1小時耗油2.5噸！飛機能不能改為電力驅動？多年疑惑解開了

1988年，一架外形怪異的圖-154客機從蘇聯某機場騰空而起。它的機身背部隆起一個突兀的圓柱形氣罐——這架被重新編號為圖-155的試驗機，正在做一件前所未有的事：用液化天然氣替代航空煤油驅動飛機飛行。

前后約90次試飛積累的數據頗為振奮：液化天然氣熱值比航空煤油高出15%，燃料消耗反而降低了15%，工程師們一度看到了航空能源革命的曙光。然而僅僅三年后，蘇聯解體，這項研究戛然而止，連同那些珍貴的試飛數據一起湮沒在歷史的轉折中。

三十多年后的2026年，當我們回望這段往事，不得不感慨：人類對飛機動力變革的執念從未因為某一次挫敗而中斷，只是這條路走得遠比想象中艱難。

一架波音737在巡航狀態下每小時大約吞噬2.5噸航空煤油，發動機每燒掉1千克燃油就會釋放約3.15千克二氧化碳，而這些排放發生在萬米高空——其溫室效應遠比地面排放更為劇烈，釋放出的二氧化碳可在高層大氣中滯留50到100年。

國際能源署的數據顯示，航空業碳排放約占全球總量的2.5%，但考慮到排放高度和持久性，實際氣候影響被嚴重低估。電動汽車已經滿街跑，電動輪船漸成氣候，飛機為什么不能換上電池？這個盤桓在無數人心頭多年的疑惑，答案要從一個冰冷的物理數字說起。

地面交通電動化之所以能夠快速普及，根本原因在于汽車不需要持續對抗重力。輪胎在路面上滾動的能耗，與飛機在空中維持升力飛行的能耗完全不在一個量級。

航空煤油的能量密度約為每千克12000瓦時，而當前商用鋰離子電池的能量密度大多徘徊在每千克250至300瓦時之間，兩者差距約四十倍。

這道鴻溝意味著什么？如果用當前最好的商用電池驅動一架波音737飛行一小時，所需電池的體積近乎整個機艙大小，重量則遠超飛機最大起飛重量。

更致命的是一個常被忽視的＂死重＂問題：燃油燒掉一升就少一升，飛機會越飛越輕；但電池無論放電多少，自身重量一克也不會減少。在長航程飛行中，這種死重形成惡性循環——電池越重，維持飛行所需能量越大，就需要搭載更多電池，飛機變得更重，如此往復。

坦率地說，這道能量密度的鴻溝不是某個巧妙的工程方案能夠繞過的，它是熱力學基本定律劃定的硬邊界。任何聲稱電池即將顛覆航空的樂觀表態，都必須首先正面回答這個問題。

不過科技從來不缺少對＂不可能＂的回應。2023年，全球動力電池龍頭企業寧德時代發布了凝聚態電池，單體能量密度達到每千克500瓦時，并明確提出將推進航空級應用落地。如果這一方向實現產業化，差距將從四十倍縮小至二十多倍。雖然依然懸殊，但已足以讓中短途小型電動航班進入實用射程。

回溯歷史，人類最早的電力飛行嘗試可追溯到1957年。一架名為＂無線電皇后＂號的小型飛機在英國試飛成功，依靠永磁電動機和銀鋅電池提供動力，成為世界上第一架電動飛機。以今天的標準衡量，那不過是一次粗糙的概念驗證，卻點燃了電力飛行的第一簇火種。

此后幾十年，這把火時明時暗，但始終未曾熄滅。2016年，瑞士＂陽光動力2號＂太陽能飛機以一種近乎行為藝術的方式完成了歷時16個月的環球飛行，機上只有一名飛行員，速度甚至不如一輛汽車，卻向全世界宣告電力可以驅動飛機跨越大洋。

2021年，英國羅爾斯·羅伊斯的＂創新精神＂號全電動飛機以每小時555.9公里的速度刷新了電動飛機世界紀錄，展示出電推進在速度維度上的可能性。

2022年9月，以色列Eviation公司的全電動通勤飛機Alice完成首飛，設計搭載9名乘客，瞄準短途支線市場。這些節點串聯起來，勾勒出一條清晰的技術演進曲線：電動飛行正在從＂能不能飛＂走向＂能飛多遠＂。

但如果把目光僅僅鎖定在純電路線上，大型客機電動化的前景確實不夠樂觀。航空業的務實之處在于從不把雞蛋放在一個籃子里。

混合電推進是目前最接近商業化的折中路徑，用渦輪發動機帶動發電機為電池充電，電池與發動機協同驅動風扇或螺旋槳，在減排和航程之間取得平衡。

波音787、空客A380等機型在機載輔助系統層面已大量采用電力驅動，被業界歸為＂多電飛機＂，某種程度上可視為混合電推進的前奏。

氫能則是另一條被寄予厚望的賽道。空客在2020年公布了＂ZEROe＂零排放概念機，規劃到2035年前推出以液氫為燃料的商用飛機。氫的質量能量密度接近航空煤油的三倍，燃燒產物只有水，如果儲氫和安全問題最終解決，它幾乎是大型飛機去碳化的理想答案。

可持續航空燃料（SAF）也正加速走上舞臺，歐盟已于2025年起強制要求航空燃油中摻混一定比例的SAF，中國同樣在積極推進生物航煤的產業化布局。

在全球還在為遠程大型客機的動力變革爭論不休時，中國已經選擇了一條務實而巧妙的破局路徑。2024年，＂低空經濟＂首次寫入政府工作報告，被定位為戰略性新興產業。

到2025年底，深圳、廣州、合肥、蘇州、成都等數十個城市相繼出臺低空經濟專項規劃，從空域管理改革到基礎設施建設全面鋪開。

進入2026年春天，多條城市空中交通示范航線已進入常態化試運營階段，珠三角和長三角地區的低空物流配送場景也在加速落地。

在我看來，這一戰略選擇的精妙之處在于：與其在當前電池條件下硬啃大型客機電動化這塊硬骨頭，不如先在中短途、低空、小型化場景中積累技術經驗和商業模式，待電池能量密度進一步突破后再向上攻堅。

這不是回避問題，而是尊重技術規律的聰明打法。億航智能的EH216-S無人駕駛載人飛行器早在2023年10月便獲得中國民航局頒發的型號合格證，成為全球首款拿到國家級適航認證的無人駕駛載人eVTOL航空器，此后在多個城市啟動了觀光與短途接駁的商業運營。

2024年初，峰飛航空科技的＂盛世龍＂完成了深圳至珠海的跨海飛行演示，將兩三個小時的地面車程壓縮到約20分鐘。國產銳翔RX1E系列固定翼電動飛機更是早已取得適航認證并批量交付，在飛行培訓和觀光旅游領域穩定運營多年。

中國在電動航空領域的競爭優勢，并非源于某一項單點技術的遙遙領先，而是來自一套完整產業閉環的高效協同——從上游的電芯制造，到中游的航空器設計與適航認證，再到下游應用場景的快速拓展和空域管理政策的配套跟進。全球很難找到第二個國家能夠在這幾個維度上同步發力、互相拉動。

多數航空專家預測，到本世紀30年代中期，搭載數十名乘客的中短途電動商業航班有望率先投入運營；至于洲際長途航線，混合電推進與氫能方案將扮演更關鍵的角色。飛機動力的深刻變革，已經從紙上藍圖走上了真實的跑道。

從馬路上的電動汽車，到城市低空穿梭的飛行器，再到未來萬米高空的清潔客機，這條＂以電代油＂的路，人類正走得越來越踏實。而在這場意義深遠的航空產業革命中，中國不僅沒有缺席，更正以自己的節奏引領方向。