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电动汽车还没有很明朗,电动飞机已经在路上了

以新能源为基础的交通出行方式正在逐步取代传统石化,不仅是电动汽车正在变革,装载零排放混合动力系统的电动飞机——HY4将于今夏首航试飞……

未来,利用电力驱动而得以实现零排放的飞机能够让行动力变得更具永续性与机动性。在接下来的数十年,可望将这种电动交通工具(electromobility)带到空中,并与地面各种运输方式连结,让乘客的旅途变得更容易也更快速。德国航天中心(DLR)目前正致力于开发这种以燃料电池为基础的飞行器。

DLR首架主要依靠氢燃料电池为动力的四人座小型飞机HY4,预计将在今夏首航试飞。这架双机身、单引擎飞机的动力传动系统是由氢储存单元、低温氢燃料单电池与高性能电池共同组成。这种燃料电池可将氢能直接转化为电能,从而为螺旋桨供电。在此过程中的唯一副产品是纯水。如果能经由再生能源供电的电解过程产生转换所需的氢,那么HY4的飞行将可实现完全零排放。

该HY4的动力传动系统已经在实验室中测试成功了。为了打造足以起飞所需的动力,系统必须至少3分钟可靠地提供最大的起飞性能。而在测试过程中,开发人员能以最大功率成功地执行系统超过10分钟了,同时也证明了燃料电池和蓄电池之间的相互作用——结合能量缓冲器和备份电源系统功能,从而为在飞机中整合动力系统铺路。

以混合驱动的概念打造HY4研究平台,被视为在商用飞机上建立电力驱动道路上的重要里程碑。“混合驱动可望以低排放带来高能效。我们认为很快就能看到长程安全载送乘客的潜力,”DLR航天董事会成员Rolf Henke表示,“长远来看,具有更高载客量的飞机也指日可待。”

“电动飞机可提供实现动态、零排放以及连接未来行动力概念的必要环结,”主导DLR技术热力学研究所的Andre Tess表示。这种概念能同时在空中与地面的行动力之间产生十分有利的协同效应。他补充说,这种高效率、零排放以及互连的运输工具,将有助于填补未来在城乡之间的行动需求。

欧盟(EU)即在此背景下推动相关计划并定义目标,期望促进其成员国之间的旅程,同时付诸执行与加速进展。例如,欧盟研究网络——“欧洲航空研究与创新咨询委员会”(ACARE)旨在缩短会员国之间“府到府”(door to door)的旅途至4小时以内。这将需要各种有关运输工具的无缝配合。

DLR的这项HY4计划也与几家公司和组织共同合作。例如,DLR拆分出H2FLY,负责操作飞机。HY4的设计来自斯洛文尼亚一家飞机制造商Pipistrel的现有概念,动力传动概念和电源模块由德国乌尔姆大学(University of Ulm)进行开发,而加拿大Hydrogenics则为此计划提供了氢燃料电池组。此外,德国斯图加特(Stuttgart)机场也支持这项计划——这个机场就是HY4混合飞机的大本营。

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