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不用一滴油的飞机在巴黎航展碾压了波音空客

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电动飞机更省钱,但电池还是太重了。他们是“在电池上造了一架飞机”。

钱童心

在近日的巴黎航展上碾压空客与波音两大航空巨头的,竟然是初出茅庐的“爱丽丝”(Alice)——飞机的轻盈帅气自然不在话下,关键是不用一滴油。

今年6月17日至23日举行的“巴黎-布尔歇国际航空航天展览会”即巴黎航展上,以“爱丽丝”为代表的电动飞机成为绝对的主角。

航空巨头和飞机制造厂商正在积极为应对气候变化做出减排努力。电动飞机一旦实现商用,将对环保有积极贡献。

巴黎航展上帅出天际的”爱丽丝“。

巴黎航展上帅出天际的”爱丽丝“。

航空公司为经济效益驱动

“爱丽丝”是全球第一架商用电动飞机的原型机。她是一架9座全复合材料电动支线飞机,由以色列初创公司Eviation研发,在此次巴黎航展上首次亮相。

从外观和性能来看,“爱丽丝”是十足的“女汉子”。该飞机配有3台电动机,总输出功率为800千瓦,安装在尾部和翼尖上,驱动哈策尔推进式螺旋桨。该机在机身内装有3.8吨重的电池,可提供900千瓦时的能量,一次充电可飞行1037公里,巡航速度为407公里/小时。

Eviation方面表示,公司将与西门子以及美国的电力推进初创公司MagniX合作研制推进系统,包括电气集成、飞机电传飞控的连接、热管理系统开发和机械安装,计划在今年晚些时候试飞。

Eviation公司首席执行官巴-亚哈(Omer Bar-Yohay)在巴黎航展期间表示:“这架飞机看起来很酷,并不是因为我们希望把它造成这样,而是因为它是全电动的,我们必须要围绕飞机的动力推进系统来对它进行设计,而电动飞机的轻量化引擎为我们的设计提供了全新的空间。”

该公司计划于2021年对该机进行23部认证,2022年交付。23部(Part 23)认证是美国联邦航空管理局(FAA)针对19座及以下、起飞重量19000磅(约合8.6吨)及以下的轻型飞机的标准; 欧洲航空安全局(EASA)也有类似23部的条款。

在巴黎航展上,已有客户对这款9座飞机表达兴趣。

巴黎航展现场。

巴黎航展现场。

美国国内航空公司海角航空(Cape Aire)与Eviation达成协议,将签署“两位数的购买订单”。海角航空目前运营飞机数量达90架。

他还说,“爱丽丝”每架的定价是400万美元(约合2750万元人民币)。

对于航空公司而言,电动飞机的潜力不仅仅在于环保,更在于其经济效益。

“小型电动客机的商业模式是非常清晰的。”MagniX公司CEO罗伊·甘扎斯基(Roei Ganzarski)表示,“全球每年航程低于500英里(805公里)的短途机票销量约20亿张。”

这是一个巨大的市场。

最关键的是,电力要比传统的飞机燃油便宜很多。以美国塞斯纳飞机公司的单发轻型飞机为例,一架传统小型的“塞斯纳大篷车”(Cessna Caravan)的燃耗成本大约是每100英里400美元。相比较而言,电动飞机每小时的飞行耗电成本在8美元至12美元。

“企业并不都是环保主义驱动的,它们有动力去研发电动飞机,是因为其背后的经济效益。”甘扎斯基表示。

MagniX公司已经开始和水上飞机运营商——加拿大的港湾航空公司合作,计划将其现有的飞机改装成电动飞机。该公司还表示,即便在1500公里左右的中等距离航线,电动飞机仍然具有可行性。

罗罗收购西门子电动飞机部门

电动飞机在商用领域的开发,最早起始于空客在2014年披露的E-Thrust概念。空客和发动机制造商罗尔斯罗伊斯以及西门子合作开发的2兆瓦级的E-Fan X混合电推进支线飞机技术验证机计划2020年推出,并于2021年开始试飞。

就在巴黎航展期间,罗尔斯罗伊斯宣布与西门子达成协议,收购其电动和混合电动航空推进业务eAircraft,以加速实现电气化战略。这项收购证明了罗尔斯·罗伊斯正在认真地推进电动引擎的布局。

罗尔斯罗伊斯首席技术官斯特恩(Paul Stein)表示:“我们在电气化方面的投入正在加速,电气化将为航空业带来深远影响。我们认为在不远的将来,纯电动或全电动推进系统将为小型飞机提供动力,而大型飞机将依赖混合电动解决方案,将电气化与燃气涡轮机的演进融合在一起。”

西门子eAircraft业务主要位于德国和匈牙利,雇用约180位电动设计师和工程师,负责开发一系列全电动和混合电动航空推进解决方案。

西门子首席技术官兼首席运营官博乐仁(Roland Busch)也对第一财经记者表示:“通过与罗尔斯·罗伊斯的合作,我们将提供数字解决方案业务组合,这是整个行业朝着可持续、低排放航空所迈出的重要一步。”

美国联合技术公司(United Technologies)也在研发混合动力发动机,其旗下的普拉特-惠特尼(Pratt & Whitney)发动机公司是美国最大的两家航空发动机制造公司之一。

联合技术公司表示,研发目标是提供1兆瓦级的动力。使用新型混合电力后,将节省30%的燃料;到2022年搭载该电动引擎的飞机将飞行,预计在2020年中期,区域航空公司可以订购。

电动飞机市场参与者的队伍也在壮大。

以国有企业以色列航宇工业公司(IAI)也正在开发短途电推进飞机。美国的初创公司莱特电力(Wright Electric)计划2019年试飞9座混合电动飞机,此后将开发全电窄体客机,用于伦敦至巴黎或纽约至波士顿的短途市场。莱特电力已经与廉航英国易捷航空公司(EasyJet)合作,将于2027年提供常规电动飞机服务。

 美国航空航天局(NASA)的X-57 Maxwell电动飞机搭载了14个电力发动机。图为艺术假想图。来源:NASA

美国航空航天局(NASA)的X-57 Maxwell电动飞机搭载了14个电力发动机。图为艺术假想图。来源:NASA

美国航空航天局(NASA)也在主导研发电动飞机。这是近日拍摄的X-57’s Mod II。来源:NASA

美国航空航天局(NASA)也在主导研发电动飞机。这是近日拍摄的X-57’s Mod II。来源:NASA

解决碳排问题仍不现实

“电动飞行正在成为现实。我们已经可以预见一个无需依赖于飞机燃料的时代的到来。”易捷航空CEO约翰·隆德格伦(Johan Lundgren)表示。

波音公司参与投资的电动飞机创业公司Zunum Aero计划在2022年将其首架混合动力电动飞机交付给私人包机公司JetSuite,从而迎来地区性航空出行新时代。JetSuite计划向全美拓展业务,最终将购买100架12座的飞机。

此外,Zunum Aero计划为JetSuite的私人包机业务和JetSuiteX定期航班服务提供更大型的电动飞机。预计于2022年推出的ZA10飞机,飞行时速将达到700英里(约为1120公里)。而更大型的ZA50飞机,目标是在2025年左右,飞行时速能够达到1000英里(约为1600公里)。

根据投行瑞银最新发布的报告,区域性航空行业将迅速转向电动和混合动力。预计2028年至2040年期间,全球每年对混合动力飞机的需求约为550架。

但是纯电动飞机要实现长途旅行仍然有很长的路要走,最主要的挑战是电池技术的发展,不如电动引擎和动力推进系统那样迅速。

正如前文提及的“爱丽丝”,飞机携带的电池就有3.8吨,占飞机最大起飞重量6.35吨的大部分。“这是一个巨大的电池,上面搭载着飞机。”巴·亚哈对此开玩笑说。

“除非能源存储模式有了根本性的颠覆,(长途飞行)我们目前仍然只能依赖于混合燃料。”联合技术公司首席技术官叶廖缅科(Paul Eremenko)也做出同样的表态。

这样看来,要电动飞机解决目前航空公司碳排放过高的问题仍然不现实。

因为全球航空领域超过80%的碳排放是由航程在1500公里以上的长途飞机所制造的,而这部分的需求仍然无法用电动飞机来替代。

即便如此,英国已经宣布到2050年实现零碳排放的目标。更多国家或地区也将跟进。这对于目前每年全球43亿人次的飞行而言是一个巨大的挑战,而到2037年,每年全球飞行人次将达到80亿。

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