隨著雙碳目標的不斷推進,航空業(yè)的減排提上了日程。目前,有不少企業(yè)在電動化飛行的道路上積極探索,但商用仍尚未到來。
近日,羅爾斯-羅伊斯公司測試使用氫能的飛機發(fā)動機。據(jù)了解,該發(fā)動機名為AE-2011A渦輪發(fā)動機,廣泛應用于全球支線客機。
無獨有偶,在羅爾斯-羅伊斯公司測試后,空客也宣布開發(fā)一種為飛機設計的氫燃料電池發(fā)動機。值得一提的是,與羅爾斯-羅伊斯公司測試的直接燃燒氫氣的噴氣發(fā)動機不同,空客計劃開發(fā)的氫燃料電池發(fā)動機將像汽車一樣使用電動機。
除了動力要求外,商用飛機對續(xù)航也有著一定的要求。按照空客公司的說法,氫燃料電池發(fā)動機可用于商用飛機,能夠搭載多達100名乘客飛行1000海里(1852公里)左右。
而在補能方面,空客公司也在建造液態(tài)氫加注設施。近日,空客公司宣布與阿麗亞娜集團合作,在法國圖盧茲-布拉尼亞克機場為ZEROe飛機建造“第一個”液態(tài)氫加注設施。
航空業(yè)的減碳不僅僅是飛機動力的更換,地面運輸車動力更新也在這一范圍之內(nèi)。近日,空客公司與HyPort聯(lián)合開發(fā)了低碳氫能制取和配送站。圖盧茲-布拉尼亞克機場加氫站的建設在今年早些時候已經(jīng)完成,生產(chǎn)、儲存和分配系統(tǒng)現(xiàn)階段正在進行最后測試,預計2023年初投入使用,每天可生產(chǎn)約400公斤的氫氣,能為50輛左右的地面運輸車提供動力。
此外,燃料電池技術在新能源汽車的應用上已經(jīng)取得一定進展。由于氫內(nèi)燃機熱效率有限,目前很多車企基本上已經(jīng)放棄了氫發(fā)動機的路線,轉投氫燃料電池的懷抱,此外氫燃料電池方案在氫氣和氧氣反應后的產(chǎn)物只有水,因而更加環(huán)保。
高壓氫氣和燃料電池的組合技術只適用于小型飛機,液氫在運輸和儲存過程中的損失很大,而作為大飛機液氫燃料動力系統(tǒng)的氫渦輪發(fā)動機,研發(fā)難度則更高,迫切需要更多的新技術和新產(chǎn)品。
氫能與航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密不可分,國際上如空客等企業(yè)正在逐步利用液氫替代商用航天飛機的主要燃料,但液氫在航空領域的應用仍在探索中。儲罐設計、制氫技術、安全性保障、低溫應用……這些都是亟待解決的問題。
從當前的技術水平來看來看,空客雖然正在開發(fā)概念氫飛機,并準備在2035年之前投入使用,但僅限于地區(qū)型短程飛機,傳統(tǒng)飛機在航空客流運輸中仍然是主流,而這種格局還會持續(xù)一段時間。
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