在全球航空业向2050年“净零碳排放”目标迈进的关键时刻，一项能将电机重量锐减至传统产品十分之一的超导技术，正成为破局的核心引擎。近日，日本东芝与欧洲航空巨头空中客车宣布深化合作，共同研发应用于氢动力飞机的超导电机系统。这场强强联合，不仅有望攻克氢航空的“功率-重量”核心矛盾，更将为全球零碳飞行开辟一条全新的技术路径。
轻量化与高效率技术破局
氢动力飞机商业化的最大瓶颈，在于如何在有限的机身内，同时满足高功率输出与极致轻量化的需求。传统电机若想达到兆瓦级的推进功率，其重量往往以吨计，严重挤占飞机的航程与载重空间。
东芝带来的超导电机解决方案，堪称一次技术革命。其研发的样机在实现2兆瓦高功率输出的同时，重量仅为同功率传统电机的十分之一，体积也大幅缩小。这种“小身材，大能量”的特性，完美契合了航空器对动力系统“紧凑高效”的严苛要求。
更具巧思的是，超导电机与液氢燃料之间形成了“天作之合”。超导技术需要在-269℃的极低温环境下才能展现零电阻的特性，而飞机使用的液氢燃料，其储存温度正好是-253℃。这意味着，飞机携带的液氢在作为能源的同时，还能“顺手”为超导电机提供必需的深冷环境，无需额外复杂且沉重的制冷系统，实现了能源利用效率的最大化。
“这是技术特性与应用场景的完美契合，也是我们选择超导路线的核心原因。”东芝超导电机研发负责人 Fumitoshi Mizutani说。
五十年积淀与航空愿景的融合
东芝与空客的携手并非偶然。东芝在超导领域已深耕超过50年，积累了深厚的技术壁垒；而空客自发布零碳路线图以来，始终将氢动力视为未来航空的基石。当东芝在2022年展示其超导电机原型机时，空客立刻看到了破解技术难题的理想伙伴。
2024年，双方联合研究正式启动，重点攻坚超导电机在真实航空环境下的可靠性、安全性与系统集成。他们的目标不仅是造出一台合格的电机，更是打造一套完整的、适用于氢动力飞机的电推进系统。
东芝超导马达首台原型机
“我们的目标不仅是研发出合格的电机，更是要打造一套适配氢动力飞机的完整电推进系统。”空客高级副总裁 Grzegorz Ombach说。
目前，实验室阶段的基本性能测试已完成，下一步将进入更严苛的高空模拟环境验证。双方计划在2030年前，推出适用于小型飞机的超导电推进原型系统。
东芝的产业化能力为这项技术的快速落地提供了保障。其京滨工厂已具备核心部件的量产能力，确保了技术能从实验室平稳走向广阔市场。
超导技术开启零碳新纪元
尽管氢动力飞机的普及仍面临基础设施等挑战，但超导电机的成功已经撬开了多元应用的大门。东芝透露，该技术的蓝图远不止于航空，已规划向船舶推进、航天器动力等领域拓展。
在航海领域，超导电机可助力巨轮节能减排；在航天领域，其高功率密度特性可为卫星和空间站提供更强大的“心脏”。
对全球航空业而言，东芝与空客的合作具有标杆意义。当波音、罗尔斯・罗伊斯等巨头也在氢能赛道加速布局时，超导电机的突破很可能将重塑未来航空动力的竞争格局，为2050年净零碳排放目标的实现，注入一剂强心针。
