当前位置: 轮机 >> 轮机发展 >> 直接跳过纯电为什么氢燃料电池技术更适合飞
在节能减排的今天,飞机行业也向着“零排放”推进。
纯电技术的高速发展,似乎预示着纯电飞机是一条可行的路线。再者,现在的大疆无人机、小鹏飞行汽车的动力均为纯电,用电上天并不是一件困难的事情。
不过,摆在纯电飞机面前的阻碍不是如何上天,而是续航和载重量。
支撑飞机盈利的两大业务分别为货运和客运。比起其他交通运输工具,飞机的优势就在于高效。纯电飞机想要体积更大和续航更强,就得装配更大容积的电池,进而增加自重和减少装载空间。有人就推算生产搭载名乘客的大型电动飞机,需要更大的电池,保证更长的飞行时间。按此标准,电池重量需要达到航空燃料的约40倍。
虽然纯电可以直接让飞机实现零排放,但现阶段锂电池较低的能量密度和补能速度,还是很难让其在飞机行业推广。
在零排放的前提下,是否有燃料技术既能保证不过多占用空间,还能保证长续航?从前几年开始,有不少研制飞机的外国企业就已经朝向氢燃料电池飞机的方向发展。
著名飞机制造商空客就表示:将于年左右开始在其ZEROe验证机上对燃料电池发动机架构进行地面和飞行测试。NASA与伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校签署协议,共同推进零排放概念客机的开发工作,其概念机使用液氢作为燃料和冷却剂,以实现超导性能,提高效率并减轻重量。
早在上个世纪80年代,苏联科学家就把氢气作为燃料用于飞机,并成功起飞。只不过氢气在燃烧之后,还是会排出温室气体,无法做到零排放。
进入21世纪之后,随着氢燃料电池技术的不断成熟,这种零排放产出电能的装置开始被运输工具行业重视。
氢燃料电池堆的体积相对固定,续航水平取决于储氢量。美国一家飞机制造商就表示:如果氢燃料电池飞机使用压缩储存的气态氢燃料,续航能力目前是公里左右,如果携带液态氢能续航达到0公里。
氢燃料电池飞机的续航水平相当可观,需要突破的技术非常清晰,这是纯电飞机短时间内很难实现的。
当然,氢燃料电池飞机还是一个无法回避的问题就是,氢燃料电池堆的功率还不足以完全支持起飞。目前行业的发展方向还是以混合动力为主,燃气轮机的动力来源于氢气燃烧,其次是使用燃料电池将氢转化为电能,为螺旋桨发动机提供动力。
总的来说
有业内人士认为,年氢燃料电池飞机才会迎来快速发展,所以氢燃料电池飞机想要商业化还需要很长的一段时间。比起纯电,氢燃料电池技术的优势显然易见,但并不代表后者已经足够成熟。想要服务人类社会,除了要在技术上有所突破,氢燃料电池飞机还要在安全方面着重发展。
零排放的确是整个运输行业的趋势,但一切都要从安全出发。