2035年商用！空客押注氫動力飛機

2020-12-07 09:31:11來源：網易科技

交通運輸領域是名副其實的溫室氣體“排放大戶” ，“零排放” 的陸路交通工具已經相當常見，但在空中運輸市場，實現零排放的目標似乎依然遙遙無期。空客想要改變這種情況，該公司正押注于氫動力零排放飛機。

今年9月份，這家世界上最大的飛機制造商宣布將在五年內推出商業上可行的氫動力概念飛機。其計劃得到了法國、西班牙和德國政府等大股東的支持，這些政府承諾到2050年實現碳中性。不過即使有了幫助，這也將是一項艱巨的任務，需要重塑價值萬億美元的航空業。

研發氫動力零排放飛機面臨著許多挑戰：這種高度易燃的燃料很難安全儲存和使用，目前還沒有任何機場提供飛機氫燃料加油服務，而且生產氫燃料本身的成本也非常高。

氫動力并不是空客的首選。空客工程師與勞斯萊斯控股公司花了數年時間研究在飛機上使用電池儲存電力，但在今年早些時候擱置了該項目。雖然電池在汽車和公交車上被大量采用，但它們產生的能量相對較低。要想產生足夠支持飛機長途飛行所需的電力，電池組的重量將讓飛機不堪重負。

領導空客實驗項目的工程師格倫·盧埃林(Glenn Llewell Yn)表示：“氫燃料是最有前途的能源類型，可以讓我們用可再生能源為飛機和航空提供動力，而電池技術的發展速度還沒有達到我們實現抱負所需的水平。”

統計數據顯示，2019年航空業向大氣中排放的二氧化碳超過10億噸。盡管今年的排放量將因新冠肺炎疫情而直線下降，但這種下降將是暫時的。

與化石燃料燃燒時會排放溫室氣體二氧化碳不同，氫燃料的副產物主要是水蒸氣。今天，大多數氫氣被用于煉油和化工制造，而且幾乎都是從天然氣或煤炭中提煉出來的。但氫氣也可以通過電解水來產生，只是成本更高。

如果這個過程是由風能和太陽能等可再生能源驅動，那么就有可能大量使用這種燃料，而且不會產生任何溫室氣體。這就是空客計劃要做的事情。該公司估計，所謂的“環保氫氣”有可能將航空業的排放量減半。

盧埃林的團隊正在研究三種氫動力概念機，分別是經典商用飛機、渦輪螺旋槳飛機以及噴氣式飛機。它們都將利用改裝后的燃氣渦輪發動機，并在燃料電池中產生電能。

主要問題是如何儲存氫氣。因為比起現在使用的汽油和煤油混合物，飛機需要更多的燃料，所以它不能像現在的燃料那樣儲存在機翼內。這意味著氫燃料很可能要進入機身。或者，設計者可能需要考慮拉長機尾，這樣氫氣罐就可以儲存在將機艙與飛機非加壓部分隔開的區域。

盧埃林說，空客還在考慮其他解決方案，包括將氫氣存儲在機翼下的吊艙里或飛機下面的空間里。混合翼機型將是儲存氫氣的最理想機型，因為它將有更多的機艙空間，但其新設計也是最難獲得飛行認證的。正因為如此，空客可能會堅持使用經典的飛機底盤，至少最初是這樣。

該公司計劃在未來五年內開發這些概念機，并進行飛行演示。在2025年，空客將決定是否花費數十億美元來實際開發氫動力飛機。選擇供應商和制造地點還需要兩年時間，這意味著生產可能會在2028年左右開始。

空客表示，如果一切順利，首架氫動力飛機將于2035年開始運送乘客。盧埃林說：“這個項目在空客內部的優先級非常高。我非常樂觀地認為，我們能夠如期完成任務。”

到2035年，空客希望氫燃料足夠便宜，足以與化石燃料競爭，并希望有足夠多的機場能夠支持氫動力飛機，使其成為航空公司有吸引力的購買對象。

在未來幾年，氫動力飛機將受到更多青睞，因為世界各地的政府都在推動氫氣作為減少碳排放的方式。歐洲、中國和日本等主要經濟體都計劃擴大低碳氫氣生產，作為實現凈零目標的關鍵戰略。到2030年，這將有助于降低環保氫氣的成本，使其足以與化石燃料中提煉出的氫氣相媲美。

由空客前高管保羅·埃雷門科(Paul Eremenko)創立的初創企業Universal Hydrogen，已經在研究機場問題的解決方案。該公司開發了涂有芳綸纖維的膠囊，可以在氫氣用于飛機之前儲存和運輸，這意味著機場將不必投資于昂貴的基礎設施，如管道和氫氣儲存設施。埃雷門科說，其公司已經與空客、波音以及中國商飛就使用其技術進行了討論。

空客正尋求使用液氫，這將比氣體占用更少的空間，但也面臨著額外的挑戰。華盛頓州立大學氫氣特性能源研究實驗室創始人雅各布·利赫曼(Jacob Leachman)表示，制造液氫的技術50年來幾乎沒有變化。但對液氫需求的增加可能會導致大型制造商投資于更好的技術，以減少生產過程中使用的能源，使生產變得更具經濟效益。

一旦技術得到驗證，飛機項目通常至少需要五到六年的時間來開發，這意味著空客只有七到八年的時間來建立包括氫氣生產商、制造商和機場在內的整個生態系統。如果它不能找到降低每個環節成本的方法，那么一切都將化為烏有。盧埃林說：“僅僅開發技術上可行的東西沒有太大意義，因為最終可能沒有人能負擔得起飛行的費用。除非我們創造出經濟實惠的東西，否則我們不會減少飛行對氣候的影響。” (小小)

關鍵詞：空客氫動力