據(jù)彭博社報(bào)道,一架名為愛麗絲(Alice)的飛機(jī)有望在本周的巴黎航展上搶盡風(fēng)頭。這個(gè)兩年一度的盛會(huì)一直以來的特征是世界航空巨頭波音和空客公開展開的訂單大戰(zhàn),但今年它將會(huì)展示該行業(yè)對(duì)未來的希望:電動(dòng)飛機(jī)。
愛麗絲是總部位于以色列的初創(chuàng)企業(yè)Eviation的創(chuàng)意,目前仍在開發(fā)中。愛麗絲將重新定義支線飛機(jī)市場(chǎng),它可以以240節(jié)的巡航速度搭載9名乘客,最高可飛行650英里。許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,至少10年之后,會(huì)有一款航程和載客量都不錯(cuò)的全電動(dòng)飛機(jī)問世,但Eviation等一些先驅(qū)者認(rèn)為,未來可能會(huì)更早到來。該公司希望最早在2022年開始將其飛機(jī)用于商業(yè)用途。
愛麗絲將在展會(huì)上面臨競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。全球最大的一些車企,比如阿斯頓馬丁和勞斯萊斯,都在制定將電動(dòng)飛機(jī)推向市場(chǎng)的計(jì)劃。
根據(jù)咨詢公司羅蘭貝格最近的估計(jì),全球約有170種不同的電動(dòng)飛機(jī)開發(fā)項(xiàng)目——自2018年4月以來增長(zhǎng)了50%??罩谐鲎廛囀袌?chǎng)占了一半以上。約十分之一的電動(dòng)飛機(jī)專注于區(qū)域和大型商業(yè)市場(chǎng),涵蓋中短途航班服務(wù);其余的電動(dòng)飛機(jī)覆蓋商務(wù)機(jī)和通用航空市場(chǎng)。
所有這些創(chuàng)新的催化劑是全球治理航空污染的努力。航空污染占二氧化碳排放量的2%。
羅蘭貝格合伙人羅伯特?湯姆森表示:“該行業(yè)正日益感受到環(huán)境壓力。電力推進(jìn),當(dāng)它到來的時(shí)候,將是自上世紀(jì)40年代以來該行業(yè)最大的革命。”
電動(dòng)車尚未流行電動(dòng)飛機(jī)準(zhǔn)備好起飛了?
歐盟的2050年航路計(jì)劃要求,到2050年,每名乘客每公里的碳排放量要比2000年的水平減少75%。氮氧化物排放預(yù)計(jì)將下降90%,飛機(jī)噪音將下降65%。
但飛機(jī)制造商和航空公司也在努力滿足公眾對(duì)飛行的不懈需求。國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)去年預(yù)測(cè),到2037年,乘客數(shù)量可能會(huì)翻番,達(dá)到82億人次。
關(guān)于電動(dòng)飛行何時(shí)具有商業(yè)上的可行性,人們有各種各樣的預(yù)測(cè)。大多數(shù)人都認(rèn)為,到2050年,搭載少量短途乘客的全電動(dòng)飛行出租車將成為現(xiàn)實(shí)。
仍然使用傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)作為推力的混合動(dòng)力飛機(jī),可能也會(huì)飛行,但專注于區(qū)域航線。業(yè)界的共識(shí)是,人們?nèi)圆惶赡艹俗冸妱?dòng)飛機(jī)長(zhǎng)途飛行。
美國(guó)工業(yè)集團(tuán)聯(lián)合技術(shù)公司首席技術(shù)官保羅?埃雷門科(Paul Eremenko)指出,“自20世紀(jì)中期發(fā)明以來,噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能只增長(zhǎng)了一倍左右”。
“如果只局限于思考傳統(tǒng)技術(shù),那么進(jìn)步的步伐會(huì)相當(dāng)緩慢。所以問題是,還有其他技術(shù)會(huì)顛覆這個(gè)行業(yè)嗎?” 保羅?埃雷門科問到。
勞斯萊斯正致力于三個(gè)不同的方案,重點(diǎn)放在電動(dòng)飛行上。但勞斯萊斯首席技術(shù)官保羅?斯坦因(Paul Stein)預(yù)計(jì),A320等中型客機(jī)或更大型客機(jī)的銷量不會(huì)有太大變化。斯坦因表示,這些飛機(jī)“仍將使用主要由燃?xì)廨啓C(jī)提供動(dòng)力的傳統(tǒng)管道和機(jī)翼”,盡管他認(rèn)為可持續(xù)燃料將發(fā)揮越來越大的作用。
電動(dòng)飛機(jī)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是復(fù)制煤油的能量密度——對(duì)于電池來說,它的能量密度要低60倍左右。另一個(gè)問題是重量:隨著燃料逐漸燃燒,傳統(tǒng)飛機(jī)會(huì)越來越輕,但混合動(dòng)力或純電動(dòng)飛機(jī)在整個(gè)飛行過程中攜帶的電池重量不會(huì)變化。
氫燃料電池也可能在未來的電力領(lǐng)域發(fā)揮作用。伊利諾伊大學(xué)今年宣布,美國(guó)國(guó)家航空航天局正在資助一個(gè)開發(fā)低溫氫燃料電池系統(tǒng)的項(xiàng)目,該系統(tǒng)可以為全電動(dòng)飛機(jī)提供動(dòng)力。
氫燃料電池的挑戰(zhàn)之一是它們占用了大量的空間,但研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法,可以用低溫冷卻電池,并將其濃縮成液體。將這種液體和氧氣混合在發(fā)動(dòng)機(jī)中會(huì)產(chǎn)生一種強(qiáng)大的反應(yīng),這種反應(yīng)的能量可以轉(zhuǎn)化為電能,為推進(jìn)系統(tǒng)提供動(dòng)力。
UberAir計(jì)劃的很大一部分涉及開發(fā)電動(dòng)直升機(jī)
對(duì)于所有類型的電動(dòng)飛機(jī)來說,監(jiān)管和認(rèn)證都是重大障礙。歐洲、美國(guó)和中國(guó)的航空安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)都在研究飛行出租車的提議,但要讓一架大型全電動(dòng)客機(jī)獲得認(rèn)證,可能需要數(shù)十年時(shí)間。
專家預(yù)測(cè),最大的變化將發(fā)生在支線飛機(jī)的空間和通勤市場(chǎng)。斯坦因表示,到2050年,可搭載20至90人、飛行1000英里的支線飛機(jī)很可能會(huì)是混合動(dòng)力飛機(jī)?;旌蠈?dòng)力機(jī)將更有效率,更安靜,需要更短的跑道。
傳統(tǒng)的飛機(jī)形狀可能也會(huì)隨著電動(dòng)飛機(jī)的起飛而改變。對(duì)于長(zhǎng)途飛行的乘客來說,機(jī)艙內(nèi)的數(shù)字環(huán)境可能是主要的改變,有望給乘客提供虛擬現(xiàn)實(shí)娛樂或另一種身臨其境的體驗(yàn)。
任何改變都不會(huì)在一夜之間發(fā)生。斯坦表示:“航空史,尤其是大型飛機(jī)的航空史,是一段不斷演變的歷史,而不是一場(chǎng)革命。