航空工業(yè)巨頭空客集團(tuán)(Airbus)9月21日公布了三款氫能概念機(jī)型,準(zhǔn)備以此達(dá)成2035年商業(yè)機(jī)型的“零排放”,這一舉動(dòng)也讓同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手面臨更大壓力。不過,雖然前景誘人,但現(xiàn)階段氫能飛機(jī)仍然面臨許多技術(shù)難題。
據(jù)法新社報(bào)道,航空業(yè)目前正遭受兩面夾擊,一方面是新冠疫情,另一方面由于航空業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w占到全球總量的2%到3%,近年來興起了抗議碳排放的“坐飛機(jī)可恥”運(yùn)動(dòng)(flygskam),因此航空業(yè)也在摸索自身“去碳化”的道路。
空客集團(tuán)首席執(zhí)行官福瑞(Guillaume Faury)在公布?xì)淠芨拍顧C(jī)型的聲明中表示,對(duì)于整個(gè)商業(yè)飛行領(lǐng)域來說,這都是一個(gè)歷史性的時(shí)刻,空客集團(tuán)準(zhǔn)備在這場(chǎng)前所未有的工業(yè)轉(zhuǎn)型中扮演前沿角色。
法國(guó)交通部長(zhǎng)杰巴里(Jean-Baptiste Djebbari)對(duì)此表示,這是最近幾個(gè)月來針對(duì)“痛批飛機(jī)”(aviation-bashing)潮流的最好回應(yīng)。
空客集團(tuán)此次公布了三款概念機(jī)型,全部采用氫動(dòng)力,代號(hào)為ZEROe,意為“零排放”(zéro émission)。
由于只排放水蒸氣,因此氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。但與此同時(shí),氫能本身需要通過水的電解作用來產(chǎn)生,因此同樣要求電力須通過可再生能源產(chǎn)生,或者至少只產(chǎn)生微量的碳。
空客集團(tuán)公布的第一款概念機(jī)型,外觀類似于傳統(tǒng)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型,但機(jī)身更長(zhǎng),載客量為120人到200人,相當(dāng)于目前A220或A320機(jī)型,航程超過3500公里。它依靠氫能驅(qū)動(dòng)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),而氫能則儲(chǔ)存在位于飛機(jī)后部的燃料倉(cāng)內(nèi)。該機(jī)型只需在現(xiàn)有機(jī)型基礎(chǔ)上做小幅改動(dòng),加裝一塊同樣使用氫能的燃料電池,以便在需要時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供額外推力。
第二款概念機(jī)型則是使用渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的支線飛機(jī),載客量為100人,航程為1800公里。
第三款概念機(jī)型是一款“飛翼”(aile volante)機(jī)型,載客量和航程與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)版本類似。
空客集團(tuán)技術(shù)部門負(fù)責(zé)人維塔蒂尼(Grazia Vittadini)介紹稱,氫能產(chǎn)生的推力是航空煤油燃料的三倍,但需要四倍于煤油的空間,而且液態(tài)氫只能在零下253度保存。
此外,為了分散壓力,燃料倉(cāng)只能做成圓柱體或球體,這意味著不能像目前常規(guī)飛機(jī)一樣將其安置在機(jī)翼各處。但這同時(shí)也意味著氫能飛機(jī)的外形可能相對(duì)于常規(guī)飛機(jī)會(huì)做出很多改變,不再局限于引擎掛在機(jī)翼下面的傳統(tǒng)樣式。
空客集團(tuán)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造商賽峰集團(tuán)(Safran)、二者的合資公司阿麗亞娜集團(tuán)(Arianegroup)、以及法國(guó)航空航天研究院(Onera)共同組成了聯(lián)合體,從今年年初起投入到航空氫能利用的研究中。
福瑞表示,技術(shù)攻關(guān)大約需要5年時(shí)間,隨后確定供貨商和生產(chǎn)基地需要兩年,因此氫能飛機(jī)有望在2028年進(jìn)入生產(chǎn)立項(xiàng)環(huán)節(jié),而空客集團(tuán)的雄心則是到2035年成為第一家推出氫能飛機(jī)的生產(chǎn)商,而為此投入的經(jīng)濟(jì)成本將會(huì)是“數(shù)百億歐元”。
法國(guó)政府在今年六月初確立了“碳中和飛機(jī)”的目標(biāo),并準(zhǔn)備從現(xiàn)在起到2022年投入15億歐元,來支持航空業(yè)向這一方向邁進(jìn)。
從更大方面來說,各國(guó)都將氫能作為未來能源的一個(gè)主軸,德國(guó)計(jì)劃為此投入90億歐元,而法國(guó)則計(jì)劃投入70億歐元。(來源:歐洲時(shí)報(bào))