处理液氢是一件非常麻烦的事情,但它是少数几种真正有可能实现远程飞行脱碳的技术之一。H2Fly 公司完成了世界上首次液氢试飞,这对清洁航空来说是个非常重要的进展。
绿色液氢是一种清洁燃料,燃烧时只排放水,可以通过燃料电池为电动马达直接发电。按重量计算,它所携带的能量约为喷气燃料的 2.8 倍--在航空领域,每一盎司的重量都会产生影响,因此这是一个巨大的数字。
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另一方面,它也是一种难处理的燃料。要使其保持液态就必须使其温度接近绝对零度;在环境压力水平下,它的沸点仅为 20 开尔文(-253 °C /-423.4 °F)。按重量计算,它的能量含量可能很高,但按体积计算,它的能量密度非常低。要携带相同数量的能量,飞机需要一个比普通喷气燃料箱大近四倍的油箱--因此,在较重的设备上,它的重量优势会有所丧失。
尽管如此,考虑到所有因素,H2Fly 公司表示,从气态氢燃料转为液态氢燃料后,其双机身 Pipistrel Taurus HY4 飞机的最大航程增加了一倍,从 750 公里(466 英里)增加到 1500 公里(932 英里)。这两项数据都让目前相对笨重的电池技术相形见绌。
德国公司 H2Fly 准备进行世界上首次以液氢燃料为动力的飞机试飞
这架飞机布局奇特,飞行员坐在右侧机身,而燃料系统被隔离在左侧机身。同时,电力推进系统和氢转换燃料电池都被安置在中间的中央机舱内。
H2Fly表示,它现在不仅完成了世界上首次液氢驾驶飞行,还完成了从斯洛文尼亚马里博尔机场起飞的三次飞行任务。据一份新闻稿称,飞机"在多次飞行测试中安全高效地运行",试飞分析验证了 H2Fly 的预期航程数据。
H2Fly公司联合创始人约瑟夫-卡洛(Josef Kallo)教授说:"这一成就标志着使用氢气为飞机提供动力的分水岭时刻。我们与合作伙伴一起证明了液氢支持中远程无排放飞行的可行性。我们现在正着眼于将我们的技术推广到支线飞机和其他应用领域,开始商业航空去碳化的关键任务"。
当然,该公司并不是单独致力于此次飞行,而是领导了一个包括 Pipistrek Vertical Solutions、液化空气公司、EKPO 燃料电池技术公司、Fundacion Ayesa 和德国航空航天中心在内的联合体。德国两个联邦部委和乌尔姆大学也提供了资金。
H2Fly 进行地面液氢加注试验
在小型、轻质、低空试验飞机上对该技术进行了一定程度的验证后,H2Fly 现在正着手将其扩大到与商业客运和货运业务相关的规模。该公司正在研发下一代模块化燃料电池动力装置,该装置可以堆叠起来满足兆瓦级的动力需求。H2F-175 燃料电池还能在 27000 英尺(8200 米)的高空运行,因此它的目标客户是 20 到 80 座的支线客机。
但是,这种设备的开发、全面测试、以合理的方式集成到机身上,最重要的是获得欧洲航空安全局(EASA)、美国联邦航空局(FAA)和其他航空管理机构的安全运行认证,都需要时间。H2Fly 公司没有说明这些中程零排放动力系统投入商业服务的时间,但我们预计要到 2030 年代中期,这些设备才能开始削减商业喷气机的燃料预算。
尽管如此,这是一个历史性的时刻,也是一个巨大的挑战。我们祝愿相关公司能够迅速而安全地取得进展。
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