电动汽车尚未流行,电动飞机就要起飞了?

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在刚结束的巴黎航空展中,混合动力和电动飞机的崛起在两年一度的航空展中得到了充分的展现。其中最受关注的当属以色列飞机制造商Eviation Aircraft 生产的电动飞机Alice以及来自空中客车集团(Airbus Group SE)的混合动力飞机。

Greener skies.

来源:Bloomberg News

这次技术的主要推动压力来自于全球航空业的二氧化碳排放量和航空燃油支出的逐年提高,一旦能够突破,意义将非常深远。甚至有人将新的电动和混合动力飞机对天空的价值和贡献类比日本混合动力汽车丰田普锐斯对于公路的价值。

这可能吗?

电动汽车尚未全面流行,电动飞机就要起飞了?理论上来说,这并不是简单的工程和技术方面的挑战。对于任何制造商来说,采用混合动力推进等未经证实的技术的决定也变得很艰难。不过,在2019年巴黎航空展中,随着空中客车集团的电动飞机浮出水面,其准备将在2035年在全新的单通道喷气式飞机上推出混合动力系统的消息也进一步确定。

他们是如何工作的?

来自电动机的最大问题是需要提供动力的电池的尺寸和重量。目前采用的混合动力的做法是,安装在飞机后部的传统燃料和涡轮机来为电池充电,并且为自身增加推动力。充电了的电池可以支撑飞机较短时间的起飞和降落,这是飞行中最耗费燃料的部分。而当飞机达到巡航高度时,飞行方式又切换回到传统的喷气式飞机的飞行模式。

与普锐斯的混合动力汽车有什么区别?

普锐斯采用的是所谓的“并联”混合动力技术,即由电池驱动的电动机和由汽油驱动的传统发动机的双向动力系统。它们可以互换使用,并根据需求动态切换。而一些混合动力飞机采用的是“串联”混合动力的方法,其中机翼安装的发动机连接到电池,电池又连接到涡轮机,涡轮机是靠飞机尾部的煤油、燃油甚至是氢气驱动的。在起飞和降落期间,电池自行为飞机提供动力,而在巡航高度时,涡轮机启动并为电池充电。

电动飞机将多久之后能够实现?

这要看飞机的大小。小型飞机有望首先起飞,第一批商用自动或半自动电动飞机计划于2020年上市。搭载10至20名乘客的小型混合动力飞机可能会在未来十年内实现。据顶级喷气发动机制造商赛峰集团(Safran SA)首席技术官斯蒂芬·库埃尔(Stephane Cueille)称,大型区域型飞机将在2030年左右可搭载40名乘客。

他们的减排量究竟能达到多少?

与汽车一样,混合动力飞机的碳排放量取决于所采用的电力来源。通过燃烧喷气燃料为其电池供电的“串联”混合动力飞机不会带来太多的减排量,使用氢气或其他可再生能源为电池充电的方式带来的减排量会大些。Nature中曾经估计,飞行距离短于690英里(1,110公里)的飞机如果都是纯电动飞行,那么喷气燃料的使用量将减少15%。

还有谁在研究电动飞机?

EHang Air Mobility Group of China,主要侧重开发纯电动低空载人飞行器以及提供无人机物流、空中调度解决方案。亿航公司表示将在明年开始销售30万美元的飞机,并预计紧急救援人员,空中的士服务和旅游航班运营商的需求将会更加强劲。

德国的Volocopter GmbH,今年将在新加坡开设“Voloport”用于公共试飞,并预计在2021年开始商业服务。

以色列的Eviation Aircraft Ltd.计划今年晚些时候在美国进行首次飞行。它的Alice模型项目,随后将在亚利桑那州和华盛顿州组装更多的飞机,并在2021年左右获得认证。

你有了解到其他电力来源驱动的民用电动飞机的应用吗?

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参考来源:

1.Why Electric-Powered Airplanes Are Headed for Takeoff,Bloomberg News, June, 21st, 2019



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