纯电飞机发展现状
我们距“纯电飞机”还有多远?
纯电飞机技术已取得进展,如空客E-Fan飞越英吉利海峡、斯洛文尼亚Velis Electro获型号认证、中国锐翔RX4E获民航局合格证等,但百座级纯电客机普及仍面临电池能量密度、重量、续航及成本等多重挑战,需突破航空电池技术瓶颈

这几天,几张被指为中国商飞CE-25A电动验证机的照片在网上流传,又把纯电客机带回了公众视野。 这个问题有个容易让人意外的答案——纯电飞机早已飞起来了,有些已经取得适航批准。 真正离我们还有距离的,是坐进一架装着上百名旅客、按时刻表往返各大城市的纯电客机,从前一个场景走到后一个场景,比想象的把飞机做大一些要复杂得多得多。
(这里聊的纯电飞机,指依靠机载电池储能、由电动机提供推进动力的飞机,烧油发电的混动飞机,以及用氢燃料电池发电的飞机,都需要另算,它们可以共用部分电推进技术,面临的储能问题却不相同)电动飞行的源头,至少可以追溯到法国人加斯东·蒂桑迪耶。 1886年出版的《La Navigation Aérienne》中,他亲自记述:1881年初,电动船实验让他产生了把电动机用于空中航行的想法,并在当年的巴黎电气展上展示了电动飞艇模型。 1883年10月8日,他与哥哥阿尔贝驾驶电动飞艇升空。
这是有当事人著作支撑的早期构想与实践,发生在莱特兄弟成功飞行之前。 不过,飞艇靠浮力升空,与靠机翼产生升力的飞机有很大区别。 说到载人电池动力固定翼飞机,公认的重要起点是1973年10月21日:工程师弗雷德·米利特基与布尔迪奇卡合作开发的MB-E1,在奥地利完成首飞,使用镍镉电池,飞了大约9分钟。 按国际航空联合会的记载,后来还进行了约15分钟的飞行。 所以,人类早在半个多世纪前,就已经证明电池可以带着人飞。 此后漫长的时间,直到现在,主要花在让它飞得更实用上。 欧洲先在小飞机上走出了一条路。
2015年,空客的纯电验证机E-Fan飞越英吉利海峡; 2020年6月,斯洛文尼亚Pipistrel的双座Velis Electro获得欧洲航空安全局的型号认证,主要用于飞行训练。 厂家公布的续航指标为最长约50分钟,另留目视飞行规则所需的储备。 对一架围绕机场训练的小飞机,这已经有用——但要想拿来替代普通民航客机,显然还差得很远。 北美则尝试把电动飞机带进短途运输。 加拿大Harbour Air与magniX把一架DHC-2“海狸”水上飞机改成电动,2019年完成首飞。
Eviation的Alice瞄准九座通勤市场,2022年9月完成了8分钟的首次飞行。 一个利用现有飞机改装,一个从新机型入手,但首飞证明的都是技术向前走了一步,不能直接当作定期载客运营已经实现。 更大的尝试也出现了。 Heart Aerospace在2024年展示翼展32米的X1,作为ES-30项目的全尺寸验证机。 当时公布的30座、纯电航程200公里和混动航程400公里,属于拟量产ES-30的方案指标,不能直接算作X1已经验证的载客能力。
按照Heart Aerospace在2026年8月的公告,其X1验证机起飞重量超过2.5万磅,约合11.3吨,依靠电池飞行了27分钟。 到了9月,公司公布36座ES-36量产方案,目标纯电航程约200公里,更远的航程则靠燃气轮机发电支持,计划2031年投入使用。 这一路也有停下来的项目。 NASA的X-57原本想验证分布式电推进,最终在2024年完成结项,未能实现首飞。 NASA将原因归于实验硬件问题、关键部件供应与剩余项目时间等约束。
它留下了电池和电气系统等方面的研究成果,也提醒我们:电动机能转,与整架飞机达到安全飞行条件,中间还有很多工程工作。 中国的进度,同样需要放在具体机型上看。 沈阳航空航天大学杨凤田团队研制的锐翔RX1E,2013年首飞,2015年取得型号设计批准书和生产许可证,属于双座电动轻型运动飞机。 2024年12月29日,四座RX4E获得中国民航局型号合格证,按照CCAR-23部正常类飞机适航要求完成审定。 航空工业通飞也在2024年初完成了双座AG60E电动验证机首飞。
RX4E最大起飞重量1260公斤,电池总容量70千瓦时,公开的最大续航时间为1.5小时。 2025年9月,北京延庆又完成了当地首架RX4E总装下线。 这些进展意味着,小型电动飞机已经走到产品制造和实际应用的阶段,主要面向培训、观光等场景; 宣传中的最大航时,也不能直接理解成带足载荷、保留备降余量后,可以出售的航班时间。 中国商飞也在探索更大的纯电飞机。 CE-25A在2023年已经亮相进博会,公开方案为19座,设计航程400—500公里,最大巡航速度约400公里/小时,采用与机翼集成的涵道风扇分布式电推进。
2025年发表于《中国工程科学》的论文明确记载,它已完成“缩比验证飞行”。 同年,商飞北研中心发布了CE-25A项目0号机机体结构试验分析的招标公告。 这些资料能够确认项目及相关验证工作的存在,近日照片中飞机是否已经首飞,仍需进一步的正式披露。 19座这个规模值得关注,它对应的是小型通勤运输的实际需求。 不过,400—500公里目前仍是设计指标,能带多少旅客、留多少备用电量、电池用久了还能飞多远,都要继续验证。 纯电飞机最难过的一关,仍然是重量。
同样重量的航空煤油,储存的能量远多于电池,即使考虑到电推进效率更高,差距依然明显。 燃油烧掉以后,飞机会越来越轻,电池的电用完了,重量却基本还在。 于是,多装电池虽然能增加电量,也会挤占旅客和行李的位置,还得让飞机一路背着这份重量。 宁德时代等企业公布的电池技术和航空验证进展,确实让人看到希望,但新闻里的能量密度往往只算电芯,装上飞机还要加保护、冷却和管理系统,最后能省下多少重量,要看整套设备。 飞机也不能按照“刚好够到目的地”来安排电量。
天气变坏,可能需要等待、备降,进近后还可能复飞,即使电已经用掉大半,电池仍须提供足够动力,同时,防止热失控、保证电气系统可靠,这些要求也不会因为续航有所增加就放宽。 过了技术这一关,航空公司还得算账。 电池多久换一次,落地充电要等多久,都会影响一段航班的成本。 电费省下来的钱,可能又花在了换电池和等待上。 所以,问电池达到多少瓦时/公斤,纯电客机就能普及,很难得到一个统一答案。 两座教练机已经能用,百座客机需要的能力却高得多。
真正需要突破的,是让一套足够轻的航空电池系统,在反复使用之后,仍能安全、可靠地完成任务,固态电池、锂硫等路线值得期待,实验室指标最终还得放到飞机上检验。 我更倾向于纯电飞机会先做好训练和短途飞行,再逐步争取通勤、支线市场,海岛之间,或者地面交通绕行很远、客流又养不起大飞机的地方,可能更适合它。 至于已有便捷高铁的短途线路,单靠换成电池,未必能把旅客吸引回机场。 百座级纯电客机何时能够普遍使用,现在没有人能给出可靠的年份,但小飞机上的每一步进展,都在帮助我们看清这条路。
我对电动飞行继续怀揣期待,纯电飞机已经离开了地面,我们等的是它带足旅客和行李,留好应对意外的余量,今天平安抵达,明天照常出发。
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