英國(guó)克蘭菲爾德推出模塊化氫燃料無(wú)人機(jī)“黃貂魚(yú)”——零排放長(zhǎng)航時(shí)賽道再添勁旅


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2025-11-20

迪拜航展 2025 進(jìn)入第三天,英國(guó)克蘭菲爾德航空航天解決方案公司(Cranfield Aerospace Solutions,下稱(chēng) CAeS)在 3 號(hào)館 EDGE 集團(tuán)展區(qū)正式揭幕其最新一代氫電混合無(wú)人機(jī)——ST-5“黃貂魚(yú)”。5.5 米翼展、飛翼-機(jī)體融合布局、模塊化燃料電池動(dòng)力艙,一系列關(guān)鍵詞讓這款起飛重量不足 150 kg 的輕型平臺(tái)成為今年航展“可持續(xù)機(jī)隊(duì)”話(huà)題的流量擔(dān)當(dāng)。CAeS 首席技術(shù)官保羅·克拉克(Paul Clarke)在發(fā)布會(huì)上表示:“Stingray 是全球首款圍繞氫電推進(jìn)正向設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī),目標(biāo)是把‘零排放’與‘長(zhǎng)航時(shí)’做成標(biāo)準(zhǔn)配置,而不是選配?!?/span>

一、產(chǎn)品定位:用氫電架構(gòu)重新定義“多任務(wù)”
    Stingray 采用三段式模塊化設(shè)計(jì):機(jī)頭任務(wù)艙、中段燃料電池/儲(chǔ)氫艙、機(jī)尾航電/推進(jìn)艙,可在 30 分鐘內(nèi)完成“客改貨”或“貨改偵”切換。CAeS 提供三種標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)包:
    1. 海洋觀測(cè)包——集成 NOC 提供的多參數(shù)剖面儀、海表溫度/鹽度傳感器與激光測(cè)波雷達(dá),續(xù)航 10 小時(shí),可在 6 級(jí)海況下 80 km 離岸作業(yè);
    2. 物流包——內(nèi)置 28 × 42 × 15 cm 貨艙,最大載重 8 kg,單程 500 km 零排放運(yùn)輸,滿(mǎn)足英國(guó)海事與海岸警衛(wèi)署(MCA)“綠色郵路”試點(diǎn)要求;
    3. 監(jiān)視包——搭載 120° 傾轉(zhuǎn)雙光吊艙與合成孔徑雷達(dá)(SAR),可在 4500 m 高度連續(xù)執(zhí)行 8 小時(shí)廣域監(jiān)視,噪聲低于 65 dB(A)。
“我們把燃料電池系統(tǒng)做成‘抽屜’,客戶(hù)可以按能量密度、功率密度或成本最優(yōu)做二次開(kāi)發(fā)?!笨死送嘎叮琒tingray 的 Genesis 氫電動(dòng)力總成額定功率 15 kW,峰值 22 kW,系統(tǒng)質(zhì)量比功率 0.85 kW/kg,較上一代鋰電池方案提升 2.7 倍,同時(shí)熱紅外特征下降 40%。
二、戰(zhàn)略簽約:攜手英國(guó)國(guó)家海洋學(xué)中心搶灘“碳中和觀測(cè)”
   1.發(fā)布會(huì)同場(chǎng),CAeS 與英國(guó)國(guó)家海洋學(xué)中心(NOC)簽署五年期《合作備忘錄》,雙方將在 2026 年 Q3 前完成聯(lián)合海上演示,重點(diǎn)驗(yàn)證北冰洋-北大西洋亞極地環(huán)流(Subpolar Gyre)長(zhǎng)時(shí)序觀測(cè)能力。NOC“ARIA 預(yù)報(bào)臨界點(diǎn)”項(xiàng)目首席科學(xué)家克里斯汀·戈門(mén)金格教授指出:“傳統(tǒng)船載觀測(cè)成本高、頻次低,而衛(wèi)星重訪周期受限。Stingray 的 10 小時(shí)級(jí)航時(shí)與零排放特性,正好填補(bǔ)空基-船基之間的數(shù)據(jù)縫隙?!备鶕?jù)備忘錄,NOC 將提供傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)數(shù)據(jù)格式與海洋氣象風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;CAeS 則負(fù)責(zé)平臺(tái)適航、氫安全與空域集成。雙方首批共享數(shù)據(jù)集計(jì)劃在 2027 年向聯(lián)合國(guó)“海洋十年”計(jì)劃開(kāi)放,支持全球碳循環(huán)與酸化模型校驗(yàn)。
三、技術(shù)拆解:Genesis 氫電動(dòng)力的三大“隱藏技能”
   1. 航空原生設(shè)計(jì)——燃料電池堆、DCDC 與冷卻板采用一體化壓鑄殼體,抗沖擊 20 g,滿(mǎn)足 DO-160G 機(jī)載振動(dòng);
   2. 可認(rèn)證路徑——CAeS 已同英國(guó)民航局(CAA)建立“專(zhuān)用條件”預(yù)審?fù)ǖ?,目?biāo) 2026 年完成 300 kg 級(jí)以下氫電無(wú)人機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn),Stingray 將作為參考平臺(tái);
   3. 低持有成本——系統(tǒng)大修間隔 2000 飛行小時(shí),燃料電堆預(yù)期壽命 8000 小時(shí),按英國(guó)工業(yè)電價(jià)與綠氫補(bǔ)貼測(cè)算,每飛行小時(shí)能源成本 6.8 英鎊,僅為同功率航煤發(fā)動(dòng)機(jī)的 38%。
四、資本背書(shū):EDGE 旗下戰(zhàn)略發(fā)展基金(SDF)加注
   1.Stingray 項(xiàng)目總?cè)谫Y 2400 萬(wàn)英鎊,其中 1200 萬(wàn)來(lái)自 SDF 戰(zhàn)略投資,占股 11.4%,其余由 CAeS 自有資金與英國(guó)“未來(lái)飛行挑戰(zhàn)”政府基金共同出資。SDF 首席執(zhí)行官奧貝德·阿爾·哈馬迪告訴《航工氫觀察》:“我們看中的是氫能在航空領(lǐng)域的杠桿效應(yīng)——既能服務(wù)阿聯(lián)酋‘2050 凈零’戰(zhàn)略,也能帶回英國(guó)高端制造與數(shù)據(jù)服務(wù)外包,符合 SDF ‘境外技術(shù)、境內(nèi)價(jià)值’模型。”據(jù)悉,SDF 正推動(dòng) CAeS 在阿布扎比馬斯達(dá)爾城建立“中東氫電無(wú)人機(jī)總裝與培訓(xùn)中心”,預(yù)計(jì) 2027 年投產(chǎn),年產(chǎn)能 120 架。
五、市場(chǎng)格局:長(zhǎng)航時(shí)氫無(wú)人機(jī)進(jìn)入“戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”
    1.據(jù)泰拉能源(Terra Energy)最新《2025 全球氫航空白皮書(shū)》,過(guò)去 12 個(gè)月已有 11 款 25 kg 級(jí)以下氫電無(wú)人機(jī)完成首飛,數(shù)量較 2022 年翻三倍。賽道玩家呈“三極”分布:
    2.北美:通用原子、波音旗下 Insitu 主推 50 kg 級(jí)以上液氫方案,側(cè)重國(guó)防偵察;
    3.歐盟:空客防務(wù)、德國(guó)迪爾與挪威海卓氫能聚焦 20–100 kg 級(jí),主打海事巡邏與邊境監(jiān)視;
    4.亞太:中國(guó)航發(fā)商發(fā)、日本清水株式會(huì)社分別推出 75 kW 級(jí)氫渦扇與 10 kW 級(jí)氫電復(fù)合翼,瞄準(zhǔn)高原與島鏈物流。
    5.Stingray 的差異化在于“模塊化+適航+科學(xué)觀測(cè)”三位一體,CAeS 稱(chēng)其已接到 42 架意向訂單,客戶(hù)涵蓋英國(guó)環(huán)境署、挪威康斯伯格集團(tuán)及中東兩家海上風(fēng)電運(yùn)維公司,單筆最高合同額 580 萬(wàn)英鎊。
六、挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn):氫安全、空域與供應(yīng)鏈
    盡管訂單踴躍,氫無(wú)人機(jī)仍面臨三重不確定性:
    1.氫安全法規(guī)——英國(guó) CAA 尚未發(fā)布 25 kg 以下機(jī)載高壓氫(35 MPa)統(tǒng)一規(guī)范,Stingray 需逐案申請(qǐng)“特殊飛行許可”;
    2.空域隔離——北海油氣平臺(tái)密集,無(wú)人機(jī)與直升機(jī)共享同一低空走廊,需通過(guò) ADS-B 與 Detect-and-Avoid 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)隔離;
    3.供應(yīng)鏈瓶頸——全球航空級(jí)碳纖維纏繞儲(chǔ)氫瓶年產(chǎn)能不足 3000 只,排期已排至 2027 年,CAeS 正與英國(guó) Teeside 復(fù)合材料廠共建本地化產(chǎn)線(xiàn),計(jì)劃 2026 年 Q2 投產(chǎn),年產(chǎn)能 600 只。
七、國(guó)內(nèi)啟示:中國(guó)該如何“接招”?
    1.中國(guó)已連續(xù)五年蟬聯(lián)全球最大工業(yè)氫生產(chǎn)國(guó),2025 年 10 月工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布《氫航空創(chuàng)新工程實(shí)施方案(2025-2030)》,明確把“長(zhǎng)航時(shí)氫電無(wú)人機(jī)”列為十大示范場(chǎng)景之一。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,Stingray 的“正向設(shè)計(jì)+適航先導(dǎo)”思路值得借鑒:
    2.正向設(shè)計(jì)——國(guó)內(nèi)多數(shù)項(xiàng)目仍沿用鋰電機(jī)體“換動(dòng)力”路線(xiàn),導(dǎo)致儲(chǔ)氫空間不足、重心偏移;
    3.適航先導(dǎo)——中國(guó)民航局正就《氫燃料電池動(dòng)力航空器適航審定要點(diǎn)》征求意見(jiàn),可考慮以 25 kg 級(jí)無(wú)人機(jī)為突破口,建立“專(zhuān)用條件”試點(diǎn);
    4.數(shù)據(jù)共享——借鑒 NOC 模式,由國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)牽頭,建立“氫航空海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)池”,降低科研用戶(hù)試錯(cuò)成本。
八、航展快評(píng):氫航空的“iPhone 時(shí)刻”尚未到來(lái),但“安卓陣營(yíng)”已全面開(kāi)火
    5.迪拜航展歷來(lái)是中東“油錢(qián)”與全球“綠色科技”交匯的晴雨表。今年氫能主題館面積同比擴(kuò)大 70%,Stingray 的發(fā)布把“模塊化”推向前臺(tái)——它意味著氫動(dòng)力系統(tǒng)不再是一次性定制,而是可插拔、可升級(jí)、可認(rèn)證的通用模塊。正如克拉克所言:“我們要讓氫動(dòng)力像今天的鋰電池一樣 boring, boring 到?jīng)]人討論技術(shù),只關(guān)心任務(wù)?!碑?dāng)技術(shù)隱入背景,應(yīng)用才能百花齊放。Stingray 是否會(huì)成為氫無(wú)人機(jī)的“安卓時(shí)刻”?答案將在 2026 年北海的凜冽海風(fēng)中揭曉。