自本世纪初以来，随着越来越多的乘客搭乘飞机，澳大利亚航空业的碳排放量增加了一倍多，这促使人们更加仔细地研究电动飞机的潜力。
截至 2024 年 1 月的一年内，超过 5750 万名乘客乘坐飞机进行国内旅行，预计到 2040 年，全球航空旅行将翻一番。
该国的航空业排放量约为 23 兆吨，但代表 300 家航空公司的国际航空运输协会决心到 2050 年实现净零排放。
专家表示，除了传统喷气燃料之外，还有一系列能源可以为飞机提供动力，我们很可能最早在明年看到这些飞机投入商业飞行。
那么，就像电动汽车一样，电动飞机是未来的发展方向吗？
它是如何工作的？
旨在实现航空业脱碳的公司要么通过用绿色推进系统替换内燃机来改造现有飞机，要么进口或制造新的全电动飞机。
制造发动机的主要参与者包括 Dovetail Electric Aviation 维多利亚州的 Kite Magnetics 和昆士兰州的 Stralis 使用氢电推进系统和电动机。
Dovetail 是澳大利亚第一家开发和测试专为航空设计的氢推进系统的公司。
上个月，该公司与州政府合作，在维多利亚州东部拉特罗布地区机场举行的澳大利亚首个电动飞机开发中心正式开幕仪式上展示了其发动机。
Dovetail 首席执行官戴维·多拉尔 (David Doral) 表示：“有些公司从头开始开发全新飞机，实际上这也是我们路线图的一部分，但这可能需要十年时间。”
“通过改造现有机身，我们最快可以在两年内使电动航空成为商业现实。”
与此同时，总部位于珀斯的 FlyOnE 进口了三架 Alpha Electros（两座电动飞机） 这些飞机正用于私人租赁和飞行员培训，并计划扩大到提供电动空中出租车运输。
Alpha Electros 是目前在澳大利亚飞行的唯一经过认证的电动飞机。
自 2022 年开始电动航班运营以来，FlyOnE 已运送了超过 1,400 架次乘客。
可以使用哪些能源？
零排放飞机考虑的主要能源包括可充电电池和氢电推进系统。
对于九座以下、短距离飞行的小型活塞动力飞机来说，充电电池更有利。
FlyOnE 飞机使用适合飞机尺寸和重量的常规锂离子电池。
埃利斯先生表示，这些电池已经在其他行业进行了广泛测试，因此更容易批准在航空业使用。
FlyOnE 飞机的航程为 40 至 50 分钟，但理论上预计飞行时间约为 90 分钟。
“时间取决于有效载荷和天气条件。在温暖的日子里，飞机的效率会稍低一些。当空气凉爽且密度更大时，我们可以获得更多的飞行时间，”埃利斯先生说。
多拉尔表示，对于飞行距离更长的大型飞机来说，氢电动发动机更适合，使用氢燃料电池和电池来取代涡轮发动机。
燕尾榫有 与区域快运 (Rex) 和悉尼水上飞机公司合作 最终改造他们的机队。
他们有多安全？
电动飞机若要被视为安全，必须获得民航安全局 (CASA) 或澳大利亚认可的海外同等机构的认证。
但业主表示，电动飞机应该比普通飞机更安全。
电动飞机的认证过程需要遵守额外的特殊条件，以确保它们符合所需的安全标准。
CASA 发言人表示：“最大的挑战是这项技术的应用是新颖的，因此会产生许多未知因素。”
该发言人表示，当局尚未对任何电动飞机进行认证，但已收到一份新设计电动飞机的申请。
他们说：“根据制造商声称符合轻型运动飞机适航标准的声明，有许多轻型运动飞机正在澳大利亚运营。”
“然而，还有许多其他组织正在与 CASA 讨论电动飞机的开发，包括将现有涡轮螺旋桨或往复式发动机飞机改装为电力。”
Doral 先生表示，对于 Dovetail 来说，最大的挑战是获得 CASA 认证，并证明不同的组件足够坚固和安全，足以承载人员。
他说，还需要减轻重量才能使发动机具有商业可行性。
“这两种技术 [batteries and hydrogen fuel cells] 优化系统总重量。 而且……还要确保整个技术的安全，”多拉尔先生说。
转型的成本有多大？
埃利斯表示，消费者的成本可能在一段时间内不会显现出来，但从长远来看，航空公司和乘客都会受益。
“人们将不得不收回对这架新飞机的投资成本，”他说。
“但随着燃料价格上涨和可用性下降，传统飞机的运营成本将继续变得更高。”
他表示，电动飞机的服务和维护计划强度较小，检查速度也会更快。
“因为没有热量，没有振动。飞机磨损最严重的就是振动，”埃利斯先生说。
“电动飞机上只有 15 到 20 个活动部件，因此检查既快速又简单。”
多拉尔先生表示，Dovetail 计划将运营成本降低 40%，这将使小型和支线机场能够频繁运营商业航班，“因为我们不需要为一架可容纳 100 名乘客的飞机装满乘客”。
他说：“这实际上是我们的商业模式，改造可承载 10、15、20 人的飞机，并使这些航线对社区、航空公司和乘客来说价格实惠、可行且有吸引力。”
我们可能在哪里看到电动飞机？
FlyOnE 已经在珀斯和墨尔本私人运营其两座飞机，但预计明年此时将进行商业飞行。
埃利斯表示，到 2030 年，多家运营商可能会拥有最多 6 座的电动飞机机队。
Dovetail 将于明年开始在维多利亚地区测试改装飞机，希望在 2026 年将产品推向市场。
斯威本大学航空结构创新研究中心主任阿德里亚诺·迪·彼得罗博士表示，由于空中交通较少，偏远地区可能会成为电动航空的先驱。
他表示，由于与其他地面交通系统的竞争，公司不太可能将自己的基地设在城市。
“实际上，我们在澳大利亚有一个真正关键的要求，因为我们有幅员辽阔的国家和充满敌意的环境，”他说。
“航空——这就是澳大利亚的铁路网络。”
长途航班还有很长的路要走
对于飞行国内和国际长途航线的大型飞机来说，向零排放过渡预计需要更长的时间。
波音公司正在投资混合可持续航空燃料（SAF），它将传统喷气燃料（CJF）与废物副产品制成的燃料相结合。
与传统燃料相比，SAF 可以减少 60% 至 100% 的碳排放，并产生更少的颗粒物。
Di Pietro 博士表示，大型飞机将是最后过渡到电动的飞机，而 SAF 可能会成为过渡时期的垫脚石。
“然后在下一阶段，机队更新，这就是很多 [manufacturers] 像空客和波音之类的公司正在寻找替代的推进系统，”他说。
“这可能要到 2035 年至 2040 年才会发生……对于氢或氢电变体。”
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2024-05-04 21:31:32
