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东风马赫动力2.0T交付,无人机发动机注入新动能

陈聆听/文

2025年11月,首台东风马赫动力2.0T飞行发动机交付仪式在东风汽车研发总院隆重举行,标志着这款专为低空场景打造的动力核心正式从研发阶段迈入实用化落地阶段。作为车企跨界低空经济的标志性成果,该发动机以成熟车用技术为基底,针对飞行场景升级动力性、冷却系统与可靠性,零件通用化率高达90%,功重比达到1.87kW/kg,实现了动力响应迅捷、极端环境适应性强、运维成本经济三大核心优势。

而在这一热点背后,是中国无人机发动机市场整体活力的迸发,各类动力产品正填补着国内空白,支撑着无人机产业的蓬勃发展。

国企民企协同构建多元厂商矩阵

我国无人机发动机产业已形成国企军工引领、民营企业突围的协同发展格局,各类企业聚焦不同技术路线与应用场景加速布局,核心产品矩阵持续丰富。

据前瞻产业研究院介绍,航空发动机按照推力大小可以分为大型、中型、小型和微型发动机,推力不超过100daN的发动机通常为微型发动机。在市场参与主体上,一般小型及以上(100daN以上)多为大型央国企主导,推力不超过100daN微型发动机则由民企占据主要市场,部分头部民企也加紧布局100daN以上技术,向更高推力市场进发。

在无人机发动机领域,中国航发集团是毋庸置疑的“国家队”和主力军。航发动力、航发控制、航发科技作为其旗下重要企业,分别在发动机整机、控制系统和关键零部件领域发挥着核心作用。

航发动力作为我国航空发动机研制生产的龙头企业,产品涵盖涡扇、涡喷、涡轴、涡桨等多种类型发动机。其下属子公司生产无人机方面的发动机和相关零部件产品,客户包括联合飞机、中航无人机、彩虹无人机等主流无人机制造商。

在中小型航空发动机领域,中国航发集团涵盖了608所、331厂等核心科研和制造单位,产品线覆盖WJ-6、WJ-9、WZ-16、WZ-10等系列涡桨、涡轴产品。

国家队在大型发动机领域的技术积累和系统集成能力,为国产无人机提供了基础性支撑。特别是在高空长航时无人机所需的涡扇发动机等高端领域,国企仍占据主导地位。

与国企形成互补的是,民营企业的优势在于机制灵活、市场敏感度高,能够快速响应市场需求。其主要在推力不超过100daN的微型发动机领域占据主要市场。

据中国经济新闻网报道,云征动力于2025年8月量产了国内首款30kW高性能航空转子发动机,这款具有完全自主知识产权的多燃料航空转子发动机在轻量化基础上实现重载荷和长航时的统一。

宗申动力子公司宗申航发以航空活塞发动机为主,推出了20余款衍生产品以及螺旋桨产品,实现发动机+螺旋桨+热管理系统+发电系统等集成式设计。宗申航发的C145HT系列活塞发动机已大批量应用于“彩虹”“翼龙”等知名无人机平台。

在微型涡轮喷气发动机领域,保定市玄云涡喷动力设备研发有限公司、中科航星科技股份有限公司、泸州懋威科技有限公司等企业表现活跃。

据36氪报道,2024年3月成立的汉发长空公司,由原中国航发研发团队创立,专注于中小功率航空发动机研发。该公司首款产品为400千瓦级模块化通用核心机平台,可衍生涡轴、涡桨及混合动力涡电型发动机。2025年7月,汉发长空已完成数千万元人民币天使轮融资,由险峰长青、协立投资联合领投。首期资金主要用于400千瓦级涡轴/涡桨/涡电发动机样机研制及整机试车台建设,加速核心产品落地进程。

据湖南省人民政府门户网站介绍,2025年8月,天域航通“活塞发动机生产基地”项目正式落户株洲,预计总用地面积超20亩,总投资额超6000万元,将实现年产100台发动机。

多种动力方案技术迭代加速

当下全球无人机产业正从单一工具向智能平台演进,动力系统作为底层技术支撑,其技术迭代速度与产业协同能力已成为衡量国家高端制造竞争力的关键指标。

过去,无人机的动力选择相对简单,主要集中在锂电池和燃油发动机两大技术路径。如今,氢锂混合动力、重油发动机等新型解决方案不断涌现,动力系统正朝着多元化、高效化方向发展。

电动动力系统以其操作简便、噪音低的特点占据消费级和部分工业级无人机市场,但受限于电池能量密度,传统电池的能量密度长期在250Wh/kg左右,仅为航空煤油能量密度的1/40,多数锂电池无人机续航仅30分钟至1小时,普遍存在续航时间短的问题,这成为行业发展的主要瓶颈。

2024年以来,多地相继出台低空经济政策,提出研发高性能动力电池需求,以推动电动垂直起降航空器(eVTOL)、无人机等设备规模化应用,助力低空经济发展。据介绍,2024年11月,亿航智能完成eVTOL固态电池飞行试验,续航时长达到48分10秒,时间可提升60%—90%。这也标志着全球首个无人驾驶载人电动垂直起降航空器(eVTOL)完成固态电池飞行测试。

据C114通信网消息,2025年2月,中国航空发动机集团北京航空材料研究院石墨烯航空电池研制中试生产线正式开工。石墨烯航空电池能量密度较传统产品提升50%以上。

内燃机动力则主要应用于大型、长航时无人机领域。2022年,我国航天彩虹无人机彩虹4配备国产重油发动机“首飞”的消息刷屏,其最大巡航时间可以增加到40多小时,直线航程可超过8000公里,成为一款“洲际无人机”。首飞的AR-500CJ舰载无人直升机使用的则是国产重油发动机“云雀”系列。

面对复杂应用场景的挑战,动力系统的多元协同发展已成为行业共识。

据科技日报报道,中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟团队开发的氢-锂混合动力系统将氢燃料电池和锂电池有机结合,充分发挥各自优势。团队电源技术负责人张盟形容:“锂电池如同短跑健将,负责起飞、爬升、急转等瞬时高功率需求;氢燃料电池则是马拉松选手,持续输出稳定电能满足长航时巡航”。

在实际测试中,该系统可实现单次任务连续巡航2小时以上,较传统锂电池方案续航提升超100%,同时能耗降低18%。团队还开发了高比能超低温电池技术,在漠河零下36摄氏度的极寒测试中,该电池仍可驱动无人机稳定飞行,能量密度达每千克400瓦时。

行业发展高度仍面临多重问题制约

随着技术进步和应用场景拓展,无人机动力系统市场迎来快速增长。QYResearch的研究显示,无人机动力系统市场在未来几年将保持稳定增长。根据中国航空工业集团的预测,未来20年内,中国商用航空发动机市场将迎来爆发式增长,预计交付量将达到1.9万台,市场价值超过3000亿美元,占据超过五分之一的全球市场份额。我国无人机发动机产业正迎来前所未有的发展机遇,但核心技术不足、高端材料依赖进口等问题,仍制约着行业飞行的高度。

业内专家认为,未来无人机发动机将朝着高效、智能、环保方向发展。混合动力技术将成为重要过渡路线。欧洲科学院院士、浙江清华长三角研究院动力系统研究中心主任姜开春团队,正致力于为无人机打造更强大的“心脏”——微型涡轮发动机。他介绍,燃料发动机的能量密度普遍高出电池30至40倍,他们研发的发动机可实现20—30小时持续飞行,并保证200公斤左右的起飞重量。在环保方面,该发动机可使用绿色甲醇、氨气或氢气等清洁能源,实现全程零碳排放。

尽管技术不断进步,中国无人机发动机产业仍面临诸多挑战。据第一财经报道,北京金朋达航空科技有限公司发动机结构设计室主任白宇航指出,不同于汽车工业可以承受相对松弛的误差,航空发动机对精密度的要求极高。精密度直接决定合格率,也同时影响着成本。

高温合金材料是维持燃烧室和叶片结构稳定的关键,能够在600℃以上的环境中保持高强度抗氧化性能。西安聚能高温合金材料科技有限公司的相关负责人透露,这种材料造价昂贵,生产工艺复杂,加工难度大,叠加后导致整个行业门槛居高不下。

博陆航天科技(山东)有限公司总经理罗娜指出,行业基础材料科学的人才缺失,也是当前航空动力技术迭代面临的问题之一。

[引用]

① 首台东风马赫动力2.0T飞行发动机交付.东风汽车有限集团.2025-11.20.

② 【行业深度】洞察2025:中国无人机用微型涡轮喷气发动机市场规模及竞争格局(附市场规模、竞争格局等).前瞻网.2025-05-29.

③ 【株洲市】天域航通活塞发动机生产基地落户株洲.湖南省人民政府门户网站.2025-08-25.

④ 原中国航发研发团队创立「汉发长空」,攻坚国产民用中低空航空动力市场,获险峰、协立数千万天使轮投资.36氪.2025-07-31.

⑤ 国内首款30KW高性能航空转子发动机量产下线,助推低空经济发展.中国经济新闻网.2025-08.04.

⑥ 飞得更高、更远、更久,浙江科学家让无人机拥有“强心脏”.潮新闻.2025-08-29.

⑦ 氢锂双引擎延伸工业无人机航线.科技日报.2025-08-12.

⑧ 抢滩东南亚,中国航空发动机商业化破局.第一财经.2025-07-18.

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