未來(lái)的飛機(jī)上也能用上燃料電池了？混合動(dòng)力技術(shù)早已實(shí)現(xiàn)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-06 19:25
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日前，俄羅斯巴拉諾夫中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究所總裁戈?duì)柦鸨硎荆砹_斯將在2020年開(kāi)展混合動(dòng)力飛機(jī)飛行測(cè)試，并首先完成混合動(dòng)力引擎的研制，而最終目標(biāo)是研制出功率為500千瓦的混合動(dòng)力飛機(jī)。
無(wú)獨(dú)有偶，在相近的時(shí)間點(diǎn)上，中國(guó)商飛于鄭州成功試飛了一款燃料電池混合動(dòng)力飛機(jī)“靈雀-H2”，旨在驗(yàn)證以氫燃料電池為主、鋰電池為輔的混合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用在飛機(jī)上的可行性。
眾所周知，化石燃料燃燒是大氣污染的主要來(lái)源。功率強(qiáng)勁的飛機(jī)更是“油老虎”，最近頻發(fā)安全事故的波音737，一次起飛就能耗油5噸。
歐盟委員會(huì)規(guī)定，航空業(yè)到2050年應(yīng)實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排60%、氮氧化物減排90%、噪音減少75%，僅靠現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法達(dá)標(biāo)，而電動(dòng)化則是一種選擇。
電動(dòng)化已經(jīng)給汽車帶來(lái)了環(huán)保希望，那么它能否將航空運(yùn)輸也帶入“環(huán)保時(shí)代”？由于現(xiàn)有電池的重量太大，純電動(dòng)飛機(jī)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的挑戰(zhàn)太大了，因此需要逐步推進(jìn)，而另一種電動(dòng)化技術(shù)——燃料電池技術(shù)是否能夠完成這一艱巨的任務(wù)？沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧通用航空研究院副教授康桂文對(duì)此發(fā)表了自己的看法：電電混動(dòng)可能在目前階段更適合航天應(yīng)用。
這正好與我國(guó)燃料電池汽車的技術(shù)方向一致。
技術(shù)方案，花開(kāi)兩朵，油-電混合和電-電混合有所不同
“現(xiàn)在國(guó)際上關(guān)于混合動(dòng)力飛機(jī)的技術(shù)方案是比較類似的，主要有油-電混合和電-電混合兩種。”康桂文介紹，在具體的工作方式上，則需結(jié)合不同動(dòng)力裝置的特性和飛機(jī)的飛行特點(diǎn)加以設(shè)計(jì)。
所謂油-電混合是指由傳統(tǒng)的航空燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和鋰電池組成混合推進(jìn)系統(tǒng)。在2017年，空客、勞斯萊斯和西門子宣布共同開(kāi)發(fā)一款50-100人座的單通道混合動(dòng)力式客機(jī)，這款飛機(jī)名為“E-FanX”，以英航BAE146型四引擎支線飛機(jī)為原型，計(jì)劃將四臺(tái)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的其中一臺(tái)，換成2兆瓦功率的電動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。計(jì)劃在2020年完成地面測(cè)試后首飛，到2030年量產(chǎn)上市。這款飛機(jī)正是油電混合動(dòng)力。
康桂文說(shuō)道，油-電混合動(dòng)力飛機(jī)起飛階段中鋰電池和燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作，通過(guò)鋰電池分擔(dān)部分功率，減少燃油消耗。而在起飛結(jié)束后的巡航階段，此時(shí)可以只開(kāi)啟燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，既提供飛行的動(dòng)力，又能同時(shí)為鋰電池充電。最后降落階段的功率需求更小，理論上只使用鋰電池就能滿足需求。
無(wú)獨(dú)有偶，在相近的時(shí)間點(diǎn)上，中國(guó)商飛于鄭州成功試飛了一款燃料電池混合動(dòng)力飛機(jī)“靈雀-H2”，旨在驗(yàn)證以氫燃料電池為主、鋰電池為輔的混合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用在飛機(jī)上的可行性。
眾所周知，化石燃料燃燒是大氣污染的主要來(lái)源。功率強(qiáng)勁的飛機(jī)更是“油老虎”，最近頻發(fā)安全事故的波音737，一次起飛就能耗油5噸。
歐盟委員會(huì)規(guī)定，航空業(yè)到2050年應(yīng)實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排60%、氮氧化物減排90%、噪音減少75%，僅靠現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法達(dá)標(biāo)，而電動(dòng)化則是一種選擇。
電動(dòng)化已經(jīng)給汽車帶來(lái)了環(huán)保希望，那么它能否將航空運(yùn)輸也帶入“環(huán)保時(shí)代”？由于現(xiàn)有電池的重量太大，純電動(dòng)飛機(jī)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的挑戰(zhàn)太大了，因此需要逐步推進(jìn)，而另一種電動(dòng)化技術(shù)——燃料電池技術(shù)是否能夠完成這一艱巨的任務(wù)？沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧通用航空研究院副教授康桂文對(duì)此發(fā)表了自己的看法：電電混動(dòng)可能在目前階段更適合航天應(yīng)用。
這正好與我國(guó)燃料電池汽車的技術(shù)方向一致。
技術(shù)方案，花開(kāi)兩朵，油-電混合和電-電混合有所不同
“現(xiàn)在國(guó)際上關(guān)于混合動(dòng)力飛機(jī)的技術(shù)方案是比較類似的，主要有油-電混合和電-電混合兩種。”康桂文介紹，在具體的工作方式上，則需結(jié)合不同動(dòng)力裝置的特性和飛機(jī)的飛行特點(diǎn)加以設(shè)計(jì)。
所謂油-電混合是指由傳統(tǒng)的航空燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和鋰電池組成混合推進(jìn)系統(tǒng)。在2017年，空客、勞斯萊斯和西門子宣布共同開(kāi)發(fā)一款50-100人座的單通道混合動(dòng)力式客機(jī)，這款飛機(jī)名為“E-FanX”，以英航BAE146型四引擎支線飛機(jī)為原型，計(jì)劃將四臺(tái)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的其中一臺(tái)，換成2兆瓦功率的電動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。計(jì)劃在2020年完成地面測(cè)試后首飛，到2030年量產(chǎn)上市。這款飛機(jī)正是油電混合動(dòng)力。
康桂文說(shuō)道，油-電混合動(dòng)力飛機(jī)起飛階段中鋰電池和燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作，通過(guò)鋰電池分擔(dān)部分功率，減少燃油消耗。而在起飛結(jié)束后的巡航階段，此時(shí)可以只開(kāi)啟燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，既提供飛行的動(dòng)力，又能同時(shí)為鋰電池充電。最后降落階段的功率需求更小，理論上只使用鋰電池就能滿足需求。
