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空客新能源飞机转型路线图

 复合材料力学 2023-12-26 发布于陕西

随着全球航空业的快速发展,航空减碳排放问题变得日益紧迫。为了应对气候变化挑战,航空业需要寻找新能源解决方案,以减少对环境的不良影响。在这一领域,新能源的发展至关重要,将为航空业的可持续发展铺平道路。

根据国际航空运输协会(IATA)的数据,航空业占全球二氧化碳排放量的约2%。随着全球人口的增长和经济的发展,航空业的规模将进一步扩大,因此减少航空碳排放的需求更加迫切。

目前,空中客车公司发布了适用于其航空航天解决方案的结构化和模块化能源转型路线图。该路线图包括一系列与能源相关的技术,例如可持续航空燃料(SAF)的渐进式改进、新型混合动力电动发动机设计和未来电动飞行。空客正在并行运行这些技术解决方案,并不断完善它们的潜力,以实现脱碳目标。


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中文翻译版

未来具有潜力的航空新能源有哪些?

在新能源领域,电力是一个极具潜力的选择。随着电动汽车技术的进步,电力逐渐成为替代传统燃油的新能源。同样地,电力也可以在航空业中发挥重要作用。目前已经有一些电动飞机的初步实验和研发工作,这显示了电力在航空业中的巨大潜力。电动飞机不仅可以减少碳排放,还可以降低燃油成本,提高航空公司的盈利能力。

Alice全电动飞机

另一个重要的新能源选择是氢能。和其他清洁能源相比,氢能源作为飞机燃料具有突出优势。在重量上,氢电池能量密度接近40kWh/KG,超同为清洁能源的锂电池约200倍,这意味着续航里程相同时,氢能源电池组重量轻得多;在循环寿命和燃料补充上,氢电池系统的循环寿命可达15000次,加氢单次全程不超过20分钟。至于氢能源在汽车领域难以解决的安全和成本问题,则可以在民航赛道得到解决。不同于汽车分散的充能需求,机场相对集中,能够极大程度降低氢燃料的运输成本和危险系数。此外,氢燃料更加环保,因为它只产生水蒸气和热能。虽然目前氢能技术仍处于发展阶段,但许多国家和航空公司已经开始投资研究氢燃料在航空领域的可行性。2023年7月,空客公司(Airbus)曾透露了关于民用氢能源飞机研发的最新进展。该公司宣告在民航客机起飞所需要的主动力和机舱内空调、灯光等辅助动力两方面做到了完全由氢电池驱动。空客副主席对媒体表示:“我们希望能在2035年之前推出真正零碳排放的氢能源飞机。”这意味着10年后我们有望坐上零碳民航客机出行。

空客ZEROe氢能源飞机

现阶段,氢能源飞机要满足民航业规模化使用,还有很长的一段路要走。首先,为了确保全程使用“绿色氢气”,氢能源飞机会有额外成本,比如启动电池所需要的额外清洁能源价格不菲。其次,氢能源电池组虽然重量轻,但是体积大,会导致燃料仓体积增大,占用可盈利的座位数量。第三,氢电池发动机存在提供动力较弱的技术问题,即使是取得突破性进展的空客飞机,目前其功率也无法满足大型民航客机飞行时的需求。

除了电力和氢能,太阳能和生物燃料也是未来航空新能源的发展方向。太阳能可以通过安装太阳能电池板在飞机上收集太阳能并转化为电力,从而实现零排放飞行。生物燃料则是通过利用可再生能源材料制造的燃料,以减少对化石燃料的依赖。

FALCON太阳能飞机

航空业的减碳排放问题是一个全球性的挑战。新能源的发展将起到关键作用,为航空业的可持续发展创造更好的条件。

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