油电共驱，拒绝里程焦虑丨航瑞动力柴电混动增程式能源平台迎接“无限续航”新时代

2024/7/17 浏览次数：

2024航空发动机聚焦大会的举办过程中，针对未来航空发动机的发展趋势沟通讨论最多，新能源、可持续燃料、纯电、氢能、混合动力、增程式成为中小型航空动力圈中各高层、专家学者们口中的热词。

航瑞动力受大会组委会邀请，在中小型航发与通航动力发展论坛中进行主题演讲，现场总结了近些年各型重油航发产品在多个领域的成熟应用情况，并重点讲述“柴电混动增程式能源平台”的系列化产品在各应用场景的性能优势

目前，全球的能源消费正朝着低碳化和无碳化的方向发展。研发对环境友好和经济性比较好的航空燃料是新能源航空发动机技术的目标，同时伴随着《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》的印发，其中明确指出未来以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备并支撑商业应用。

航瑞动力作为国内中小型航空发动机的领跑者，也紧抓低空经济风口，应对目前以eVTOL、电动无人机为代表的低空装备存在的“里程焦虑、续航焦虑”问题着手，通过“V”字型开发体系开展试验验证，为各类低空作业航空器等装备提供符合载重大、长续航的低成本动力方案。

柴电混动增程式能源平台其通过柴油活塞发动机与高转速永磁直流电机相匹配，其主要特点为高转速、热效率高等性能特征，同时通过轻量化设计使得具有体积小、高功重比等产品特征。以实现更远的航程、更高的效率、更好的灵活性、更安全稳定性的装备特征，目前可满足无人机、无人车、eVTOL、电站、工程机械、新能源车、船艇等装备对新型动力单元的需求。

01 无人机应用领域

随着碳中和的国际环境大背景下，我国刚刚起步没多久的航空装备对环境污染的影响变得更加显著。为了减少污染和维护，确保更便宜、更方便的飞行，研发工作者们从净零排放、高效节能、智能互联的理念出发，努力转向动力电动化。而受到纯电的电池技术在能量密度、充电时间、续航能力及成本方面的限制，导致目前市面上纯电动力飞行器短期内无法改变航程短的飞行现状。

航瑞动力的HB4-80柴电混动动力单元（80kW级电功率输出）在多型无人机得以应用，有单独的吊舱供电方式，也有机载混动单元形式，助力长航时、大负载、高海拔等应用。

HB4-80柴电混动动力单元由重油活塞式航空发动机+高转速永磁直流电机组成。通过重油压燃、轻量化设计、高压共轨等技术加持下使其与传统燃料动力和纯电动力相比具有如下明显优势：

①无限续航：与大型无人机统一油品（航煤），共用无人机油箱，可实现无限续航；

②负载大：轻量化设计，体积小，高功重比，使其具有更大的载重量及载荷空间；

③衰减小：重油航空发动机，高海拔衰减小，使其8000m海拔还能保持60kW电功率输出；

④作战能力提升：持续稳定的大功率电力供应，为用电装备提供足够的能源保障；

⑤高可靠性：增程+蓄电池提高了复杂气候环境下的双重保障可靠运行；

⑥实现短距起降能力：电机具有极强的瞬间启动能力，且重油发动机的热效率高，有助于实现飞机的短距起降能力；

为了解决核心的“里程焦虑”问题，目前国内外均在紧密锣鼓的加大研发投入，无论军用还是民用，未来都有着广泛的应用场景，航瑞动力会持续加大柴电混动增程式能源平台的研发投入，为无人机、通航飞机、eVTOL等航空飞行器提供载重大、长续航的低成本动力方案。

02 无人车应用领域

近年来，随着人工智能和传感器技术不断发展，越来越多的无人战车加速驶向战场，成为陆战场上的新兴力量。而无人战车发展初期，受续航短、稳定性差等因素影响，在战场上发挥的作用有限。随着技术不断更新迭代升级。结合“战场”实际需求，无人战车更注重提升有效载荷能力。通过搭载柴电混动增程式能源平台，能有效提高机动能力并降低噪音，从而延长作战时间。

航瑞动力的GV2/MV2柴电混动产品目前已在某履带式无人车、6×6/8×8轮式无人车得到应用并进行小批量生产中，因其功率密度高，高原低温性能好等特点深受客户认可。

航瑞动力的柴电混动动力包由柴油活塞发动机与高转速永磁直流电机组成。通过在轻量化、高压共轨等技术加持下与其他产品相比具有以下几大优势：

①功率密度高：与同功率的汽油增程器重量持平；

②油耗低：1L重油发4度电（1L汽油发2.5度电）；

③高原低温性能好：-43℃+5000m海拔耦合环境，10min可稳定输出所需负载；

④应用场景广泛：增程+蓄电池的混合动力组合，高原、低温、复杂地形下两种动力可互补，在各类场景应用时能保障电力的持续供应；

⑤可靠性提升：可减少因电池耗尽导致车辆无法运行的风险。

⑥安全、隐蔽性提升：高压共轨、FADEC等技术加持下的发动机，具有噪音小、低振动，有助于行动隐蔽性。

在越来越注重功率密度比、轻量化的现在，航瑞动力的柴电混动增程式能源平台产品无疑全面展示了公司在柴电高密领域先进的实力。成为许多中大型无人车、在混合动力产品里的第一选择。

03 无人船应用领域

我国海域辽阔，海岸线长，海洋权益涉及我国政治主权、领土完整、资源开发等多方面利益，然而，我国海洋周边环境复杂，海域边界争端剧烈。面对日益激烈的海上竞争，无人船凭借高机动性、高隐蔽性、低风险性、低成本等特征成为未来海上应用装备主力军。

无人船的传统动力形式为柴油发动机或汽油发动机，随着动力、信息等技术的不断发展，在近些年来国内才开始出现纯电动力船，但两种动力都存在一定的弊端，传统动力在海上航行时，发动机噪声较大，功率输出不稳定，纯电动力具有重量重、体积大、续航短等不可逆转因素。而混合动力系统充分利用高转速发动机匹配电机可持续输出性能特点，在提升续航时间、整体有效载荷量等方面有明显动力优势。

航瑞动力的柴电混动动力包由柴油机（根据船体的吨位，可选非道路柴油发动机，也可选重油活塞发动机）+电机组成。通过在轻量化、重油压燃、FADEC等技术加持下与传统燃料动力和纯电动力相比具有以下几大优势：

①功率密度高：重油活塞发动机，具有高功重比、体积小，重量轻等特点；

②高静音性：增程+电池双动力均具有噪音小、振动小的产品特性；

③高机动性能：可全电推动，在快速启停、变速、倒车性能，转弯半径小和制动距离短具有明显优势；

④高燃油经济性：重油具有热效率高且与其他设备油品统一化，同时活塞发动机具有巡航油耗低，保障船艇燃油消耗率和热损耗低，提高动力系统整体运行效率；

⑤高任务完成度：可在高温、高湿等恶劣环境条件下连续运行，具有很高的安全性和极强的环境适应性，保障任务高质量执行完成。

⑥高智能化：FADEC与远程控制器完美对接，双冗余系统保障船艇智能化匹配。

柴电混动增程式能源平台产品有效提升无人船在大负载、长航程、多协同、灵活配置的性能特征，助力军用/民用无人船艇在生态环保、测量测绘、水文水利、环卫保洁、海上巡检等多领域应用市场快速增长，成为船用新型动力的主要选择。

随着信息化、智能化的不断进步，未来的一定是无人化、低成本、清洁能源的发展趋势，柴电混动增程式能源平台将继续携手各领域合作伙伴，深化技术交流与合作，共同推动平台化的不断创新与突破，为无人装备及特种应用场景提供技术更先进、品质更可靠、应用更便捷的新型混合动力平台化产品，致力于“让动力来得更简单”！

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