時間：2022-04-04 08:56來源：中國民航網 作者：航空
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當前，全球民航業(yè)正為實現(xiàn)航空碳減排目標而開展積極的行動。其中，氫能源飛機的研發(fā)應用已成為重要選項之一。作為飛機上使用的能源載體，氫氣具有污染少、全球可用和安全等優(yōu)點。因此，氫氣被認為是一種合適的航空燃料。 利用氫氣為飛機提供動力的方式主要包括：氫氣直接作為燃料電池的燃料源，通過氫與氧反應發(fā)電，為飛機發(fā)動機提供動力；氫氣直接用作改裝發(fā)動機的燃料源。有預測指出，到2030年，全球氫能源飛機的市場價值將達到276.8億美元；到2040年，市場價值將超過1740億美元。 氫能源飛機的研發(fā)合作 2020年6月，法國政府公布了支持該國航空航天業(yè)發(fā)展的計劃，提出未來15年內投資70億歐元，支持建造氫動力“綠色飛機”。對此，空客公司首席執(zhí)行官傅里表示，這個計劃是完全可行的，但同時也面臨巨大挑戰(zhàn)。 2021年6月，空客公司對外公布了氫能源飛機研發(fā)預測時間表�？湛凸颈硎�，到2035年將研發(fā)生產出世界上第一架零碳排放的商用飛機，主要用于支線運輸和短程運輸，傳統(tǒng)噴氣發(fā)動機將持續(xù)應用到2050年。此外，空客公司表示將在2023年之前建造出第一個液氫罐，并計劃在2025年進行首飛測試。從技術角度來看，氫氣需要在零下250攝氏度狀態(tài)下才能被安全地儲存在飛機中。因此，對商用航空而言，最大的挑戰(zhàn)在于開發(fā)一種能夠滿足飛機應用所需的重復熱壓循環(huán)的儲存組件。 現(xiàn)在空客公司正在全球范圍內積極推動氫能源飛機的研發(fā)合作。2021年9月，空客公司與新西蘭航空公司簽署諒解備忘錄，共同研究在新西蘭應用氫動力飛機。今年3月，空客公司與澳大利亞Fortescue未來工業(yè)公司（FFI）簽署諒解備忘錄，圍繞綠色氫能法規(guī)、基礎設施和全球供應鏈挑戰(zhàn)等問題開展專門研究，共同推動航空領域氫燃料使用。FFI將對供應鏈上各個要素的成本、技術驅動因素進行分析研究，制訂基礎設施部署方案�？湛凸緦⑻峁┯嘘P機隊的能源使用、航空氫需求、加油規(guī)范和航空監(jiān)管框架等信息。2月，空客公司對外宣布將使用空客A380作為其ZEROe項目的試驗飛機，空客A380飛行演示機將配備由CFM國際公司開發(fā)的氫動力發(fā)動機。空客公司首席技術官克洛克認為，“這是自2020年9月提出ZEROe概念以來，空客公司為開啟氫動力飛行新時代而邁出的最重要的一步”。 空客公司還在努力推動機場氫能源網絡建設。2021年9月，空客公司與法國工業(yè)氣體供應商AirLiquide和法國私人機場運營商VINCIAirports聯(lián)手，尋求在歐洲建立一個能夠在未來運營氫能源飛機的機場網絡。法國里昂機場成為首個項目試驗地。該項目將于2023年在里昂機場開工建設，主要包括在機場建設一個氫氣配送站，為搬運設備、卡車和巴士等供應氫氣；隨后7年內，將繼續(xù)大規(guī)模開發(fā)建設用于飛機燃料操作的液氫基礎設施；計劃到2030年，合作三方將共同探索在VINCIAirports旗下的法國、葡萄牙、英國和瑞典等國家機場建立氫氣生產、儲存和供應設施網絡的可能性。 氫能源飛機解決方案“箭在弦上” ZeroAvia公司成立于2017年，在美國和英國建有基地，2020年完成了世界上第一次由氫燃料電池支持的商用飛機飛行。該公司表示，希望在本世紀30年代制訂出完備的氫能源飛機解決方案。 ZeroAvia公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官威爾認為，傳統(tǒng)的航空燃料生產供應鏈長，會面臨許多問題；相比之下，氫能源飛機具有極大的優(yōu)勢，“只需要電力和少量水，即可在機場現(xiàn)場生產燃料”。 ZeroAvia公司的研發(fā)活動得到了業(yè)內多家公司的支持。2021年3月，英國航空公司與其他投資機構共同出資5300萬美元，用于支持ZeroAvia公司實施用于全尺寸支線飛機2MW氫電動發(fā)動機的研發(fā)計劃。2021年10月，ZeroAvia公司與美國阿拉斯加航空公司簽署協(xié)議，共同開發(fā)一種氫電動發(fā)動機。該發(fā)動機能夠支持76座支線飛機飛行距離超過500海里（約合926公里）。2021年12月，Ze？roAvia公司與DeHavilland加拿大公司簽署了諒解備忘錄，為該公司飛機設計和開發(fā)氫電動發(fā)動機。 ZeroAvia公司正積極推進ZA600動力系統(tǒng)的認證，并計劃到2026年完成ZA2000發(fā)動機認證。屆時，ZA2000發(fā)動機將具有支持40座~80座飛機飛行距離超過700海里（約合1296公里）的能力。 氫燃料電池系統(tǒng)持續(xù)升級 HyPoint公司在氫能源研發(fā)領域處于全球領先地位，研發(fā)出渦輪風冷氫燃料電池系統(tǒng)，曾獲得國際獎項。 HyPoint公司表示，可以根據(jù)客戶的要求，設計更新相應的氫燃料電池系統(tǒng)。與鋰電池相比，氫燃料電池系統(tǒng)的充電速度更快。 HyPoint公司首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人亞歷克斯認為，隨著技術上不斷實現(xiàn)突破，氫能源將很快實現(xiàn)商業(yè)化應用。 今年2月，HyPoint公司在英國建立了新的氫能源研發(fā)和生產基地。該公司表示，此舉是響應英國政府倡議。此前，英國政府公布了一項3億英鎊（約合4億美元）的投資計劃，支持開發(fā)可持續(xù)航空運輸方式，并表示希望英國能建造出世界上第一架零碳排放長途飛機。 今年1月，易捷航空公司宣布與CAeS公司合作，共同開發(fā)商用飛機的氫燃料電池推進系統(tǒng)。CAeS正在開發(fā)9座飛機燃料電池系統(tǒng)，該飛機計劃于2023年投入使用。易捷航空公司表示，將提供氫能源飛機與航空公司運營等方面的專業(yè)知識。 |
