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【行业动态】空客首款氢能客机ZEROe发动机燃料电池成功通电

 两机动力控制 2024-01-17 发布于北京

导读据airbus网站1月16日报道,空客公司的氢能飞机ZEROe团队在2023年底启动了铁吊舱(iron pod),这是为空客电动概念飞机设计的未来氢推进系统。除了氢燃料电池系统外,整个推进系统还包含旋转螺旋桨所需的电动机以及控制和保持螺旋桨冷却的单元。它以 1.2 兆瓦的成功功率启动是空客公司到2035年将氢能飞机投入使用的ZEROe路线图的关键一步。

在实现氢动力飞行的道路上实现一个关键里程碑

2020年,空中客车公司与公众分享了四款氢动力飞机概念。其中3型氢能客机使用氢内燃机和混合动力发动机作为动力,第4型是全电动的,使用氢燃料电池和螺旋桨推进系统。这些燃料电池的工作原理是通过化学反应将氢转化为电能,由于其反应的副产物是简单的水,导致几乎零排放。

氢燃料电池在航空脱碳方面的巨大潜力使其成为ZEROe演示样机选择进一步探索的关键技术之一,但也存在挑战。尽管项目开始时市场上已经存在氢燃料电池,但没有一个能为飞机提供动力所需的功率,同时保持在可接受的重量水平。因此,2020年10月,空客公司与爱尔铃克铃尔成立了合资企业Aerostack,以开发氢燃料电池堆,该堆将成为ZEROe 飞机电力推进系统的核心。

燃料电池系统的广泛测试 是在距离慕尼黑仅13公里的德国奥托布伦的E-Aircraft System House(EAS)进行。空客公司工厂是欧洲最大的绿色推进系统和燃料测试中心,也是测试为演示推进系统样机主要部件的地方。

2023年6月,空中客车公司宣布氢燃料电池系统成功测试,该系统达到了1.2兆瓦的全功率水平。这是航空业有史以来为大型飞机设计的燃料电池最强大的测试,并为该项目的下一个重要步骤奠定了基础:将整个推进系统与电动机集成在一起。

空中客车公司的氢动力飞机正在形成,目前最有前途的氢能推进系统候选者之一,就是氢燃料电池。 

ZEROe 团队在2023年6月成功完成1.2兆瓦燃料电池系统测试后,10月成功完成了1兆瓦动力总成的测试,然后在年底又完成了整个首次使用氢燃料电池供电的推进系统试验。

“这对我们来说是一个重要的时刻,因为演示样机系统的架构和设计原则与我们将在最终设计中看到的产品原则相同,”ZEROe项目测试和演示主管Mathias Andriamisaina说。“整个电源通道的运行功率为1.2兆瓦,我们的目标是在A380演示飞机上测试该功率。

在此测试期间观察多个系统如何交互是实现项目后续步骤的关键。“这个过程是我们了解需要做出哪些改变才能使该技术具有飞行价值。”ZEROe燃料电池推进系统负责人Hauke Peer-Luedders说。“我们通过测试几个不同飞行阶段所需的功率来衡量推进系统作为一个整体的工作方式,例如起飞,我们达到最大功率水平,以及巡航,当我们使用较少的功率但持续时间较长时。”

空中客车公司ZEROe飞机副总裁Glenn Llewellyn表示:“自从公布100%由氢燃料电池驱动的飞机概念以来,已经过去了三年。从那时起,我们一直坚持最初的时间表,并取得了巨大的进展。最近成功为1.2兆瓦的铁吊舱系统供电,是我们朝着到2035年将氢动力飞机送上天空的目标迈出的关键一步。”

整个2024年,第一个版本的铁吊舱将继续进行测试。一旦完成,ZEROe团队的下一步将是优化推进系统的尺寸、质量和质量,以满足飞行规格。资格包括推进系统对振动、湿度和海拔高度的反应等因素。

一旦这些优化和测试完成,燃料电池推进系统将安装在ZEROe多式联运飞行测试平台上,这是一架空客有史以来生产的A380:MSN001。随后将对系统进行地面测试,然后进入目前计划于2026年在A380上进行飞行测试的关键阶段。

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