登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
全球首架商业规模的氢动力飞机去年刚从英国起飞,不久还将有更多飞机加入这一行列。那么,在航空业节能减排这一方面,这些飞机究竟能走多远呢?
随着飞机顺利离开跑道,整个团队忍不住松了一口气。这架六座的派珀M系列飞机此前在英国克兰菲尔德机场的一座研发中心接受了整修,在美国加州的初创公司ZeroAvia与英国等地的合作伙伴们的共同努力下,成为了一架氢动力飞机。2020年夏末的这次处女航进行得十分顺利,标志着ZeroAvia公司已经做好准备,即将向实现零碳航空的下一步进发。
HyFlyer I飞机只有六个座位,但下一代飞机的载客量将增至20人
如果要用一个词来概括向低碳或零碳经济的过渡,那便是“一切皆电”。也就是说,从制造业到施工业、从交通业到旅游业,全世界的一切人类活动都靠利用风能、太阳能或核能等低碳或零碳能源产生的电能运作。但目前还存在一个问题:部分领域在中短期内都难以实现电气化,而航空业堪称其中最难攻克的一关。
在疫情爆发前,商业航空的二氧化碳排放量约占全球总量的2.5%。这个比例看似很小,但已经超过了整个德国的排放量(2.2%)。在航空业的有效辐射强迫(即对实际导致全球平均气温上升的因素造成的影响)中,二氧化碳也占到了一半。除此之外,飞机排出的水蒸气尾气造成的影响也不容小觑。
好在商业航空一直在努力提高能量效率。由于飞机引擎和操作技术的改进,自1990年来,平均每位乘客相关的二氧化碳排放量已经降低了50%以上。但坏消息是,由于航空业业务量激增,抵消掉了这些成就。过去五年来,航空业乘客数量增加了至少五分之一。等到2050年,每年乘客数量预计将达到100亿。
等到2037年,航空客运量预计将会翻番。这意味着,除非能找到可持续性的解决方案,否则温室气体排放量将大量增加
乍看之下,氢似乎是个很好的解决方案。无论使用氢来支持燃料电池、还是直接燃烧产生动力,产物都只有水。并且在飞行场景下,每单位质量的氢包含的能量高达传统喷气机燃料的三倍以上,比锂离子电池更是高出百倍之多。
政府与企业都正在这方面进行投资。ZeroAvia公司2020年研发的氢动力飞机HyFlyer I就得到了英国政府的资助。英国政府的零排放飞行理事会承诺,“将专注于实现可持续的航空燃料,以及加速零排放飞机的设计、制造与商业运营”。
在英国政府、私人投资者与商业合作伙伴的共同支持下,ZeroAvia公司正在开发一款能够携带20名乘客、飞行距离约350海里(约合648公里)的氢电(燃料电池)飞机。ZeroAvia的创立者及董事长瓦尔米夫塔克霍夫表示,该公司计划最早于2023年开始提供采用此类飞机的商业飞行业务,并且等到2026年,飞机航程将达到500海里以上,载客量也将达到80人。不仅如此,“等到2030年,我们还将造出有100个座位的单过道飞机。”
欧洲大陆对此也是野心勃勃。全球最大的飞机制造商空客公司首席技术官格拉齐亚瓦塔蒂尼指出:“氢是最具潜力的技术板块之一,既能继续满足人类对移动能力的基本需求,又能更好地与环境和谐共存。”2020年9月,空客宣布将把氢燃料推进系统作为新一代零排放商业飞机的核心。这项名叫ZeroE(零排放)的项目如今是欧盟数十亿欧元绿色经济刺激计划的旗舰项目。
空客公司计划在2035年前,将三架氢动力概念机投入运营
空客已经发布了三架概念机,准备于2035年进行部署。首先是一架螺旋桨飞机,可搭载约100名乘客,航程约为1000海里(约合1850公里)。其次是一架喷气式飞机,可搭载200名乘客,航程也是前者的两倍。这两架飞机的外观都与现有飞机很类似,但第三架概念机则充满了未来感,采用翼身融合式设计,与当今的商业飞机大相径庭。空客表示,这架飞机的载客量和续航距离都超过前两架飞机,不过目前暂未公布更多细节。这三架都属于氢混合动力飞机,既采用以液氢为燃料的燃气涡轮引擎,又通过氢燃料电池产生电能。
ZeroAvia与空客的研发工作引起了很多人的兴趣,但并非所有航空业人士都相信,氢将在向低碳或零碳飞行的过渡中发挥主要作用。
首先,氢在物理和化学方面具有弱势。氢的单位质量能量虽然比喷气机燃料要高,但如果按单位体积来算,就不如后者了。这是因为氢在普通气压和温度下以气态存在,而气体必须被压缩、或通过冷却至零下253摄氏度转化为液体,才能保证足够的存储量。“压缩氢气或液氢的储罐既复杂又沉重。”前劳斯莱斯飞机引擎设计师、可持续航空探索平台Green Sky Thinking创始人芬利阿什尔指出。
除此之外还有其它挑战。液氢的能量密度只有航空煤油的四分之一左右,这意味着,要想提供同样的能量,液氢所需的储罐体积将是航空煤油的四倍。这样一来,飞机要么减少载客空间、给储罐腾地方,要么增加体积。空客的前两架概念机采用的便是第一种方案,这将造成机票收入减少,但其它都保持不变。第三架概念机采用的则是第二种方案,这需要更大的机身,而更大的机身就意味着更大的拖曳力。此外,机场还需要搭建全新的基础设施,用于氢的运输和储存。
生物燃料可以作为航空燃料的替代方案,但需要大量土地用于种植
另外还有一个问题:氢能否实现大规模生产?是否能在不产生大量碳足迹的前提下保证价格竞争力?如今工业中使用的绝大多数氢都是用化石燃料甲烷生产的,过程中会产生二氧化碳。氢也可以借助可再生能源、通过水的电解反应生成,但这一过程目前成本很高,并且十分耗能,如今只有约1%的氢是通过这种方法生产的。
就目前来看,液氢的成本超过传统航空煤油的四倍。在接下来几十年间,随着基础设施规模增加、效率提高,液氢的价格会有所下降。但据英国皇家学会与管理咨询集团麦肯锡表示,就今后几十年而言,液氢的价格仍将至少高达化石燃料的两倍。
考虑到这些因素,再加上其它一些原因,部分航空业巨头的脚步有所迟疑。空客的主要对手波音公司的环境策略总监肖恩纽森最近表示:“我们认为,氢推进系统所需的技术和元素还需要再过一段时间才能……用于商业用途。”此外,英国政府的关键顾问团队之一对此也抱有疑虑。英国气候变化委员会的戴维乔菲指出:“要想直接使用氢能,还需数十年时间进行过渡。”
那么,我们还有哪些替代方案呢?2020年9月,航空交通行动组织(ATAG)发布了一组场景模拟,提出即使航空客运量继续增加,全球航空业也有可能做到二氧化碳零排放,只不过要到2060年后才能实现。根据这些场景,直接用氢只是“小打小闹”,真正改变形势的还是所谓的“可持续航空燃料”。
这个笼统的词汇包含了一系列产品,比如生物燃料,其产生的二氧化碳净排放、以及与传统航空燃料相关的其它污染物水平都很低。可持续航空燃料的支持者指出,与纯氢相比,它们具有很多显而易见的优势。由于它们在化学组成上与现有的航空燃料完全相同,因此几乎不需要重新设计、不需要投入时间、也不需要氢动力飞机所需的大量附加投资,便可用于现有系统中。劳斯莱斯首席技术官保罗斯坦称,可持续航空燃料是实现可持续未来的关键所在。“等到2050年,航空业每年需要的燃料将多达5亿吨。如果可持续航空燃料能实现规模化生产,我们将对地球做出巨大贡献。”
可持续航空燃料可分为两类。一是通过对农业废弃物等生物质进行化学处理或热处理产生的生物燃料,二是所谓的“电燃料”。借助这些燃料,氢终将在航空业中发挥关键作用。
电燃料通过氢与二氧化碳反应产生,产物名叫“合成气”。接着,这些合成气通过“费托工艺”转化为“电原油”,可作为原油替代品,提纯加工成为航空煤油及其它燃料。假如各生产阶段所需的大量能量都来自零碳能源,那么整个过程便可实现碳平衡,即在生产这些燃料后,大气中的二氧化碳没有增加。
位于奥斯陆的Norsk e-Fuel公司利用瑞士公司Climeworks研发的空气直接捕捉技术收集二氧化碳,又借助可再生能源电解水产生氢气。该公司计划于2023年在挪威开设全球首家电燃料工厂,每年为挪威和欧洲市场生产1千万升燃料。等到2026年,生产目标将达到每年1亿升。该公司总经理卡尔霍普梅尔指出,一家全规模运作的工厂可以为挪威国内使用最频繁的五条航线提供一半的燃料,将排放量减少一半。
就目前而言,有一件事是几乎可以肯定的:在接下来数年、乃至数十年间,氢和电燃料的成本仍将远远高于传统航空燃料,导致它们在航空业“绿色化”中的作用受到限制,除非航空业其它成本的权重发生变化。环保人士利奥穆里指出,使用传统燃料的航空业务必须将其对环境的破坏体现在价格中。这样做尽管会导致机票价格上涨,但可以舍小利而保全球。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,香港建造业首个氢能项目启动礼暨氢能应用分享会隆重举行,标志着由国鸿氢能、中建香港及中石化(香港)联合打造的多项氢能应用陆续落地,开创香港建造业氢能应用先河。香港特区政府环境及生态局局长谢展寰、机电工程署署长潘国英、港深创新及科技园有限公司首席项目发展总监邓维勇、中建香港常务
3月3日,波兰波兹南公共交通运营商MPKPoznań紧急宣布,旗下25辆SolarisUrbino12氢动力公交车因车载诊断系统检测到异常故障暂停运营。初步调查显示,氢气质量问题是核心诱因。这批氢能客车的制造商Solaris指出,燃料/氢气质量差是最可能的原因,并已委托独立实验室检测波兹南加氢站的氢气样本。据了解
北极星氢能网获悉,2025年2月10日,江苏国富氢能技术装备股份有限公司(简称“国富氢能”)与德国WankelAviationGmbH(简称“Wankel航空”)正式签署战略合作协议,双方将围绕低空经济领域的氢动力系统研发与液氢应用技术展开深度合作。这一合作标志着中德两国在氢动力飞机技术领域的强强联合,推动绿
近日,空中客车公司表示,由于技术发展速度低于预期,该公司将推迟原定于本世纪30年代中期的氢动力商用飞机开发计划至下个十年中期。据法国工人组织表示,氢技术的发展速度比实现原定的2035年目标所需的速度落后了5到10年。
近日,安徽汉马醇氢动力新能源有限公司成立,注册资本3000万人民币,经营范围含汽车零配件零售、汽车零配件批发、插电式混合动力专用发动机销售、发电机及发电机组销售、新能源汽车电附件销售、电子产品销售等。股东信息显示,该公司由汉马科技集团股份有限公司持股80%、马鞍山醇氢企业管理合伙企业(
北极星氢能网获悉,1月10日,中国石化天津石化公司(以下简称“天津石化”)接收天津新氢动力科技有限公司(以下简称“新氢动力”)交付的首批3.5T双瓶氢能叉车,为装置现场物料搬倒“零碳”作业提供了可靠支撑。这是双方在推动绿色能源转型和可持续发展上的首次合作。作为中国工业碳达峰“领跑者”企
近日,上海舜华新能源系统有限公司与博世氢动力系统(重庆)有限公司在渝签署《战略合作协议》,将以新模式推动合作迈入新阶段。上海舜华新能源系统有限公司执行总裁刘绍军、博世氢动力系统(重庆)有限公司总经理肖浩栋见证签约。根据协议,双方明确互相为战略合作伙伴关系,并持续加深合作模式。双方
近日,天津新氢动力科技有限公司17.44668%股权转让,受让方天津津能滨电工程有限公司,成交金额2000万元人民币。天津新氢动力科技有限公司成立于2019年11月18日,注册地位于天津市滨海新区临港经济区智能装备园1号厂房,法定代表人为陈海涛。是一家专注于氢能工业车辆发动机系统研发、生产的“专精特新
12月4日,苏银产业发展基金揭牌暨新氢动力年产1000台套固态金属氢储能系统及3000台套燃料电池系统项目签约仪式在苏银产业园举行。苏银产业园联合银川市产业基金管理有限公司共同设立苏银产业发展基金,总规模5.011亿元,其中首期规模1.011亿元,主要以股权投资形式,投向银川市新能源、新材料和医疗大
北极星氢能网获悉,近日,北京氢源智能科技有限公司(以下简称“氢源智能”)完成了亿元B轮融资,这一轮融资由上海海际朴诚资本与湖州吴兴交通旅游投资发展集团组成的专项产业投资基金领投,展示了资本市场对氢能与无人机交叉领域的高度关注。据悉,自2021年成立以来,氢源智能专注于无人机固体氢动力
8月26日,“天目山一号”氢动力长航程多旋翼无人机(以下简称“天目山一号”)首飞仪式在浙江杭州举行。此为全球首款百公里级氢动力多旋翼无人机,也是全球首款集成降落伞设计的量产型氢动力无人机。据悉,该无人机采用自主研制的氢燃料电池动力系统、一体化成型轻质碳纤维机身,集成智能降落伞系统设计
北极星氢能网获悉,2025年2月10日,江苏国富氢能技术装备股份有限公司(简称“国富氢能”)与德国WankelAviationGmbH(简称“Wankel航空”)正式签署战略合作协议,双方将围绕低空经济领域的氢动力系统研发与液氢应用技术展开深度合作。这一合作标志着中德两国在氢动力飞机技术领域的强强联合,推动绿
近日,空中客车公司表示,由于技术发展速度低于预期,该公司将推迟原定于本世纪30年代中期的氢动力商用飞机开发计划至下个十年中期。据法国工人组织表示,氢技术的发展速度比实现原定的2035年目标所需的速度落后了5到10年。
北极星氢能网获悉,近日,劳斯莱斯表示,公司将放弃电动和氢动力飞机,因为该公司认为,至少在未来20年里,传统动力仍将是主流。
北极星氢能网获悉,日前,英国劳斯莱斯公司表示,它已经成功地使用氢气启动了飞机发动机,这是世界航空领域的第一次,标志着氢气可能是航空飞行脱碳的关键。公司表示,地面测试使用改装的劳斯莱斯AE2100-A支线飞机发动机,使用风能和潮汐能制成的绿色氢。据介绍,传统航空业的碳排放量不低,因为飞机燃
2月10日,作为与液化空气、空中客车和大韩航空结成的新伙伴关系的一部分,韩国仁川国际机场将在其运营中制定氢使用路线图。为了使机场自身和更广泛的航空部门脱碳,该集团将支持氢生态系统的部署,以支持地面运营和氢动力商用飞机。相信上述措施将分两步实施。首先,将制定在仁川机场及周边地区率先开
Zeroavia在加州完成了第一个大功率19座、氢电(hydrogen-electric)、零排放航空动力系统的地面测试。
近日,PowerCell公司收到英国ZeroAvia公司的追加订单,订单总价值为1090万瑞典克朗。该订单是双方合作协议的一部分,PowerCell公司提供燃料电池堆,系统以及工程服务。双方合作目标是开发19座氢动力商用飞机,计划采用600kw的氢燃料电池动力系统。
据外媒报道,德国清洁航空公司H2Fly和DeutscheAircraft正在联合开发一种可搭载40人的氢燃料电池飞机并将在2025年首次试飞示范飞机。DeutscheAircraft已经收购了一架Dornier328飞机并跟H2Fly签署了一份合作备忘录--它们将共同研发氢燃料电池以期在商用支线飞机上实现零排放动力系统。
新思界产业研究中心出具的《2021年全球及中国氢能飞机产业深度研究报告》显示,全球氢能飞机市场规模将从2021年的1.5亿美元,增长到2030年的70.9亿美元,复合年增长率为47.0%。飞机推进系统、燃料电池、新型染料、低温存储技术、氢燃料提取以及专门用于氢动力飞机的结构设计等领域不断突破,推动了全球氢能飞机的市场规模发展。
9月21日,空中客车公司公布了三种基于氢动力概念的飞机,该公司表示这将是世界上第一款零排放的商用飞机,将于2035年投入使用。(来源:微信公众号“车用氢能产业蓝皮书”ID:CATARC_HYDROGEN)三款氢概念飞机代表了实现空客公司零排放飞行的不同方法,并均使用氢作为主要动力来源——空客认为这是一种
北极星氢能网获悉,日前上海市人民政府办公厅印发了《美丽青浦建设三年行动计划(2024-2026年)》的通知。通知指出,要持续优化能源结构体系,推进“光伏+”专项工程,本区光伏备案项目11.7万千瓦,光伏装机容量达到19.4万千瓦以上。推动氢能多元化利用,打造氢能及氢燃料电池产业园,积极推进零碳氢储
北极星氢能网获悉,3月11日,重庆市巴南区人民政府发布了《重庆市巴南区空气质量持续改善行动实施方案》的通知。该通知明确指出,将在社区层面积极推动氢能的应用,具体涉及燃料电池车辆、综合发电系统、备用电源以及热电联供系统等领域,作为传统能源的替代。同时,通知还强调了绿氢的推广使用,特别
北极星氢能网获悉,3月12日,安徽省交通运输厅、省发展改革委和省财政厅联合发布了《安徽省2025年新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施方案》的通知。具体通知内容如下:安徽省交通运输厅安徽省发展改革委安徽省财政厅关于印发《安徽省2025年新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施方案》的通知各
北极星氢能网获悉,3月11日据外媒报道,现代汽车(HyundaiMotor)宣布,将在韩国蔚山工厂新建一座氢燃料电池工厂,并计划在2028年实现大规模生产。这将成为现代汽车的第三座燃料电池制造基地。据悉,该蔚山燃料电池工厂预计年产能可满足6500辆氢动力汽车的燃料电池系统需求。目前,现代汽车的燃料电池
北极星氢能网获悉,3月11日由大连检验检测认证集团有限公司旗下大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司(国家市场监督管理总局气瓶安全技术重点实验室)与浙江大学、大连理工大学联合实施的国际首次基于UNGTR13-Ⅱ(联合国全球技术规则13号二阶段)《氢和燃料电池汽车》的70MPa(兆帕)车用储氢气瓶火灾爆炸
近日,国家能源局印发《2025年能源行业标准计划立项指南》通知,文件指出,2025年能源行业标准计划立项重点方向涉及氢能制备、储运、加注、燃料电池等氢能应用,具体如下:相关阅读:国家能源局印发《2025年能源行业标准计划立项指南》
“气温零下28℃,海拔超过2000米,风力8级……全部顺利通过测试!最新款产品性能达到批量生产各项要求!”3月10日16时,浙江鲲华新能源科技有限公司(以下简称“浙江鲲华”)总经理李洪卫第一时间收到在新疆哈密市的测试团队从3000多公里外传来的最新“热辣”捷报,李洪卫直呼:“超出预期,量产稳了。
从两会提案看中国氢能的“黄金三年”——一场关于“钱”的能源革命“氢能源是个烧钱的大玩具”这句话在氢能圈流传已久。过去三年,中国氢能行业上演了一场史诗级“逆袭”:加氢站数量从2022年的270座增至2024年的超450座,2025年预计将突破1000座;氢燃料重卡价格从180万元降到120万元,绿氢生产成本从
“过去的一年,全国政协聚焦绿色低碳高质量发展这一治本之策,大力推动绿色生产方式和生活方式,助推产业绿色升级。这也是我近几年持续关注的问题。”谈及如何进一步推动重点领域绿色转型,全国政协委员、辽宁省科技厅厅长蔡睿这样说。氢能产业是国家战略性新兴产业重点发展方向。近年来,辽宁省在氢能
近日,浙江氢邦科技有限公司(以下简称“氢邦科技”)近日宣布,公司与新加坡南洋理工大学曾少华院士(ProfessorChanSiewHwa)团队联合研发的国内首套氨燃料固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统成功交付,并启航运输到新加坡。氢邦科技本次交付的SOFC发电系统以氨燃料为核心,通过高效电化学反应直接发电
北极星储能网获悉,氢蓝时代成功中标中国能建黑龙江省电力设计院总包的40MW氢能发电项目,中标金额达3.7亿元。该项目不仅是全球目前最大规模的氢燃料电池(PEM)调峰发电项目,也是国内最大规模的氢能调峰发电项目。我国氢能发电在规模化、商业化道路上迈出了关键一步。在中标的同时,氢蓝时代同步释放
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!