航空运输业作为全球碳排放的重要贡献者，其碳减排任务已成为国际社会关注的焦点。根据2019年全球CO₂排放总量达到了380亿吨，其中航空运输业碳排放量约9.2亿吨，约占交通运输行业碳排放量的10%，占全球排放总量的2%。国际民航组织（ICAO）多个方面数据显示，2013-2019年间的全球民航业碳排放量超过之前预测数值的70%，如果不加控制，到2050年全世界可能将有25%的碳排放来自于航空业。这一严峻形势促使全球航空业一定要采取紧急行动，加速推进碳减排进程。
航空碳排放主要来自于三个环节：飞机航空燃油燃烧是最大的排放源，约占79%；与飞机相关的地面排放约占20%，包括燃油运输、维修与回收及服务配套地面交通；航空用电间接产生的碳排放占比最小，不足1%。由此可见，解决航空运输业碳排放的最主要切入点在于如何减少航空燃油相关的碳排放。为应对这一挑战，国际民航组织于2016年建立了国际航空碳抵消与减排机制（CORSIA），并于2021年进入试验实施阶段，其目标是力争实现全球航空业2050年前二氧化碳排放要比2005年减少50%。与此同时，中国也于2020年9月正式公开宣布力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的双碳目标。
在全球碳减排和绿色航空发展的大背景下，美国、欧洲等国家和地区的航空制造企业及研究机构持续开展了低碳技术创新研究，积极为推出新一代新能源商用飞机做准备。根据世界经济论坛、麦肯锡和多家气候转型组织的预测，到2050年，航空燃料结构将发生根本性变化：生物质可持续航空燃料（SAF）将占到总燃料比的24%，人工合成SAF将占48%，氢能的占比大致为25%，电能的占比大致为3%。这种能源结构多元化转型是航空业实现低碳发展的必然选择，也是未来几十年航空技术竞争的战略制高点。
美国在商用飞机新能源技术领域采取了多元化技术路线。波音公司长期致力于可持续航空燃料（SAF）的开发和利用，成立了可持续航空生物燃油用户组，开展生物燃料研究及试飞。2011年，波音获得了使用SAF的批准。2018年，波音环保验证机777F首次使用100%SAF进行了航线年，波音用一架阿拉斯加航空公司的737-9作为环保验证机进行20项安全和环保技术的试飞。2022-2023年，波音采用777-200ER作为环保验证机，开展了约50项可持续性和安全性的技术测试。目前，波音环保验证机项目已开展10年，该公司承诺其商用飞机到2030年将能够并获得认证使用100%的SAF进行飞行。
美国国家航空航天局（NASA）则针对不一样座级、航程的应用场景，依次开展全电池推进、混合电推进、部分涡轮电推进、全涡轮电推进概念研究。其中，Sugar Volt飞机（150座级、900海里）采用单位体积内的包含的能量为750 Wh/kg的电池，配备1.3 MW或5.3 MW电机，预计可降低60%燃油消耗；N3-X飞机（300座级、7000海里）采用翼身融合布局，翼尖安装两个大功率涡轴发动机，机身尾部安装多个分布式电涵道风扇，预计可降低70%燃油消耗。
欧洲在商用飞机新能源领域特别是氢能源技术方面表现突出。2020年9月，空客公司公布了ZEROe氢能概念飞机，全部采用液氢作为飞机一次能源。该计划包括四款机型：涡桨支线 km）、翼身融合飞机（200座级，航程约3 500 km）、单通道喷气客机（120-200座，航程超过3 500 km）以及分布式氢燃料电池飞机。在2025年3月底举行的空客峰会上，空客修订了下一代单通道飞机路线图，重申将继续坚持氢动力路线。空客CEO 傅里（Guillaume Faury）表示：相比可持续航空燃料（SAF）目前在基础设施方面的进展，绿色氢燃料的基础设施还远未到位。更关键的问题是，如果飞机为使用氢动力而做出的一些技术变化导致其竞争力不如使用SAF方案的飞机，我们就需要继续优化技术路线，同时等待绿色氢能的ECO足够成熟。
空客再次确认了将商业化可行的氢能源飞机推向市场的承诺，并介绍了部分关键技术。2023年，空客成功演示了1.2兆瓦氢推进系统，并于2024年完成了集成燃料电池堆、电动机、变速箱、逆变器和热交换器的端到端测试。空客未来项目负责人Bruno Fichefeux在峰会期间表示：氢能是我们致力于航空脱碳的核心。虽然我们已调整了发展路线图，但我们对氢动力飞行的投入坚定不移。根据空客发布的最新计划，其新一代单通道飞机有望本世纪30年代后半期投入到正常的使用中，预计燃油效率将比当前一代飞机提高20-30%，还可以使用高达100%的可持续航空燃料飞行。
2022年4月，英国航空研究院（ATI）发布《ATI技术战略2022-零碳目标》，提出了氢能源飞机概念方案。其中，支线为原型，采用氢燃料电池推进系统驱动6个翼吊式螺旋桨，航程约1 482 km，巡航速度为648 km/h，可搭载75名乘客。窄体客机概念以A320neo为原型，航程约4445km，经济舱可容纳180个座位，采用两台布置于机尾的燃氢涡扇发动机，储氢罐置于机舱后部。宽体客机概念以波音767-200ER为原型，可搭乘280名乘客，设计最大航程为10 649 km，采用两台翼吊式布局的燃氢涡扇发动机。
中国在商用飞机新能源领域虽然起步较晚，但正积极跟进国际发展的新趋势，并加速研发技术。根据恒州诚思调研统计，2024年全球纯电动飞机市场规模约5.21亿元，预计未来将持续保持平稳增长的态势，到2031年市场规模将接近46.53亿元，未来六年年复合增长率（CAGR）为37.1%。在中国市场，低空经济作为战略性新兴起的产业，已于2024年首次被写入政府工作报告，定位为新增长引擎；2025年进一步升级为安全健康发展，并配套3000亿元超长期特别国债促消费。
在技术研发方面，中国企业如湖南泰德航空技术有限公司等高新技术企业正积极布局航空新能源动力系统领域。湖南泰德航空技术有限公司自2012年成立，历经十余年磨砺，已从专注于航空非标测试设备研制，跃升为航空发动机、无人机、eVTOL等飞行器燃油、润滑、冷却系统研发的前沿力量。该公司在长沙总部与株洲动力谷现代化基地构建的研-产-检-测全链条体系，以及通过ISO 9001质量管理体系认证的严苛品控，为技术可靠性提供了坚实保障。公司累计获得10余项发明专利、实用新型专利及软著，并与中国航发、中航工业、国防科大等顶尖院所深度合作，持续攻克流体控制领域的技术壁垒。
在市场应用方面，中国的电动垂直起降飞行器（eVTOL）发展迅速。2024年11月，在第十五届中国国际航空航天博览会期间，厦门力德动力科技有限公司与追梦空天科技（苏州）有限公司举行了战略合作签约仪式。双方将共同探索电动垂直起降飞行器（eVTOL）领域的深度合作，率先推动30-60KW级高效率微型涡轮发电系统在吨级增程混动倾转旋翼无人机上的应用，填补国内型谱空白，并计划于2025年开始批量生产交付。这种增程式发电系统正是湖南泰德航空重点研发的方向之一，其在航空燃/滑油泵阀元件、流体控制管理系统及测试设备上的深厚积累，特别是对极端工况（高温、高压、高转速）下流体行为的深刻理解和精密控制能力，成为其跨界服务新能源航空领域的天然优势。
可持续航空燃料（SAF）是当前最为成熟且易于推广的航空低碳化技术路径。SAF最重要的包含生物质燃料和合成燃料两大类。生物质燃料以动植物油脂、农林废弃物等生物质为原料，通过加氢处理、费托合成等工艺生产；合成燃料则通过捕获的二氧化碳和绿色氢气为原料，利用化学催化合成。与传统航空燃油相比，SAF的全生命周期碳减排效果可达80%以上，且无需对现有飞机和燃料基础设施进行大规模改造，具有非常明显的即插即用优势。
然而，SAF技术推广仍面临成本与原料两大挑战。目前SAF的生产所带来的成本远高于传统航空燃油，主要受原料收集、加工工艺和产业规模等因素限制。同时，生物质燃料的原料供应有限，可能引发与粮争地、与农争地的问题；合成燃料则受制于绿色氢气和碳捕获技术的成本与能耗。因此，降低生产所带来的成本、拓展原料来源、提升人工合成SAF生产比例，是SAF未来发展的关键。根据预测，到2040年，生物质SAF将占到航空总燃料比的24%，人工合成SAF将占48%，共同成为航空燃料的主体。
氢能源动力被视为航空业实现零排放的终极解决方案之一，最重要的包含氢燃料电池和氢涡轮发动机两种技术路线。氢燃料电池通过电化学反应将氢气的化学能直接转化为电能，驱动电动机推进飞机，仅排放水蒸气，实现真正的零碳排放。氢涡轮发动机则通过燃烧氢气产生动力，虽会产生氮氧化物，但不产生二氧化碳排放。
氢能源动力在航空应用面临储氢、安全和基础设施三大技术挑战。首先，氢气体积单位体积内的包含的能量低，需以液态形式储存，但液氢的储存温度极低（-253℃），对储罐绝热性能要求极高。其次，氢气易燃易爆，且火焰传播速度快，对飞机安全设计提出严峻挑战。最后，机场氢能源基础设施几乎空白，从生产、运输、储存到加注的全产业链建设需要巨额投资和较长的周期。空客ZEROe项目负责人Glenn Llewellyn指出：我们在过去五年中探索了多种氢动力推进概念，最终选择了这种全电动概念。我们始终相信它可以为氢动力民用飞机提供必要的功率密度，并随技术的成熟而持续不断的发展。未来几年，我们将专注于推进存储、分配和推进系统，同时也倡导确保这些飞机能够飞行所需的监管框架。
为应对这些挑战，需在关键技术上取得突破：预计到2045年左右，氢涡轮发动机、大功率涡轮发电和电推进等技术的产业应用将取得突破，液氢和超导等技术逐渐成熟，氢能存储质量分数不低于50%，电力电子和电机系统功率密度大于20 kW/kg，有关技术可用于混合电推进/氢动力干线年初期，航空业对液氢的需求将达到约1000万吨，到2050年后期，将达到约4 000万吨，因此氢的产能及配套设施建设需同步发展。
全电动、混合电推进和涡轮电推进等不同形式。全电动系统完全依赖电池提供动力，实现零排放飞行，但受限于当前电池单位体积内的包含的能量；混合电推进结合传统发动机和电动机，兼顾航程和减排；涡轮电推进则通过涡轮发动机发电，驱动分布式电动推进器。
2024年全球纯电动飞机市场规模约5.21亿元，预计到2031年市场规模将接近46.53亿元，年复合增长率达37.1%。这一增长主要得益于电池技术的持续进步和城市空中交通（UAM）市场的快速兴起。然而，纯电动飞机面临电池单位体积内的包含的能量的根本性限制，当前锂电池单位体积内的包含的能量（200-300Wh/kg）直接制约了航程拓展，导致典型航程仅为50-100公里，难以支撑城际通勤、物流配送或远程医疗救援等核心场景需求。
全电/混合电推进动力要实现以下技术突破：到2030年，固态锂电池单位体积内的包含的能量需大于700 Wh/kg，燃料电池系统功率密度大于1 kW/kg，具备支撑1-2 MW等级电推进系统能力，以满足未来支线年，电力电子、电机功率密度需达到15 kW/kg，燃料电池系统功率密度大于2 kW/kg，锂电池单位体积内的包含的能量需大于1 000 Wh/kg，以支撑在未来中远程飞机中提前布局燃料电池APU、多电、电推进等技术。
eVTOL（电动垂直起降飞行器）作为新一代航空运输工具，其动力系统选择已成为决定飞行器性能与商业化可行性的核心要素。当前eVTOL主要存在两种技术路径：纯电动力系统与增程式发电配套系统。纯电系统完全依赖高能量密度电池组提供动力，通过固态电池、硅基负极材料等技术提升续航能力，但其发展遭遇了根本性限制。相比之下，增程式发电配套系统创造性地采用燃油发电+电池储能混合架构，通过高效微型涡轮发电机或先进转子发动机，将燃油化学能实时转化为电能，为电池组持续空中充电。
增程式系统实现了三大革命性跨越：首先是能量连续性的飞跃，彻底打破电池容量限制，将eVTOL航程革命性提升至400-500公里，覆盖更广阔的应用半径；其次是安全冗余的本质提升，燃油发电机组可作为独立应急电源，提供关键动力备份，大幅度的提高飞行安全等级；最后是能源利用的智能优化，通过动态精算燃油发电与供电比例，使单位公里经营成本仅为传统航空的60-70%，经济性显著优化。
在起飞和爬升阶段，电池和增程器联合供电以满足高功率需求；在巡航阶段，优先使用增程器发电，同时为电池补充能量；在降落阶段，主要依赖电池供电，增程器可降低输出或进入怠速状态。这种智能能量管理策略，使系统在保证动力性能的同时，最大限度地提升了能源利用效率。
空中通勤走廊。增程式eVTOL能够高效连接城市群，解决地面交通拥堵痛点，实现点对点的快速交通服务。例如，深圳-珠海间的eVTOL航线已经开通，单程时间可比地面交通缩短70%以上。
在应急救援与特种作业领域，增程式eVTOL的长航时和高可靠性成为关键优势。纯电动飞行器在满载情况下的续航往往仅有20至30分钟，难以满足跨区域的运输需求，同时载重能力不足也限制了其在高价值领域的应用。增程式eVTOL能快速抵达偏远或交通中断地区，在黄金救援时间内投送专业技术人员和紧急物资。湖南泰德航空的增程式系统通过冗余设计和极端环境适应性，确保在恶劣条件下依然可靠运行，为应急救援任务提供关键保障。
物流配送是低空经济中最先实现商业化的场景之一，增程式eVTOL在这一领域展现出巨大潜力。顺丰已使用无人机运输超300万件货物，但纯电动无人机受限于航程和载重，主要使用在于末端配送。增程式eVTOL如凌悦航空的天马系列多旋翼机型，能够搭载30至120公斤的有效载荷，混动续航可达1小时，极大地拓展了物流无人机的应用场景范围。在山区、海岛等基础设施薄弱地区，增程式eVTOL可复用现有的燃油补给网络，大幅度降低运营门槛，展示了增程式系统在偏远地区运输中的独特价值。
短程航线公里以内）和城市空中交通，纯电动和增程式混合动力技术更具优势，其技术成熟度较高，且配套基础设施相对简单，易于推广。对于中程航线公里），氢燃料电池和氢涡轮发动机是更为合适的选择，既能满足航程要求，又能实现零碳排放或大幅减排。对于远程航线公里以上），可持续航空燃料（SAF）和氢涡轮发动机技术更为适用，因其单位体积内的包含的能量高，航程保障能力强。
基于这一分析，我国商用飞机新能源发展可遵循以下技术路线：一是加快实现SAF的替代使用，研发油（SAF）电混合或氢能源动力的支线商用飞机；二是推动研发燃氢涡轮动力、氢燃料电池和氢涡轮混合动力的窄体干线客机；三是研发基于SAF或氢涡轮推进的大型宽体客机。在此过程中，有必要进行多种飞发布局形式及多种能源动力组合方案的权衡比较，逐步提升技术成熟度。
航空碳减排是一个系统工程，需从全生命周期、全行业的视角进行系统策划，构建多维度、多层次的碳减排综合体系。在能源生产环节，需加强SAF、绿氢、绿色电力等清洁能源的制备研发技术和产业布局，降低生产所带来的成本，提高能源效率。在飞机设计与制造环节，需推广轻量化材料、高效气动布局、先进动力系统等低碳技术，降低飞机自身重量和能耗。在运营与基础设施环节，需优化空域管理、飞行程序和地面保障，建设清洁能源补给设施，提高系统运行效率。在循环与回收环节，需建立飞机和动力电池的回收利用体系，实现资源的循环利用。
建立健全航空碳交易和碳税机制，形成减排的经济激励；加大对新能源航空技术的研发投入和支持力度，推动产学研用协同创新。同时，加强国际交流与合作，参与全球航空碳减排规则制定，推动形成公平、合理、包容的全球航空碳减排治理体系。
湖南泰德航空技术有限公司在构建航空碳减排体系方面已进行了有益探索。该公司通过全方位技术布局，不仅研发eVTOL增程式发电配套系统，还将其在航空航天领域淬炼的尖端泵阀、流体控制及系统集成能力，延伸应用于工业燃气轮机领域，成为守护这台工业心脏高效、清洁、持久搏动的关键力量。这种技术协同创新模式，为航空碳减排技术的发展提供了新的思路：通过航空技术与地面动力的融合创新，加速新能源动力技术的成熟与产业化。
可持续航空燃料（SAF）是中短期内最为可行的减排方案，而氢能源动力和电动/混合动力则是中长期实现零碳飞行的关键技术方向。
近期（至2030年）重点扩大SAF生产与应用，推动纯电动和混合动力技术在支线航空和城市空运领域的商业化；中期（至2040年）突破氢能源动力关键技术，实现氢燃料电池和氢涡轮发动机在干线客机的示范应用；远期（至2050年）建立以氢能源和SAF为主、电动/混合动力为补充的航空能源体系，实现航空业的深度脱碳。
在这一过程中，如湖南泰德航空技术有限公司这样的创新企业，通过将航空航天领域积累的先进流体控制技术、热管理技术和系统集成经验，创造性应用于eVTOL增程式动力系统和燃气轮机等领域，为航空新能源动力技术的发展提供了重要支撑。其研发的增程式发电配套系统，通过智能能量管理和多模态运行优化，有效解决了纯电动飞行器航程短、载重有限的问题，为低空经济发展提供了有力的技术保障。
中国商用飞机新能源发展应抓住低空经济崛起的战略机遇，充分的发挥国内市场优势和应用场景优势，通过政策引导与市场驱动相结合，产学研用协同创新，构建自主可控的新能源航空技术体系和产业链供应链。同时，加强国际合作，热情参加全球航空碳减排规则制定，推动形成公平、合理、包容的全球航空碳减排治理体系，为全球航空业的可持续发展贡献中国智慧和中国方案。
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。泰德航空以客户的真实需求为导向，积极拓展核心业务，与中国航发、中航工业、中国航天科工、中科院、国防科技大学、中国空气动力研究与发展中心等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。
