但专家质疑改装后的氢能飞机是否能像企业希望的那样在市场上迅速推广开来
氢能航空公司ZeroAvia和三菱重工(MHI)研究发现,ZeroAvia公司新型2.4KW燃料电池飞机动力系统可搭载60乘客飞行560海里(约合901公里),此距离可覆盖全球80%的航班。
ZeroAvia公司希望在2027年前将改进后的氢能动力飞机推向市场,但专家表示像ZeroAvia和Universal Hydrogen这样率先采用氢能动力为飞行解决方案的公司低估了所涉及到的监管阻碍。
ZeroAvia已为英国租赁公司Montel供应100台600kW氢燃料电池动力系统,并在2023年早些时候进行了测试。这是ZeroAvia公司潜在600-700台燃料电池系统订单中确认的首批订单。
更大功率燃料电池
ZeroAvia和三菱重工在第一阶段的技术评估研究了最大起飞重量、重心和结构,将其中一个2.4kW的动力系统(ZeroAvia称之为“喷气发动机”)改装为78座庞巴迪CRJ 700飞机,三菱重工拥有该飞机的型号认证(相关当局的设计批准)。
经评估发现,和飞机原有的煤油发动机相比,通过增加风扇直径来弥补涡轮核心推力损失,飞机可搭载60名乘客飞行560海里。如采用新的推进技术,如齿轮传动电风扇或开放式转子设计,可以提高效率。
ZeroAvia表示,公司的运营成本将比传统的煤油发动机低。据麦肯锡分析预测,到2050年,绿氢价格将是煤油的1/5,运营商可开辟更多的航线,增加乘客数量。
ZeroAvia发言人表示,燃料电池的运行时间超过1万小时,没有重大维护事件,与内燃机相比,电动机的故障点/维护要求更少。
ZeroAvia公司的目标是用第二辆原型机突破700英里大关,公司目前正在测试更大功率的燃料电池。ZeroAvia和三菱重工的联合研发主要集中在2.4kW的动力系统上。该系统使用的是高温质子交换膜(PEM)燃料电池。ZeroAvia表示,公司也在研究额定功率为2.5kW的燃料电池,并计划在两年内交付3kW的额定系统。
ZeroAvia表示测试结果也适用于庞巴迪CRJ系列中稍大的飞机,其中包括90座的CRJ-900。
ZeroAvia希望在2025年之前将经改装过的ZA600投入商业运营,比既定目标2023年推迟了2年。这和美国Universal Hydrogen公司在交付首架商用氢能动力飞机的时间方面不相上下。
2023年,Universal Hydrogen公司已试飞了2次40座的氢能动力飞机,计划在2025年前将改装后的飞机投入商业运营。
澳大利亚航空公司Skytrans承诺,将在2026年使用改装过的15座Stralis飞机,从布里斯班飞往格莱斯顿进行非洲大陆的首次氢能动力飞行。
将未经改装的氢能飞机推向市场需要更长时间
正从零开始研发氢能动力飞机的生产商空中客车Airbus,计划在2035年进行首次氢能动力飞机飞行,和罗罗 (Rolls-Royce) 合作的易捷航空公司(Easyjet)将目标也锁定在了2030年中期左右。而新型飞机发动机进行商业化服务通常需要10到15年的时间。
Bernard van Dijk曾是飞行操作工程师,现在是氢科学联盟Hydrogen Science Coalition的学者和航空专家。他警告表示,一些航空公司想要让公司的技术通过监管机构的审核,所需的时间将比他们预期的要长。Bernard van Dijk指出,一些主要国家之间的规定不会有太大差异,因为很多国家都是联合国国际民用航空组织(ICAO)的成员国。