。纯电动系统将专注于打磨和扩大其在城市内短途高频场景(如空中出租车、景区观光)的应用,并随着电池技术的渐进式改进逐步拓展其航程边界。从更长远的视角(2030年后),氢燃料电池混合动力 和 纯固态电池 有望成为下一代技术竞争的焦点,最终目标是实现零碳排放的长航时飞行。
市场应用将遵循从特定场景到普遍服务的扩散规律。商业化落地不会一蹴而就,而是沿着“先载货后载人、先偏远后城市、先特定后通用”的务实路径展开。低空物流配送、农林植保、工业巡检等To B领域将因需求明确、经济性易核算而率先规模化。随后,应急救援、医疗转运等高价值To G/To B服务将跟进。最终,在城市空中交通(UAM)监督管理体系、基础设施(垂直起降场网络)和公众接受度成熟后,面向大众的载人出行服务才会迎来爆发式增长。麦肯锡预测,即使到2040年,客运eVTOL在地面出行总量中的占比可能仍不到1%,但其在缓解特定走廊拥堵、提供高端出行选择方面将创造无法替代的价值。
产业生态将走向深度协同与跨界融合。eVTOL的发展绝非单一制造业的胜利,而是需要“车路云网”一体化的系统性革命。未来,整机制造商、动力系统供应商、基础设施运营商、空管服务商、数字平台企业和金融服务机构将形成紧密的生态联盟。动力系统作为核心,其研发将与整机气动设计、飞控系统、机载航电更深层次地耦合。同时,基于数字孪生的设计-制造-运维全生命周期管理,以及AI在飞行控制、能源调度、交通管理中的深度应用,将成为提升安全性、效率和经济的效果与利益的关键。
政策与法规仍是产业高质量发展的关键变量。全球主要航空监督管理的机构(如中国CAAC、美国FAA、欧洲EASA)正在加快完善针对eVTOL的适航审定标准。中国推行的“特许飞行证”等审慎包容的监管工具,为创新技术提供了宝贵的测试窗口。未来,空域管理的精细化改革(如分层分类管理)、低空通信导航监视(CNS)基础设施的完善、以及噪音、隐私等公共政策的制定,都将深刻影响eVTOL的运营范围和商业步伐。
综上所述,eVTOL动力系统的演进是一场围绕单位体积内的包含的能量、安全性与经济性的持久攻坚。增程式系统作为当前阶段破局的关键,正牵引着产业链上下游的创新。以湖南泰德航空为代表的国内企业,通过深耕核心部件与系统,正在为国产eVTOL装备一颗强健可靠的“中国心”。尽管前路仍有重重技术、法规与商业挑战,但在全球碳中和目标与城市交通变革的双重驱动下,eVTOL及其动力系统必将持续迭代,从科幻走向现实,逐步融入未来立体智慧交通网络,开启人类出行的新维度。
&注:此文章内使用的图片来源于公开网络获取,仅供参考使用,如侵权可联系我们删除,如需进一步了解公司产品及商务合作,请与我们联系!!
湖南泰德航空技术有限公司于2012年成立,多年来持续学习与创新,成长为行业内有影响力的高新技术企业。公司聚焦高品质航空航天流体控制元件及系统研发,深度布局航空航天、船舶兵器、低空经济等高科技领域,在航空航天燃/滑油泵、阀元件、流体控制管理系统及航空测试设备的研发上投入大量精力持续研发,为提升公司整体竞争力提供坚实支撑。
公司总部在长沙市雨花区同升街道汇金路877号,株洲市天元区动力谷作为现代化生产基地,构建起集研发、生产、检测、测试于一体的全链条产业体系。经过十余年稳步发展,成功实现从贸易和航空非标测试设备研制迈向航空航天发动机、无人机、靶机、eVTOL等飞行器燃油、润滑、冷却系统的创新研发转型,不断的提高技术实力。
公司已通过 GB/T 19001-2016/ISO 9001:2015质量管理体系认证,以严苛标准保障产品质量。公司注重知识产权的保护和利用,积极申请发明专利、实用新型专利和软著,目前累计获得的知识产权已经有10多项。湖南泰德航空以客户的真实需求为导向,积极拓展核心业务,与国内顶尖科研单位达成深度战略合作,整合优势资源,攻克多项技术难题,为进一步的发展奠定坚实基础。
湖南泰德航空从始至终坚持创新,建立健全供应链和销售服务体系、坚持质量管理的目标,逐步的提升自身核心竞争优势,为客户提供更经济、更高效的飞行器动力、润滑、冷却系统、检测系统等解决方案。
声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。