中国航发日前对外披露，我国首型兆瓦级混合动力系统成功完成地面性能联合试验，填补了国内大功率航空发电机的研制空白。消息一出，在航空圈引发广泛关注。
低空经济是近年来大火的产业，但鲜少有人知道，eVTOL（电动垂直起降飞行器）动力系统长久以来一直被普惠、赛峰等国际巨头垄断，全球小型涡扇发动机市场90%以上的份额由少数几家欧美企业把持。更严峻的是，地缘政治风险让供应链安全成为悬在中国低空产业头顶之上的达摩克利斯之剑。
此次联合试验的成功，意味着中国已掌握低空飞行器动力系统的自主研发能力。这不仅将重塑低空产业的市场格局，更为低空经济的规模化商用扫清了障碍。
低空经济。新华社照片
一场跨越三地的技术攻坚
2025年8月，湖南株洲的实验基地，一台兆瓦级航空发电机正在做联调测试。首轮试验中，航空发电机因振动超标，未能达到设计标准，现场压力陡增。如果这次问题不能快速解决，留给这个投资巨大的项目的时间只剩不到四个月——这几乎不可能重新来过。
这台发电机由中国航发湖南动力机械研究所（以下简称“动研所”）主持研制，上海电气电站设备有限公司发电机厂（以下简称“上发厂”）与南京航空航天大学无锡研究院参与联合研制，三地产学研协同开发。这将是国内首个兆瓦级航空发电机，直接拉高低空经济产业的天花板。
即使是在全球范围内，兆瓦级航空高速发电机是一个亟待攻克的产业难题。与传统工业用发电机相比，航空用途要求发电机更小、更轻、更高效。例如，常规一兆瓦工业电机重达1到2吨，而航空发电机在同样功率下重量要压缩至200公斤以内；工业电机转速在每分钟几千转，而航空发电机转速每分钟超过2万转；工业电机有着成熟的热管理系统，航空发电机则需要面对在狭小空间里高温散热的挑战。
简单来说，这是一场在“螺蛳壳里做道场”的极限工程。
装配完成的发电机，重量要压缩至200公斤以内。受访者供图
国际市场上，普惠、赛峰、罗罗等航空动力巨头虽已开展相关布局，但产品大多处于实验室验证或小批量试用阶段，这些巨头也尚未形成成熟的商业化供应能力。国内也有厂商在研发类似项目，但最终倒在中试环节。
中试出现意外，联合团队面对的压力不小。当晚，上发厂团队从上海赶到湖南现场，全程盯控设备状态，排查每一处隐患。经过连续数天的分析，团队发现了振动的根源所在。此后，上发厂、动研所、南航无锡院三方团队第一时间搭建线上沟通机制，连夜分析数据、定位问题、敲定优化方案。上发厂团队负责快速落实结构优化与调整，确保整改方案第一时间落地。
2025年11月，发电机进行了第二次试验，结果出来，振动指标优于考核标准。12月，满功率短时试验成功，标志着发电机性能满足航空应用要求。从立项到试验成功，1000千瓦机型研发实际用时仅10个月。
发电机试验装配调整。受访者供图
一套改变低空经济的动力系统
这台发电机的意义，远不止于“功率大”。
当前，由于纯电飞行器还达不到长里程、负重飞行的要求，混合动力，通俗地说就是“烧油发电、用电驱动”，是行业公认商业化程度最高的一条动力路径。而混合动力的核心，就是高速发电机。
但目前国内航空发电机市场以300千瓦以下产品为主，兆瓦级产品领域完全空白。向更大功率发展，是航空发电机行业的大势所趋。
上发厂高级工程师刘刚给记者算了一笔账：300千瓦发电机适配的飞行器最大起飞重量约3吨，可载人3到4人；1兆瓦发电机可将最大起飞重量提升到8到9吨，可载人6到8人。也就是说，这台兆瓦级产品试验成功，直接拉高了国内eVTOL的功率天花板。
2025年7月，首届国际低空经济博览会在沪开幕。李茂君摄
试验成功后，市场反馈积极。一方面，短时负载试验成功后，中航发动研所与上发厂正合作推进样机订单落地；另一方面，上发厂研发团队发现，兆瓦级电机的核心技术还可延伸应用至其他工业领域，如船舶动力和移动电源，已有外部企业和研究机构表达合作意向。
目前，上海电气已形成覆盖350千瓦到1兆瓦的航空高速发电机全谱系产品矩阵。大功率产品的突破，正在吸引越来越多的产业链伙伴主动靠拢，部分企业就是上发厂在闵行低空产业集群的“邻居”。
当然，从样机到批量装机的路还有一段距离。据了解，这款兆瓦级航空发电机的原型机近期还将进行长时测试，此后还要完成环境试验、适航认证等环节，每一步都耗时不菲。以动研所率先取得国内首张先进民用涡轴发动机适航证为例，从开发到认证耗时8年，投入资金达亿元量级。
上发厂研发团队的判断是，低空飞行器可能在近两年迎来增长拐点，2030年以前进入产业快速增长阶段。“低空基础设施建设和飞行器适航取证都需要周期，大家现在都还在提前布局。”
一场持续十余年的转型布局
在这场时间与产业的赛跑中，上发厂为什么仅用时10个月就能承接住航空电推的研发任务？这离不开企业十余年的转型探索。
上发厂成立于上世纪九十年代，主攻火电、核电、燃机等领域大型发电机，单机功率最大能做到1500兆瓦，在国内处于领先水平。但自2014年国家政策开始转向发展新能源电力，上发厂的传统优势逐渐式微。
从那时起，上发厂就开始布局全员转型，先后组建5个事业部，其中新产业事业部团队规模已达40多人，专注探索航空电推、磁浮轴承、飞轮储能、高速电机四个新兴产业方向。
2019年前后，电动汽车、电动船舶的研发已经普及，航空是最后一个尚未大规模电动化的交通运输场景，上发厂察觉到了航空电推的巨大潜力，开始加大投入力度。那一年，“低空经济”还鲜少被提及。
但研发航空发电机，需要对轻量化、高可靠性和极端工况有更深理解，上发厂需要外部专业力量补足。南航在航空飞行器设计、适航标准、系统集成等方面积淀深厚，恰好补上了上发厂最缺的“航空基因”，双方一拍即合。
2023年，双方团队开始尝试开发600千瓦机型。为了护航新技术，上海电气将这一项目纳入集团“视同利润”项目，这是一种针对新产业探索的扶持机制：没有订单、没有客户，集团承担前期研发投入，让团队轻装上阵。
正是因为有了前几年600千瓦机型的研发经验，上发厂联合团队才能在10个月的时间内完成对兆瓦级机型的开发。“没有多年技术积累，我们在新领域很难成功。”在上发厂总工程师魏燕飞看来，2019年开始的多年产学研合作，为上发厂这次跨界转型提供了关键支撑。
而这样的“跨界”故事，可能只是一个开始。在魏燕飞看来，从电动汽车的崛起到航空电推的突破，电气化改造制造业的趋势已经不可逆转。“当适航认证和基础设施逐步到位，低空经济会真正迎来爆发。到那时，提前布局的优势将更加凸显。”
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