全電動飛機或在航空領域未來10年發揮重要作用


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在上個月巴黎航空展中,有一架小型原型機引起了很大的關注,它就是由以色列初創公司Eviation製造的9座電動飛機“愛麗絲(Alice)”。憑藉1000公里的續航里程和240節(445公里/小時)的巡航速度,Eviation希望它的零排放飛機能夠很快投入運營,為區域航線提供服務。

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美國最大的獨立地區性航空公司Cape Air已經承諾購買這款飛機來減少其對環境的影響,至於數量並未得到透露。該公司認為,這類飛機將在未來10年扮演重要角色。

Cape Air負責公共關係的副總裁Trish Lorino在接受媒體採訪時表示,等到2030年,電動飛機將成為常態,或為該行業的進一步發展奠定基礎。不過他指出,“愛麗絲”目前還沒有經過測試或認證,若想要將這架飛機融入其機群則至少還需要四到五年的時間。

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Eviation透露,愛麗絲的首次試飛將於今年晚些時候在美國開始,目前公司還在與數個有興趣將愛麗絲納入其現有機群的國家和組織進行洽談。

不管愛麗絲還要花多長時間才能真正起跑看起來它很快就會有同伴了。據諮詢公司Roland Berger稱,截至去年年中,全球大約有100個不同的電動飛機項目正在開發中;截至今年5月,這一數字則已經增加到了170個,到今年年底將可能會達到200個。

澳大利亞昆士蘭大學交通科學家、研究人員Jake Whitehead博士跟Lorino也持同樣的觀點,他預計這類飛機將在人們未來十年的出行發揮重要作用。

電池密度問題

專家們認為這種電動飛機的飛行情況跟這項技術的局限性密切相關,即電池能儲存多少能量且能在足夠輕的情況下飛到空中並能飛很長一段距離。就目前的情況來看,這些電池的密度跟傳統飛機儲存能量的方式相比顯得相形見絀,畢竟傳統飛機用的是豐富可靠的柴油噴氣燃料。

電動推進團隊負責人Roland Berger指出,全電動飛機主要面臨的障礙是電池技術,“電池需要更高的能量密度,這意味著每千克電池需要攜帶更多的能量。目前最好的電池密度在250到300瓦時/千克之間,而航空燃料的密度在12000瓦時/千克左右。”

雖然很多人都在耐心等待電池技術的進步和機會的開放,但其他人認為沒有必要。

今年3月,Eviation表示將讓自己成為全球首家全電動航空公司。這意味著在未來幾年,它將開始要用電動推進系統對現有的飛機進行改造,其首個操刀的對像是一架名為DHC-2 de Havilland Beaver的六座位商用飛機,該飛機計劃今年試飛。

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Harbour Air公司總裁Randy Wright在接受采訪時表示:“我們認為,電氣化和可持續的商業實踐是未來的發展方向,目前的技術還不能滿足世界航空和旅遊業的需求。在其看來,這種飛機等到2030年將成為水上飛機旅行的標準。

在Harbour Air和Eviation雄心計劃背後提供動力的是一家叫做MagniX的公司。它為前面兩家公司開發了飛機電動發動機。

MagniX CEO Roei Ganzarski指出,電動推進的主要技術挑戰是將足夠的電動裝入發動機中且無需複雜的冷卻設備和減速齒輪箱。

對電動飛機未來的暢想

除了環境效益,電動飛機還帶來了其他一些非常實用的優勢。由於更低的燃料使用量和維護成本,運營公司將可以大大降低票價。

不過更重要的、更有趣的可能是它們將帶來更多的旅遊和交通機會。這些輕型、低成本的飛機可以飛到傳統飛機從未去過的地方,開闢新的空中路線。

淨化空氣

等到Eviation、Harbour Air等公司所設想的場景真的實現了那麼這對環境意味著什麼呢?雖然短途航班似乎只是全球航班的一小部分,但它每天卻佔了飛行距離不到1000公里的航班的近一半。

據統計,航空業的總排放量約為2%-3%,如果以一個國家度量,那麼它將躋身到全球十大排放國的榜單中。而這一數字預計會在未來幾十年將大幅增長,歐盟預計2020年的排放量將比2005年高出70%左右。與此同時,國際民用航空組織預測,等到2050年,排放量將增加300%-700%。

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或許這些小型飛機在遏制航空業對全球碳排放的貢獻方面起到的作用有限,但相信隨著技術的進步其帶來的改變仍非常具有前景。

Sachdeva表示,他們已經通過計算得出,隨著混動和電池動力飛機在市場驅動下的銷量上升再加上空中交通控制和機身設計的有效改進,全球碳排放的比例將可以降到5% ,此外,如果有強有力的監管來支持,到2050年,這一比例甚至可能保持在2%左右。不過想要實現這些目標則還有很長有段路要走。

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實際上,已經有一些國家政府已經開始著手迎接電子航空時代的到來,比如挪威和瑞典,它們已經承諾到2040年實現100%的電子短途航班。另外,一些行業巨頭公司也在研發他們自己的電動飛機,比如EasyJet和空客。

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