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【行业动态】解决航空动力碳排放,罗罗认为它可以造一架电动飞机

两机动力控制 两机动力控制 2021-06-21

导读航空产生的温室气体约占世界的2%~3%,罗罗、空客、波音和普惠等公司都在尝试电动飞机来解决碳排放的问题,由于飞机的重量如此之大,直接使用电池为它们供电扔是一个巨大的挑战。

罗罗公司的Accel项目是一架零排放的飞机,其目标速度为每小时300英里以上。

 

今年秋天,格雷塔-滕伯格(GretaThunberg)进入了美国新闻界的头版头条,这个被《时代周刊》评为2019年年度人物的环保支持者选择坐帆船从家乡瑞典抵达美国,原因是她认为喷气式飞机会排放过多的碳。

 

根据飞机制造商空客公司的数据,每年有8000亿美元的机票市场和7000亿美元的设备市场通过喷气式飞机来带动,而航空业的碳排放量约占世界的2%~3%。减少排放量是该行业未来十年甚至更长时间内面临的最严峻挑战。

 

根据喷气机制造商空中客车公司的数据,每年有8000亿美元的机票市场和7000亿美元的设备市场由喷气机带动,航空业的碳排放量约占世界的2%至3%。减少排放量是未来十年甚至更长的行业面临的最严峻挑战。

 

飞机和发动机的顶级生产商正在携手将类似于汽车混合动力和电动发动机的动力技术推向市场。但是由于飞机的重量如此之大,如果不对技术进行重大改变,那么为许多飞机供电的电池将非常昂贵,尤其是在长距离的飞行中。这就是为什么即使目前电动飞机干得热火朝天,而真正走上市场的确实诸如生物燃料之类的临时措施。

 

航空业知道必须减少排放,航空公司对降低燃油成本也有利益方面的现实需求,对于大多数航空公司而言,航空燃料支出是仅次于劳动力的第二大费用。

 

罗罗公司航空技术总监艾伦-纽比(AlanNewby)表示:“飞行是一件好事,而排放却是一件坏事,我们的工作是将两者分开。”

 

电动飞行时代比您想象的要近

根据环境保护基金会的数据,航空旅行在越来越多的全球中产阶级中变得越来越普遍,如果不进行技术变革,到2050年航空排放量可能会增加两倍。

 

罗罗公司已经与空客、和一些其它公司建立了合作伙伴关系,共同研发混合动力飞机和全电动飞机。波音公司则在飞机领域是空客公司最大的竞争对手,它正在测试一系列小型电动飞机,这些飞机旨在完成现在出租车的某些工作。

 

罗罗公司的竞争对手之一,美国普惠公司则正在销售其更省油的齿轮涡扇发动机技术,而其母公司联合技术公司则从事更长期的项目,比如“804项目”,一种混合动力电动飞机。另一个竞争对手,美国GE公司的航空发动机部门则在今年6月份与XTI飞机公司签署了一项合作协议,旨在将GE公司的Catalyst发动机用作计划中的XTI公务飞机中,作为新型混合动力推进系统的核心。

 

目前的挑战在于实现国际民用航空组织ICAO(联合国总部设在蒙特利尔的机构)设定的目标,即使飞机的效率每年提升至少2%,并使得整个航空业在2020年实现碳中和(过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳零排放),不过目前ICAO已经在最近的环境报告中承认该目标无法得到满足。

 

由于技术发展缓慢,迄今为止,国际民航组织ICAO的许多计划都是基于增量措施,例如碳补偿,而不是短期部署电动飞机。根据国际民航组织的报告,最初,飞机制造商和航空公司也将重点放在开发生物燃料和提高飞机效率上。

 

罗罗公司的2个大项目

罗罗公司的两项重大计划目前都已打下基础:一项是与空客和西门子联合开发的混合动力飞机,将电池动力和常规动力相结合,而另一项则是全电动飞机。

 

罗罗-空客-西门子混合动力飞机正在努力实现欧盟的目标,即到2050年将二氧化碳排放量减少75%,同时将一氧化二氮减少90%,并将噪音减少65%。它将使用辅助电动机来工作,以帮助提供起飞所需的额外动力,同时让更小,更省油的发动机保持飞机在巡航高度。

 

罗罗和空客公司希望这架名为“E-Fan”的混合动力飞机能够在2021年实现首飞,据合作伙伴公司称,该飞机计划区域航空公司的航班,而取代非长途大飞机的功能。而且,它可能需要多年准备才能投入商用,需要在全面服役之前进行大量的工程和测试。

 

纽比表示:“预计在2030年进行全面部署,而技术成熟预计在2025年之前完成,对您来说似乎是很长一段时间,但是对我来说感觉很快。”

 

实现规模化载客的全电气化飞机仍然距离很远,因此目前的设计主要是为了服务更少的乘客和短距离航班。罗罗已经和挪威航空公司Wideroe达成合作伙伴关系,以在2030年前实现其支线飞机的机队电气化,挪威的目标是到2030年实现国内无碳航空运输。

 

问题是,国际民航组织ICAO表示,目前有三分之二的燃料是在国际航班中消耗的,目前没有人认为这些大型客机能采用电动飞机来替代。因此,大型客机目前的方向只能是提升效率、采用生物混合燃料。

 

从长远来看,必须降低航空业的碳排放量,但要使其轻松实现零排放并非易事或迅速,看来,滕伯格的帆船在不久的将来将很难退役。


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