中国“逐日工程”取得重大突破，太空无线充电站来了吗?
心眼2018
为中国石油事业走南闯北……05-21 13:22
1180瓦! 中国“逐日工程”取得重大突破，太空无线充电站来了吗?
MSN中文网
2026年5月21日
一座巨大的钢结构装置像张开的天眼，对准天空，也对准一个更遥远的未来。这不是普通的地面天线，也不是科幻片里的秘密基地，它属于中国的“逐日工程”。
根据西安电子科技大学，中国工程院院士段宝岩带领的西安电子科技大学团队，在空间太阳能电站和微波无线传能研究上取得重大进展！团队研制出一对多动目标微波无线传能地面验证系统，在百米级距离实现千瓦功率输出。
千瓦，百米，多目标，移动接收。这几个词放在一起，意味着一件事，中国正在把“从太空取电，再把电送出去”的设想，往工程化应用方向推了一大步。
每当提及太空太阳能电站，会觉得太过于科幻。太阳能电池板我们见过，光伏电站也不稀奇。问题是，把太阳能电站搬到太空，再把能量传回地面，听上去像几十年后的幻想。
可它的基本逻辑并不复杂，在地球同步轨道上部署巨大的太阳能收集装置，把太阳光转化为电能，再把电能变成微波或激光，以无线方式传回地面，地面接收后再变成直流电，最终接入电网。
关键难点不在能不能想到，而在能不能稳稳做到。微波束要打得准，能量要收得住，设备要足够轻，系统要能长时间运行。任何一个环节不成熟，这座太空电站就只能停留在论文和概念图里。
“逐日工程”的看点，正是它把这些问题搬到了地面验证系统里，一项项拆开，一项项验证。
这次突破最硬核的数字，是百米级距离、1180瓦输出功率、直流到直流传输效率20.8%、波束收集效率88.0%。
这不是给手机充电那种几厘米距离的小功率无线充电，而是在百米尺度上，把能量集中送到目标接收端。无人机微波无线传能系统在时速30公里、距离30米条件下，实现143瓦稳定接收。
这就很关键，未来的太空充电站，服务对象不一定是固定不动的。卫星在飞，航天器在变轨，无人机在移动，月面车也会行驶。要让无线供电真正有用，就不能只会给一个静止目标送电。
一套发射系统，同时面对多个移动目标，还要精准分配能量，这比点亮一盏灯难得多。这次团队攻克的“一对多动目标”技术，本质上就是在验证未来空间能源网的雏形。不是一根电线连过去，而是一束受控的能量，在空间里找到目标。
早在2014年，段宝岩院士团队就提出了欧米伽空间太阳能电站方案。到2022年6月，团队牵头建成世界首个全链路、全系统空间太阳能电站地面验证系统。
根据团队发表的研究论文《逐日工程——空间太阳能电站地面验证系统创新设计、研制与实验研究》，逐日工程的欧米伽空间太阳能电站地面演示系统，可以完成从实时跟踪太阳到微波接收整流的全过程实验，并围绕聚光、发射天线、波束控制、整流接收、散热和机械结构做了系统设计。
2022年，逐日工程在55米距离上进行微波无线传能实验，波束收集效率达到87.3%，直流到直流传输效率15.05%。如今距离推到百米级，输出功率达到1180瓦，效率也提升到20.8%，这就是连续爬坡的意义。
今天的卫星，大多依赖自身太阳能帆板。这套模式很成熟，但也有局限。卫星带多大帆板，能发多少电，基本在发射前就决定了。功率不够，任务能力就受限。想要更强的雷达、更大的通信容量、更高的星上计算能力，都要面对能源瓶颈。
太空充电站的想象力就在这里，如果未来轨道上存在稳定的能量节点，卫星可以不再完全依赖自身帆板。它们可以在合适位置接收能量补给，像汽车到充电站补能一样，延长寿命，增强能力，甚至改变航天器设计方式。
段宝岩院士也把空间太阳能电站比作部署在太空预定轨道上的空间微波充电桩，用它为卫星筑起无线充电站。这句话背后，是航天基础设施的一次升级。过去我们谈太空，重点是火箭、飞船、空间站。未来真正支撑大规模太空活动的，还会有能源网、通信网、导航网、维修站和在轨制造平台。
电，是这一切的基石。
空间太阳能电站不是只有中国在做，欧洲航天局（ESA）推进SOLARIS计划，目标是研究从轨道采集太阳能，再无线传输到地面接收站，为未来欧洲是否发展这项技术提供依据。ESA明确提到，空间太阳能可以不受云层和大气条件影响，连续获得能量，并无线传到接入电网的接收站。
美国加州理工学院也做过空间太阳能原型验证，2023年，加州理工学院的空间太阳能演示器在轨测试中，验证了无线传能能力，并实现向地球方向发射可检测能量。
各国都盯着空间太阳能电站的原因在于，地面光伏会受昼夜、天气、季节和土地约束，而太空中的阳光更稳定。如果发射成本、在轨组装、无线传能效率和安全控制都能突破，它就可能成为未来能源体系的一块新拼图。
越是激动人心的技术，越要看清现实门槛。
就目前而言，空间太阳能电站要真正运行，至少要跨过几道大关。
第一是重量。轨道上巨型发电结构不可能小到哪里去，发射和组装成本非常高。
第二是效率。从太阳光到电，再到微波，再到接收整流，再到并网，每一段都会有损耗。系统总效率不提高，商业化就很难站住。
第三是安全和控制。微波束必须精准、可控、可关断，不能偏离目标，更不能对航空、生态和公众安全造成风险。
第四是在轨维护。太空不是铺好就能不管的屋顶，微流星、辐射、热循环、结构老化都会考验系统寿命。
所以，我国逐日工程不是宣布“太空电站马上商用”，而是说明中国已经把最关键的一些环节，推到了可验证、可迭代、可工程化的阶段。
逐日工程最值得关注的地方，不只是千瓦输出。它真正指向的是一个更大的问题，未来谁能掌握太空能源基础设施。
如果轨道上有了能源网，卫星可以更强，月球基地可以更稳，深空探测可以走得更远。未来的太空竞争，不只是比谁能发射更多卫星，还要比谁能让这些卫星长期、高效、低成本地运行。
这就是太空无线充电站的战略价值，它是在给未来的轨道经济、月球开发和深空活动铺底层道路。今天的逐日工程，还在地面验证阶段。但很多改变世界的工程，最开始都是从地面一座不起眼的试验塔开始的。
从55米到百米级，从单目标到多目标，从固定接收到移动接收，中国正在把一束微波，变成未来太空能源网的第一道光。
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新突破！无人机空中无线充电在汉实现2025-04-22 10:31
光明日报5版刊发报道
《乘风入云端 逐新竞长空
——湖北武汉弄潮低空经济“新蓝海”》
内容如下
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装配快递盒的无人机在武汉汉口北低空港无人机停机坪起飞。新华社发
春日暖阳下，湖北省武汉市东湖高新区，当记者走向普宙科技有限公司（以下简称“普宙科技”）办公大楼时，身后一阵阵“呜呜呜”的响声让记者定住脚步。转身看，后侧广场，K02小型无人机自动换电机库缓缓打开。无人机徐徐下降，精准停在机巢。折叠机翼，闭合舱门，自动换电，动作一气呵成。
据了解，目前，东湖高新区与普宙科技共同打造全国首个“空天地一体化智慧城市”样板工程——东湖高新区低空共享无人机应用示范区。而这仅是武汉大力发展低空经济的一个缩影。近年来，武汉抢抓国家促进低空经济安全健康发展的机遇，出台政策举措，大力开展关键核心技术攻关，加快推动产业集聚，加强基础设施建设，不断丰富拓展应用场景，努力打造低空经济产业发展高地。
原始创新攻关：
向“根技术”进军
说起东风汽车，可能人们首先想到的是卡车、越野车、小轿车。不过，这种惯性思维需要打破了。走进东风汽车集团有限公司研发总院，一场“马赫动力上天”跨界攻关正在进行。
“东风马赫动力包含发动机、变速箱、电驱动总成、混动总成和动力电池等产品，多次荣获‘中国心十佳发动机’‘能效之星’等。此次承担‘上天’任务的是一款马赫动力1.5升排量高性能发动机，它可谓是‘六边形战士’，在安全性、动力性、可靠性、经济性、轻量化等方面表现优异，且全链条自主可控。”东风汽车研发总院动力总成应用工程师王静秋介绍。
“不同于汽车相对水平的路面行驶，飞行器在空中会有爬升、俯冲、盘旋、摇摆等动作，发动机也随之会产生多种工作姿态。”王静秋表示，马赫团队结合使用场景，与客户共同搭建动力总成地面试验台架，顺利通过严苛试验，结果比预期更好。
“‘先零后整’是东风汽车发展低空经济的战略。”东风汽车研发总院未来交通实验室及低空项目负责人马立坤表示，为飞行器打造“强心脏”，不仅满足客户切实需要，也让东风汽车从关键动力总成零部件切入“新赛道”，带动相关价值链入局低空经济，进一步推动整机开发。
在零部件方面，东风汽车研发总院同时推进电池包、氢能增程器等其他飞行器关键零部件研究。整机从商业端到消费端稳步推进，商业端则围绕倾转旋翼的电动垂直起降飞行器展开工作。“未来，陆空一体式飞行汽车或将走进更多家庭。”马立坤说。
飞上天的飞行器如何补充能量？无人机续航一直困扰着业界。湖北九峰山实验室的科研人员给出一种新的解决方案——无人机空中无线充电。
“轻量化无人机受限于电池技术，空载续航普遍不足40分钟，频繁落地充换电严重制约作业效率。我们的技术能让它在飞行中动态补能。”九峰山实验室研究中心无线领域首席专家吴畅介绍，近日，在九峰山实验室，一架无人机悬停在20米高空，机身未连接任何线缆，通过微波实现了无线充电。
吴畅告诉记者，与手机无线充电板的厘米级近场感应不同，该技术通过高性能氮化镓材料肖特基势垒二极管器件，应用在传能的收端模块等部件中，实现20米至更远距离的隔空供能，且支持动态充电——无人机在飞行作业中悬停调整姿态即可接收能量，如同“空中加油”。
回忆起实验成功的情形，吴畅仍难掩兴奋：“在研究无人机之前，我们先做了‘手机点亮’的实验，在会议室远距离为5伏手机终端供电。当看到手机点亮并充电时，会议室都沸腾了。”
“携能通信技术是将能量像信息一样编码传输，具有远距离、全动态、分布式三大优势。我们的目标是让无人机巡检、跟拍等告别‘断电焦虑’。”吴畅说。
像东风汽车、九峰山实验室一样，在武汉，越来越多的龙头企业和高校院所坚持以应用为导向，开展技术联合攻关，矢志推进航空器与大数据、人工智能等新技术融合创新，把科技成果转化为现实生产力。
全产业链锻造：
夯实基础做强竞争力
走进位于武汉经开区低空经济产业园的旭日蓝天（武汉）科技有限公司，绿茵草地上，3名工作人员正在做无人机摇摆测试。另一边，几个人围着橘黄色的水星X110大载重消防灭火无人机，边看边交流。
“我们是一家集无人机研发、生产、销售、服务于一体的高新技术企业。近几年，公司营收实现从百万元级到亿元级的跨越。”旭日蓝天（武汉）科技有限公司董事长王重霄介绍，这也得益于政府在融资贷款、税收补贴、路演展会、产业链等方面的支持。
发展低空产业，人才是关键。“我们要有会飞、会用的人，比如无人机飞手；也要有会研、会制的人，比如科研人员和产业工人；还要有会管理、会服务的人等。”王重霄介绍，在当地政府帮助下，公司正与多所高校开展产学研融合协同创新，促进人才培养与就业创业。
“我们通过校企合作培养兼具理论知识与实践能力的学生，期望学生毕业后能够很快上岗。”武昌职业学院无人机技术应用学院无人机测绘教研室主任苏俊告诉记者，“学生的课程还没上完，很多企业就来挑人了。仅今年3月这一个月，来学院专场招聘的企业就有11家。”
武昌职业学院无人机技术应用学院党总支副书记陈盼介绍，2019年学院无人机专业招收了63位学生，近几年数量年年递增，2024年已超400人。2025年，计划在无人机应用、摄影测量与遥感技术等方向招生800人。
据了解，作为武汉江夏区低空经济产业链链主单位，武昌职业学院同时还承担或参与着江夏区低空经济的规划发展、方案制定和推动企业落地等任务。
记者来到中国光谷低空经济产业园内的电鹰科技集团有限公司展厅，款式各异、功能迥别、色彩斑斓、大小不一的无人机映入眼帘，让人目不暇接。
电鹰科技集团有限公司董事长、湖北省无人机行业协会会长蔡晓东介绍，电鹰科技于2024年6月牵头组建中国光谷低空经济产业园，并在当年底入驻园区。“目前，协会会员单位已超80家。协会正以党建引领发展，助力打造湖北低空经济发展高地。”蔡晓东表示，2025年，协会将通过举办博览会、发展大会、产业大会、技能大赛等，进一步推动产业集聚、助推技术发展、推广场景应用和加强产学研合作。
与电鹰科技一山之隔的普宙科技，既是武汉市未来低空经济研究院理事长单位，也是湖北省低空经济产业发展联盟的理事长单位。
普宙科技市场部总监雷震告诉记者，目前，武汉市未来低空经济研究院首批聚集东风汽车、烽火科技等27家理事单位，覆盖飞行器制造商、飞行服务商等各类低空经济产业链上下游。“特别是公司还参与了《民用无人驾驶航空器产品标识要求》《民用无人驾驶航空器系统安全要求》等多部国家标准编制的有关工作。”
近年来，随着中国光谷低空经济产业园、武汉市未来低空经济研究院、武汉经开区通用航空及卫星产业园、武汉经开区低空经济产业园、汉阳造低空生态中心等揭牌成立及开园，武汉众多无人机企业串珠成链，低空经济产业链不断变长变强。
“我们依托空域、产业、载体、平台等特有优势，积极围绕完善低空基础设施、导入低空产业项目等方面，加速布局低空经济全产业链，初步形成了具有一定特色的产业基础。”武汉经开区通用航空及卫星产业园相关负责人表示。
应用场景拓展：
飞入生产生活日常
“空域已申请，无人机各项状态正常，上方确认无遮挡，准备起飞……”4月12日10时，位于湖北省黄石市武九线上行盛洪卿隧道出口上端，1架无人机徐徐起飞。中国铁路武汉局集团有限公司武汉桥工段防洪技术人员马圣龙，和他的工友一道采集隧道上方地质地貌图片，筑牢汛期“智慧堤坝”。
“我们采用的是‘大疆御3E’机型，附带高精度实时卫星定位功能。起飞前设置好各项参数，无人机便可自行进行，20分钟内完成全部采集任务。而操作人员只需注意飞行过程中的信号和环境。”马圣龙说。
不一会儿，无人机完成采集自行降落在返航点。此时，工友胡兆铨立即翻开笔记本电脑，导入采集数据，通过系统软件现场测量空中三角模型，用以确认采集数据能否匹配建模要求。
“无人机已大量应用于防洪防汛、路外安全环境、桥梁检修探测等多项基础工作中，不但弥补了人工方面的短板，还更加精准、高效地采集基础信息，工作效率极大提升。截至目前，武汉桥工段共完成23处7.22平方公里3D建模和841个可视化VR全景图。”马圣龙说。
救援直升机抵达后，武汉亚洲心脏病医院医护人员迅速转运患者。资料图片
从武铁的无人机测绘，到九峰山实验室智能化无人机取送半导体样品服务，再到普宙科技与华中科技大学同济医院光谷院区、制药公司合作开展紧急药品“空中速递”……在武汉，低空经济正越来越多融入日常生产生活。
武汉之南，长江左岸。武汉汉南机场跑道上，一架涂装“楚天通航”标识的大棕熊K100飞机昂首而立。它的目的地是500多公里外的湖北十堰武当山机场。
“这是湖北省首条常态化低空通勤航线，周二、周四往返。在4月1日至5月31日活动期间，399元就能实现来回‘打飞的游武当’。”湖北楚天通用航空有限责任公司机械师成俊指着停机坪上的飞机说，“开航半年来，航班上座率近80%，成为人们出行的新选择。”
“在武汉汉南机场坐飞机，确实有很多选择。”湖北墨行航空工业有限公司机械师张伟介绍，“自2024年5月取得CCAR-135部（中国民用航空规章《小型航空器商业运输运营人运行合格审定规则》）短途空中游览资质以来，我们便推出以武汉汉南机场为中心、半径40千米、高度600米以内的8分钟低空观光套餐，在一个电商平台就卖了300多单，受到市民游客欢迎。”
研学的学生在武汉汉南机场机库观摩飞机。资料图片
说话间，一支支研学的队伍走过。据了解，研学中，孩子们听飞行员授课、做手工、看飞机、探机库，研学课程特色鲜明。目前每年到武汉汉南机场研学的学生超两万人次。
“武汉汉南机场锚定打造通航运动中心、华中通航枢纽、客货运及公务机中心、应急救援中心。我们非常看好武汉经开区低空经济的发展前景。”武汉经开通航卫星产业建设投资有限公司副总经理李敬东表示。
来源：光明日报 武汉发布
编辑：沈佩枫
