清潔航空成趨勢 氫能助力航空業(yè)減排大業(yè)

隨著雙碳目標(biāo)的不斷推進(jìn)，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(jī)發(fā)動機(jī)。據(jù)了解，該發(fā)動機(jī)名為AE-2011A渦輪發(fā)動機(jī)，廣泛應(yīng)用于全球支線客機(jī)。

無獨(dú)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(jī)設(shè)計的氫燃料電池發(fā)動機(jī)。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(jī)不同，空客計劃開發(fā)的氫燃料電池發(fā)動機(jī)將像汽車一樣使用電動機(jī)。

除了動力要求外，商用飛機(jī)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(jī)可用于商用飛機(jī)，能夠搭載多達(dá)100名乘客飛行1000海里(1852公里)左右。

而在補(bǔ)能方面，空客公司也在建造液態(tài)氫加注設(shè)施。近日，空客公司宣布與阿麗亞娜集團(tuán)合作，在法國圖盧茲-布拉尼亞克機(jī)場為ZEROe飛機(jī)建造“第一個”液態(tài)氫加注設(shè)施。

航空業(yè)的減碳不僅僅是飛機(jī)動力的更換，地面運(yùn)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?xì)淠苤迫『团渌驼尽D盧茲-布拉尼亞克機(jī)場加氫站的建設(shè)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(jìn)行最后測試，預(yù)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(yùn)輸車提供動力。

此外，燃料電池技術(shù)在新能源汽車的應(yīng)用上已經(jīng)取得一定進(jìn)展。由于氫內(nèi)燃機(jī)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(jī)的路線，轉(zhuǎn)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(yīng)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(shù)只適用于小型飛機(jī)，液氫在運(yùn)輸和儲存過程中的損失很大，而作為大飛機(jī)液氫燃料動力系統(tǒng)的氫渦輪發(fā)動機(jī)，研發(fā)難度則更高，迫切需要更多的新技術(shù)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(jī)的主要燃料，但液氫在航空領(lǐng)域的應(yīng)用仍在探索中。儲罐設(shè)計、制氫技術(shù)、安全性保障、低溫應(yīng)用……這些都是亟待解決的問題。

從當(dāng)前的技術(shù)水平來看來看，空客雖然正在開發(fā)概念氫飛機(jī)，并準(zhǔn)備在2035年之前投入使用，但僅限于地區(qū)型短程飛機(jī)，傳統(tǒng)飛機(jī)在航空客流運(yùn)輸中仍然是主流，而這種格局還會持續(xù)一段時間。