英国克兰菲尔德推出模块化氢燃料无人机“黄貂鱼”——零排放长航时赛道再添劲旅

首页

发布时间：

2025-11-20

迪拜航展 2025 进入第三天，英国克兰菲尔德航空航天解决方案公司（Cranfield Aerospace Solutions，下称 CAeS）在 3 号馆 EDGE 集团展区正式揭幕其最新一代氢电混合无人机——ST-5“黄貂鱼”。5.5 米翼展、飞翼-机体融合布局、模块化燃料电池动力舱，一系列关键词让这款起飞重量不足 150 kg 的轻型平台成为今年航展“可持续机队”话题的流量担当。CAeS 首席技术官保罗·克拉克（Paul Clarke）在发布会上表示：“Stingray 是全球首款围绕氢电推进正向设计的无人机，目标是把‘零排放’与‘长航时’做成标准配置，而不是选配。”

一、产品定位：用氢电架构重新定义“多任务”
Stingray 采用三段式模块化设计：机头任务舱、中段燃料电池/储氢舱、机尾航电/推进舱，可在 30 分钟内完成“客改货”或“货改侦”切换。CAeS 提供三种标准任务包：
1. 海洋观测包——集成 NOC 提供的多参数剖面仪、海表温度/盐度传感器与激光测波雷达，续航 10 小时，可在 6 级海况下 80 km 离岸作业；
2. 物流包——内置 28 × 42 × 15 cm 货舱，最大载重 8 kg，单程 500 km 零排放运输，满足英国海事与海岸警卫署（MCA）“绿色邮路”试点要求；
3. 监视包——搭载 120° 倾转双光吊舱与合成孔径雷达（SAR），可在 4500 m 高度连续执行 8 小时广域监视，噪声低于 65 dB(A)。
“我们把燃料电池系统做成‘抽屉’，客户可以按能量密度、功率密度或成本最优做二次开发。”克拉克透露，Stingray 的 Genesis 氢电动力总成额定功率 15 kW，峰值 22 kW，系统质量比功率 0.85 kW/kg，较上一代锂电池方案提升 2.7 倍，同时热红外特征下降 40%。
二、战略签约：携手英国国家海洋学中心抢滩“碳中和观测”
1.发布会同场，CAeS 与英国国家海洋学中心（NOC）签署五年期《合作备忘录》，双方将在 2026 年 Q3 前完成联合海上演示，重点验证北冰洋-北大西洋亚极地环流（Subpolar Gyre）长时序观测能力。NOC“ARIA 预报临界点”项目首席科学家克里斯汀·戈门金格教授指出：“传统船载观测成本高、频次低，而卫星重访周期受限。Stingray 的 10 小时级航时与零排放特性，正好填补空基-船基之间的数据缝隙。”根据备忘录，NOC 将提供传感器接口标准、科学数据格式与海洋气象风险评估；CAeS 则负责平台适航、氢安全与空域集成。双方首批共享数据集计划在 2027 年向联合国“海洋十年”计划开放，支持全球碳循环与酸化模型校验。
三、技术拆解：Genesis 氢电动力的三大“隐藏技能”
1. 航空原生设计——燃料电池堆、DCDC 与冷却板采用一体化压铸壳体，抗冲击 20 g，满足 DO-160G 机载振动；
2. 可认证路径——CAeS 已同英国民航局（CAA）建立“专用条件”预审通道，目标 2026 年完成 300 kg 级以下氢电无人机适航标准，Stingray 将作为参考平台；
3. 低持有成本——系统大修间隔 2000 飞行小时，燃料电堆预期寿命 8000 小时，按英国工业电价与绿氢补贴测算，每飞行小时能源成本 6.8 英镑，仅为同功率航煤发动机的 38%。
四、资本背书：EDGE 旗下战略发展基金（SDF）加注
1.Stingray 项目总融资 2400 万英镑，其中 1200 万来自 SDF 战略投资，占股 11.4%，其余由 CAeS 自有资金与英国“未来飞行挑战”政府基金共同出资。SDF 首席执行官奥贝德·阿尔·哈马迪告诉《航工氢观察》：“我们看中的是氢能在航空领域的杠杆效应——既能服务阿联酋‘2050 净零’战略，也能带回英国高端制造与数据服务外包，符合 SDF ‘境外技术、境内价值’模型。”据悉，SDF 正推动 CAeS 在阿布扎比马斯达尔城建立“中东氢电无人机总装与培训中心”，预计 2027 年投产，年产能 120 架。
五、市场格局：长航时氢无人机进入“战国时代”
1.据泰拉能源（Terra Energy）最新《2025 全球氢航空白皮书》，过去 12 个月已有 11 款 25 kg 级以下氢电无人机完成首飞，数量较 2022 年翻三倍。赛道玩家呈“三极”分布：
2.北美：通用原子、波音旗下 Insitu 主推 50 kg 级以上液氢方案，侧重国防侦察；
3.欧盟：空客防务、德国迪尔与挪威海卓氢能聚焦 20–100 kg 级，主打海事巡逻与边境监视；
4.亚太：中国航发商发、日本清水株式会社分别推出 75 kW 级氢涡扇与 10 kW 级氢电复合翼，瞄准高原与岛链物流。
5.Stingray 的差异化在于“模块化＋适航＋科学观测”三位一体，CAeS 称其已接到 42 架意向订单，客户涵盖英国环境署、挪威康斯伯格集团及中东两家海上风电运维公司，单笔最高合同额 580 万英镑。
六、挑战与风险：氢安全、空域与供应链
尽管订单踊跃，氢无人机仍面临三重不确定性：
1.氢安全法规——英国 CAA 尚未发布 25 kg 以下机载高压氢（35 MPa）统一规范，Stingray 需逐案申请“特殊飞行许可”；
2.空域隔离——北海油气平台密集，无人机与直升机共享同一低空走廊，需通过 ADS-B 与 Detect-and-Avoid 系统实现动态隔离；
3.供应链瓶颈——全球航空级碳纤维缠绕储氢瓶年产能不足 3000 只，排期已排至 2027 年，CAeS 正与英国 Teeside 复合材料厂共建本地化产线，计划 2026 年 Q2 投产，年产能 600 只。
七、国内启示：中国该如何“接招”？
1.中国已连续五年蝉联全球最大工业氢生产国，2025 年 10 月工信部等四部委联合发布《氢航空创新工程实施方案（2025-2030）》，明确把“长航时氢电无人机”列为十大示范场景之一。业内专家认为，Stingray 的“正向设计＋适航先导”思路值得借鉴：
2.正向设计——国内多数项目仍沿用锂电机体“换动力”路线，导致储氢空间不足、重心偏移；
3.适航先导——中国民航局正就《氢燃料电池动力航空器适航审定要点》征求意见，可考虑以 25 kg 级无人机为突破口，建立“专用条件”试点；
4.数据共享——借鉴 NOC 模式，由国家级科研机构牵头，建立“氢航空海洋观测数据池”，降低科研用户试错成本。
八、航展快评：氢航空的“iPhone 时刻”尚未到来，但“安卓阵营”已全面开火
5.迪拜航展历来是中东“油钱”与全球“绿色科技”交汇的晴雨表。今年氢能主题馆面积同比扩大 70%，Stingray 的发布把“模块化”推向前台——它意味着氢动力系统不再是一次性定制，而是可插拔、可升级、可认证的通用模块。正如克拉克所言：“我们要让氢动力像今天的锂电池一样 boring， boring 到没人讨论技术，只关心任务。”当技术隐入背景，应用才能百花齐放。Stingray 是否会成为氢无人机的“安卓时刻”？答案将在 2026 年北海的凛冽海风中揭晓。