航空业约占全球排放量的2%。它在整个运输行业的碳排放份额为12%,预计到2050年将翻一番。当在高海拔释放温室气体和有害物质时,航空业的排放可能会更加严重,其造成的影响比地面排放高四倍。
波音和空客都认为,从长远来看,氢燃料是一种很有前景的燃料,可以支持化石燃料的替代,而其他公司则更为乐观,认为燃料电池技术可以更快地促进航空业的改革。与可持续航空燃料(SAF)和电池相比,氢燃料已然成为航空领域的有力竞争者。
ZeroAvia的欧洲负责人谢尔盖·基塞列夫(Sergey Kiselev)在一次访谈中称,氢作为航空领域的燃料主要是由清洁能源特性和技术发展推动的。
他解释说,航空业有不断增长的潜力,最终会成为碳排放领域的主导者之一,所以在情况恶化之前解决这个问题已成为当务之急。其次,制氢技术以及与动力系统中的氢燃料电池相关的成本一直在下降。
在过去的5年里,电解槽的成本已经下降了二分之一,而在未来10年预计将再下降到目前的三分之一左右。生产成本的下降和燃料电池技术的进步,将支撑氢燃料在推进系统中的应用。在燃料电池的效率和功率密度方面也有相当重大的技术进步。ZeroAvia认为,在未来五年内,燃料电池的功率密度将进一步改善,燃料电池的成本也将持续下降。最近的技术进步使该公司能够生产氢能动力系统,并为其第一架商用飞机提供动力,该飞机于去年9月成功起飞。

安全是最重要的。氢和其他燃料(如航空煤油)一样安全。在过去的15年里,储氢罐经历了相当重大的演变和技术发展。目前有几个等级的储氢罐可用,他们在爆裂压力方面通过了强大的测试。通常,它们的最大可承受压力是其实际工作压力的两倍。他补充说:“因此,氢储气罐其实是相当安全的,同时还有很多改进工作在进行,目的是让它们变得更轻。所以,现在的目标是推进技术,使储罐变得更轻,同时保持其安全特性。”
谢尔盖表示,考虑到飞机的运营成本,包括燃料维护、机组人员、基本地面保障成本等,从航空燃料转换为氢燃料也有成本效益。以一架19座的飞机为例,以直接运营成本计算,使用氢燃料可以节省30%左右的成本。假设氢燃料的价格非常保守的话,这在今天就可以实现,未来还能够节省更多的成本。这种成本效益分析使得氢作为航空燃料更具吸引力。ZeroAvia也对70座或更大的飞机做了类似的比较,在这些机型上仍然看到了改用氢燃料的好处。
“我们的路线图包括在未来三年内推出能够商业化的氢动力系统。所以,基本上,在2023年底或2024年初,我们将开始商用氢动力系统。首先,这将是对现有的19座飞机的改造,用一个氢燃料引擎一对一的替换鹳鸟引擎。他说:“我们预计,在未来7年里,将有42到70架飞机完成改造。”
据调查,发动机检修通常在飞机出厂几年后进行。一般来说,发动机的运行时间在1500小时到2500小时之间,或者有一个12年的使用年限。
所以,一开始,我们将瞄准现有飞机的改装。因此,当发动机需要进行重大检修或需要更换时,我们可以替换上氢动力系统。我们预计,氢发动机的价格,除了所有必要的修改,包括氢罐的成本和安装等,将非常类似于现有发动机的更换。在某些情况下,需要对动力系统进行的修改并不是很重要。

机场基础设施将是机场特有的。但简而言之,机场可以使用两种基本模式。一种模式是与我们目前类似的储存设施和燃料补给系统。例如,航空燃料通过管道或卡车运送到机场的储油罐,然后为飞机加油。所以,类似的模型也可以用于氢。另一种模式不仅包括氢的储存和分配,还包括在机场现场生产氢,这可以使用越来越便宜的电解槽来完成。电解槽的成本一直在下降,并将在未来几年进一步下降。这种就地制氢的模式对一些机场非常有吸引力,特别是在当地有大量可再生发电能力的机场。在航空中使用氢的最终目的是朝着绿色氢的方向发展,这也是零碳航空的目标。
鉴于监管层面的高度,获得政府支持至关重要。目前,英国、欧洲、美国都意识到了这一需求,并采取了重要举措。ZeroAvia已经完成了HyFlyer I计划,并启动了HyFlyer II计划,通过ATI计划获得了1230万英镑(1630万美元)的政府资助。公司获得了足够的资金来完成19座动力系统的开发。他还说,“我们相信,一些看似小的进步和小的胜利对我们来都很重要。”
公众的看法也在随着时间的推移而改变。谢尔盖表示,氢在航空领域发展的风险之一是技术发展所需的漫长时间,因为它必须经历关键的渐进步骤。
关于ZeroAvia
据全球氢能网(h2.chian-nengyuan.com)了解到,ZeroAvia是全球领先的电气化飞机技术与运营商。其新颖的零排放动力总成,能够降低75%的燃油和维护成本,从而使飞行总成本降低50%。
公司已使用10-20个座位的固定翼飞机执行300-500英里零排放任务,并充分利用现有基础设施并简化监管问题。其团队拥有丰富的经验,并得到航空、汽车、燃料供应和基建行业顶级专家的建议。
ZeroAvia已经在挪威、英国和美国加利福尼亚建立起了其技术和业务合作伙伴生态系统。公司相继获得包括亚马逊、荷兰皇家壳牌、比尔盖茨旗下突破能源基金、李嘉诚旗下维港投资基金在内的数轮投资。
(新闻素材来自:ZeroAvia 全球氢能网、新能源网综合) |