16 分鐘試飛，可能重塑航空業
2026 年 4 月 4 日，一架 7.5 公噸的無人貨機從湖南省株洲市的一座機場起飛。這架飛機沒有搭載乘客或飛行員，也沒有使用傳統燃料，而是採用中國航空發動機集團研發的 AEP100 百萬瓦級氫燃料渦輪螺旋槳發動機。飛機在 16 分鐘內爬升至約 300 公尺，以每小時 220 公里的速度飛行 36 公里，完成預定飛行動作後安全返航。中國官媒稱，這是全球首次搭載百萬瓦級氫燃料航空渦輪螺旋槳發動機的試飛。雖然飛行時間不長，工程師和分析人士表示，這是從實驗室研究邁向實際工程應用的關鍵一步，尤其航空業至今仍高度仰賴化石燃料。
此次測試正值全球石油市場承受巨大壓力之際。2026 年 3 月，國際能源總署宣布，32 個會員國同意釋出 4 億桶緊急石油儲備，以穩定受中東衝突影響的市場。這類措施凸顯全球航空業仍容易受到石油供應衝擊。對中國而言，試飛成功提供了降低進口燃料依賴的可能途徑，也有助於處理航空業對氣候造成的影響。根據國際能源總署資料，2023 年航空業排放的二氧化碳，占全球能源相關二氧化碳排放量的 2.5%。
AEP100 推進系統解析
AEP100 不是電池電動發動機，也不是利用氫燃料電池發電來驅動馬達。它是一具直接在渦輪循環中燃燒液態氫的渦輪螺旋槳發動機，原理類似傳統發動機燃燒煤油，但使用不同的燃料化學成分，排氣特性也不同。渦輪螺旋槳發動機透過帶動螺旋槳產生推力，適用於貨運航班、區域航線及島嶼間短程航線；這些航線並不以純粹的噴射速度為首要需求。
燃料本身對工程技術有極高要求。液態氫必須儲存在接近華氏零下 423 度的低溫環境，因而帶來機載低溫儲存、熱管理、燃料流量調節及穩定燃燒等複雜挑戰。氫氣在發動機內與氧氣反應時，主要排氣產物是水蒸氣。這代表發動機燃燒燃料時本身不會排放二氧化碳，與傳統噴射發動機有所不同。然而，整體氣候效益完全取決於氫氣的製造方式。以再生能源電力分解水分子製成的綠氫，可大幅減少排放；由化石燃料製成的氫氣，則只是把碳排負擔轉移至上游生產階段，無法讓整個供應鏈都變得潔淨。
除了二氧化碳，燃燒過程也會產生氮氧化物和水蒸氣，後者可能在高空形成凝結尾。國際民航組織指出，這些二氧化碳以外的效應也會加劇航空業對氣候的影響。這表示氫能飛機仍可能需要審慎規劃航線與飛行高度，以降低持續性凝結尾造成的大氣暖化。
從地面到天空
4 月的飛行測試之前，工程團隊已完成多次地面測試，在受控的靜態條件下驗證發動機性能。這些地面測試是實際飛行前不可或缺的階段。因此，4 月 4 日的首飛證明，整合後的系統能承受震動、負載變化及真實起飛時的壓力。
飛機重量約為 16,535 磅，整段 16 分鐘飛行期間，發動機性能均維持穩定。開發單位表示，測試期間沒有發現異常或故障；無人貨機完成所有預定飛行動作後，順利返回跑道。
中國航空發動機集團官員形容，這次試飛搭起了研究與實際工程應用之間的橋梁。他們強調，這項示範驗證了將氫能推進系統整合至實際飛行平台的工程可靠性。
此次成功首飛，代表國產百萬瓦級氫燃料航空發動機從技術研發邁向工程應用的重要進展。
業界專家提醒，無論這次飛行多具歷史意義，單次成功試飛仍不足以符合商業認證要求。從一次受控示範飛行邁向日常客運或貨運營運，還須進行耐久測試、反覆的負載循環測試，並證明飛機在不同天候及載重條件下都能安全運作。
氫能飛行的兩條路線
中國採用的技術並非唯一的發展路線。空中巴士透過 ZEROe 計畫，選擇以氫燃料電池技術研發未來飛機概念。2025 年，這家歐洲製造商宣布，已在地面啟動一套 1.2 百萬瓦的燃料電池系統，並邀集 220 多座機場參與「機場氫能中心」計畫，研究生產、儲存與配送的物流安排。這種模式利用氫氣發電來驅動螺旋槳，使用再生氫時排放水蒸氣。
兩種做法的差異不只是工程偏好。AEP100 展示的氫氣直接燃燒方式，可能較容易擴大至更高功率與更大型機體，因為它可沿用既有的渦輪架構。燃料電池系統可能效率較高、噪音也較低，但同樣面臨熱管理、系統重量及功率密度等挑戰。目前兩種技術都尚未在日常商業營運中證明可行；在載運付費乘客前，兩者都需要全新的機場加氫設施、維修規範及監管架構。
氫能航空分階段發展藍圖
這項測試符合一項更廣泛的戰略願景。該願景載於中國航發湖南動力機械研究所曹軍、李偉等人與中國航空發動機集團科技委員會共同參與撰寫的同儕審查論文中。論文提出分階段發展時程：2028 年前完成關鍵技術驗證、2035 年整合至區域型飛機，並於 2050 年擴大應用於主線客機。
論文指出，還有幾項主要障礙需要克服，包括飛機與發動機的整合設計、機載液態氫儲存系統、精準的氫氣流量控制、先進熱管理及低排放燃燒技術。要將這些技術需求轉化為實際營運能力，也需要新建機場加氫站、低溫燃料運輸車、專業維修團隊，以及目前尚不存在的氫能航空認證標準。
中國官員預期，這項技術將帶動規模達兆元人民幣的產業鏈成長，涵蓋上游綠氫生產、中游氫氣液化與運輸，以及下游高端設備製造和新材料開發。若綠氫成本持續下降，其經濟效益與能源安全優勢預料將逐漸顯現。
先貨運，後載客
目前尚未公布 AEP100 客運服務的時程，業界專家也一致認為，貨運是最實際的近期切入點。無人航空貨運、島嶼物流及受控的區域航線，構成中國政策所稱「低空經濟」的核心。這些領域的營運環境較受限制，可以集中設置加氫設施、密切監控飛行模式，並在不涉及載客的情況下管理營運風險。
島嶼航線尤其適合率先採用這項技術。許多島嶼社區已面臨燃料成本高昂、供應選擇有限的問題，因此很適合成為替代推進技術的試驗場。短程航線能降低大型低溫燃料槽帶來的不利影響，較少的交通流量也讓監管機關有機會先觀察運作表現，再擴大至更繁忙的樞紐機場。
這種逐步推廣的策略，與其他航空技術的成熟過程相似。開發者若先在無人貨運服務中證明可靠性，就能累積飛行時數、完善維修流程並建立大眾信心，再申請在主要機場營運商用客機所需的嚴格認證。
未來的挑戰
儘管首飛成功，氫能航空要成為常態仍面臨重大障礙。液態氫必須儲存在低溫環境中，帶來與煤油處理截然不同的安全與工程問題。熱管理、燃料流量穩定性及燃燒穩定性，都必須經得起數千次飛行循環的考驗，而非只完成一次示範飛行。目前，長期耐久性、航班間的周轉時間及日常營運成本都仍是未知數。
氫氣的來源將決定這項技術能否帶來真正的氣候效益。目前，低排放氫氣僅占全球產量極小一部分。大多數氫氣仍以蒸汽甲烷重組法從天然氣製成，這個過程會產生大量二氧化碳。若無法擴大以再生能源電解水製成的綠氫供應，氫能航空只會把排放從飛機尾氣轉移到燃料工廠。
監管機關也需要制定全新的氫氣槽、排氣系統及緊急應變程序認證標準。機場消防隊、地勤人員及航空管制員都需要接受專業訓練。建構這套生態系統的成本將十分可觀，且需要能源公司、機場主管機關、機體製造商及各地政府機關協調合作。
地緣政治與產業發展的訊號
除了環境目標，AEP100 測試也傳達出中國產業戰略的訊號。中國自行研發百萬瓦級氫能發動機，並將其整合至飛行平台，展現了在一個歷來由西方和俄羅斯製造商主導的領域，建立完整自主技術鏈的能力。這項成果出現在全球各國因油價波動和區域衝突而重新評估能源安全之際。
這次飛行也讓中國在航空業最棘手的減碳難題之一上，站上領先位置。電池對多數較長程航班而言仍太重；永續航空燃料雖有發展潛力，燃燒時仍會排放二氧化碳。氫能理論上可在使用端實現零碳排，但前提是整個燃料生命週期都能減碳。中國目前選擇直接燃燒技術，與空中巴士偏好的燃料電池路線形成對照，讓全球兩大航太業者以不同方式探索同一個問題的答案。
重點整理
- 2026 年 4 月 4 日，中國在湖南省株洲附近，以一架 7.5 公噸無人貨機，完成全球首架搭載百萬瓦級氫燃料渦輪螺旋槳發動機的飛機試飛。
- 中國航空發動機集團研發的 AEP100 發動機，在渦輪循環中直接燃燒液態氫，而非使用燃料電池。
- 此次飛行歷時 16 分鐘，航程 36 公里，時速 220 公里，飛行高度 300 公尺，期間發動機性能穩定。
- 中國規劃先將此技術用於無人貨運和島嶼物流，接著於 2035 年前後應用於區域型飛機，並在 2050 年前後導入主線客機。
- 綠氫生產、低溫儲存基礎設施及新的安全規範，仍是商業規模應用的主要障礙。
- 空中巴士正在發展氫燃料電池技術；中國的直接燃燒路線，代表全球氫能航空發展的兩種競爭構想之一。
- 氣候效益取決於是否以再生能源製氫，而非使用化石燃料；凝結尾等二氧化碳以外的影響也仍需妥善管理。
