氢动航空商用仍存多重阻碍 腾讯投资的公司刚宣布破产 氢电eVTOL创纪录飞行 (氢动力航空发动机)
初次由液氢驱动的垂直起降航空器(eVTOL)成功飞行实验,美国空中经济巨头Joby再获打破。
近日,美国eVTOL巨头Joby宣布,该公司首架氢电驱动的“空中出租车”演示机已成功创纪录的841公里(523英里)飞行,着陆时依然剩余10%的氢燃料负载。
氢动航空以往集中于民航支线客机范围,国外多家氢能初创公司都踏上了将支线客机改装为氢电驱动的路途,现在则延长到载人eVTOL范围,这种新型动力又能否适宜现阶段的载人eVTOL展开?
氢电eVTOL能否可行?
与Joby自身的拳头产品纯电eVTOL相比,该款氢动航空器采纳了相反的机身和全体架构,装备由Joby设计和制造的液氢燃料箱,可贮存多达40公斤的液氢。
Joby开创人兼首席行动官JoeBen Bevirt表示,其将纯电eVTOL上的绝大部分设计、测试和认证任务都连续到了氢电飞行当中,未来公司的氢电eVTOL有望能与目前的纯电eVTOL一同适用相反的起降点、运营团队及ElevateOS软件,以协助加快成功商业化。
“设想一下,无需前往机场便可以从旧金山飞往圣地亚哥、从波士顿飞往巴尔的摩或从纳什维尔飞往新奥尔良,而且除了水之外没有任何排放。这个全球比以往任何时辰都更靠近理想”,JoeBen表示。
而不止是Joby,国外已有数家载人eVTOL企业在尝试氢动方向。比如澳大利亚AMSL Aero公司推出的5座氢燃料电池eVTOL航空器Vertiia,采纳8个倾转旋翼,最大航程1000公里;瑞士Sirius Aviation发布的氢动力eVTOL航空器Sirius Jet,包括3座和5座两个型号,采纳氢燃料电池和涵道风扇推进系统。
7月19日,有国际eVTOL厂商高管对时代财经表示,目前载人eVTOL市场还是纯电为主,氢动eVTOL具有商业可行性,但其对能否顺应目前的运转场景则不予置评。同日,有业内人士对时代财经表示,氢能航空具有热值高、效率初等特点,但性能上的优势仍需技术继续展开才干表现。
其中一个制约阻碍,即为氢燃料电池的功率密度。
中金在往年4月一份研报中指出,eVTOL关于电池包能量密度和峰值功率密度的理想要求区分为400-500Wh/kg和1.5-2.0kW/kg,而氢燃料电池虽然能量密度能抵达600Wh/kg-1000Wh/kg,但功率密度只能抵达600W/kg,远低于eVTOL关于峰值功率密度要求。
中金表示,氢燃料电池能量密度高、充能速度快、转换效率高、容量大等优势,但短期内,氢燃料电池在功率密度上难以加快优化,而锂离子电池具有较高的功率密度,可以在下降、降低、悬停等高功率需求阶段开释能量。
中国航空工业展开研讨中心总师助理、初级工程师纪宇晗就曾在文章中指出,经常经常使用氢燃料电池的eVTOL企业肯定细心思索一个疑问,那就是储氢罐+氢燃料电池的动力方案与锂电池相比能否构成足够的竞争优势,氢燃料电池关于10座以上的公务机和支线飞机来说是一个适宜的选择,但未必适宜尺寸更小且义务航程更短的垂直起降航空器。
氢能航空离我们还有多远?
值得留意的是,Joby此次eVTOL的氢电飞行,并非氢能在航空器中的初次运转,氢能在民航支线客机范围的展开,全球范围内已有多家公司规划和运转。
2024年7月2日,美国氢能航空初创公司ZeroAvia宣布,已取得美利坚航空公司新增股权投资,同时取得100架氢电发起机的有条件订单。公司官方显示,其累计已取得全球航司近2000台发起机预订单。
2023年9月,美国全球氢能公司宣布,其改装飞机总订单抵达250架,均为以氢燃料电池和电动机替代支线客机上的传统发起机。
全球飞机制造双雄之一空中客车,则在2020年推出ZEROe概念飞机,旨在2035年将全球首款氢动力民用飞机推向市场。
2024年年终,空客还与挪威航空控制局(Avinor)、北欧航空、瑞典机场树立集团Swedavia公司以及瑞典大瀑布电力公司(Vattenfall)签署体谅备忘录,共同研讨在瑞典和挪威机场树立氢动力基础设备的可行性。这项任务还将确定在两国选择哪些机场率先为运营氢动力飞机启动革新,以及相应的监管框架。
而传统航空发起机巨头之一的罗尔斯·罗伊斯公司(以下简称“罗罗”),近年也在展开研讨氢内燃机技术。2023年10月,罗罗宣布,与相关机构协作对一项关键氢发起机技术启动了验证,其设计的先进燃料喷嘴能逐渐混合空气与氢气,控制燃料反响。易捷航空则斥资为罗罗的窄体飞机氢内燃机技术的研发提供支持。
与之相对的是,中国国际支线航司方面目前尚未有地下的氢能电推的改装订单。7月19日,时代财经向国际一家规模较大的支线航空讯问氢动航空方面进度,截至发稿并未取得回应。
国际氢动客机制造方面,2023年9月,国产大飞机制造商中国商飞展现了国际新一代氢动力技术验证机“灵雀M”航模,据事先媒体报道,“灵雀M”原型机拟启动试飞,距离成功商用化仍要求较终年间。
往年1月29日,由中国工程院院士、辽宁通用航空研讨院首席迷信家杨凤田掌管研制的四座氢内燃飞机RX4HE原型机(120kW)在沈阳成功首飞,其动力系统开发与标定任务则由北京理工大学机械与车辆学院孙柏刚教授团队介入。
7月19日,有业内人士对时代财经表示,国际支线市场偏少,展开氢能航空缺少直接的驱动力。同天,有民航专家在接受时代财经采访表示,氢能在航空运转上还有很多技术瓶颈,“改装只是实验阶段,和商用相差很远,从改装成功到真正商用,仍要处置安保、能量密度等疑问”。至于改装订双方面,其则以为这类订单更多是出于融资要求。
2023年10月,四部门结合发布的《绿色航空制造业展开纲要(2023-2035年)》提出“截至2025年,成功电动垂直起降航空器(eVTOL)成功试点运转、氢动力飞机关键技术成功可行性验证”的展开目的,并强调要“积极规划氢能航空等新赛道”。
不过,美国全球氢能公司的破产为资本热捧的氢能航空赛道“浇了一盆冷水”。
据《西雅图时报》报道,美国全球氢能公司已于2024年6月末因无法及时成功融资、现金流难以为继而宣布破产。过去5年,美国全球氢能公司曾至少取得来自空客风投Airbus Ventures、GE航空(GE Aviation)、丰田风投Toyota AI Ventures、捷蓝风投JetBlue Technology Ventures和腾讯等机构累计8500万美元的融资。
(实习生刘艳莎对本文亦有奉献)
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