《新能源飞行器发展白皮书（2024）》由中国航空工业发展研究中心发布，全面阐述新能源飞行器发展情况，包括发展必要性、定义分类、发展规划、关键技术及发展措施等，旨在推动我国新能源飞行器发展，实现航空产业“换道超车”。
1. 发展必要性
- 绿色发展必然选择：航空业碳排放占全球约2.5% - 4%且增速快，新能源飞行器可减少碳排放，贡献71%减碳指标。
- 追赶强国重要领域：美欧积极发展新能源飞行器，我国在新能源飞行器领域已开展多项研究，有望借此实现“换道超车”。
- 面临良好发展机遇：我国新能源飞行器发展基础良好，市场需求提供动力，政策支持助力产业快速发展。
2. 定义与分类
- 定义：以实现零碳排放飞行、减少对化石能源依赖为目标，符合多条件的绿色航空技术新型飞行器。
- 分类：按能源和动力方式分为电能、氢/氨能、可持续航空燃料飞行器等；按应用场景和构型可分为eVTOL飞行器、新能源通航飞机、干支线飞机等。
3. 发展规划
- 技术优势区间：不同新能源技术适用于不同乘客数和航程的飞行器，如锂电池适用于20座以下、航程不超1000km的航空器。
- 技术发展目标：对储能电池和电推进系统设定目标技术能力，如储能电池系统能量密度、放电倍率、循环寿命等。
- 关键技术发展预测：采用多种方法预测未来技术发展指标和路径，涉及飞行器本体、能源系统、动力系统技术等。
- 氢能飞机概念设计：提出“氢能1号”氢燃料电池支线飞机概念设计，分析其性能、成本、碳排放等，对氢燃料电池飞机设计模型进行敏感性分析。
4. 关键技术
- 总体设计技术：包括气动 - 结构 - 推进一体化设计、气动布局创新设计技术，可突破传统架构限制，提高飞机性能。
- 高效电推进技术：涉及高功率密度电动机、分布式电驱动、电机驱动控制器、新材料、飞机 - 动力系统集成设计技术，可解决传统飞机推进系统问题。
- 能量综合管理技术：需开展电网架构、电力电子技术、热管理技术、能量智能管理研究，满足新能源飞行器配电和热管理需求。
- 能源系统技术：包括储能电池、燃料电池、储能电池 - 燃料电池混合供电系统，长寿命高可靠性能源系统可提升飞行器综合性能。
- 氢涡轮推进技术：需改进发动机燃烧室结构等，优化氢涡轮推进方案性能。
- 氢燃料存储技术：液氢存储是合适方案，但存在能量密度低等问题，需研究多项关键技术，提高综合性能，有多种氢燃料布置方案。
- 氢能生产与使用技术：需攻克氢燃料生产、运输与存储技术难点，包括氢气经济可持续生产技术、氢气运输与加注技术，飞机“换氢”方案适用于前期发展阶段。
- 可持续航空燃料技术：关键技术包括燃料生产、储存与运输及相关系统技术，需考虑多方面因素评估技术路线可行性，我国有多种可持续航空燃料原料来源。
5. 发展措施
- 强化顶层战略规划和方向指引：制定发展路线图和战略规划，引导资源聚集。
- 加强自主创新研发和多路并举：加大研发投入，多技术路线并举，推进技术攻关。
- 推动低空经济产业化发展：开展试点示范，加强基础设施和标准法规建设，坚持协同发展原则。
- 紧抓航空绿色能源变革新机遇：建立发展模式，推动氢燃料电池支线飞机发展。
- 积极参与新能源航空全球市场：开拓国际市场，提高中国技术和产品知名度。
- 争取新能源航空国际话语权：制定发展规划，推动法规标准体系建设，参与国际标准编制。
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