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“氢”装助跑航空业脱碳之道
来源:《【www.649.net】》2022-04-25 16:01:00

《【www.649.net】》、【www.649.net】 记者程婕 报道:在2050年实现行业净零排放的目标下,航空业掀起了一场可持续飞行方案的革命,致力于通过技术创新减少二氧化碳排放,以确保航空运输能够以最可持续的方式来实现未来的增长以及经济收益。

从继续挖潜燃气涡轮发动机技术持续提高燃油效率,到研发包括生物质燃料在内的非原油提炼可持续航空燃料(SAFs),再到电动系统的不断应用……新的推进技术不断涌现。然而,产能的瓶颈和严重的溢价让可持续航空燃料面临着未来发展的局限。电池则由于重量和容量的限制,短期内更适合被应用在小型支线飞机以及城市垂直起降飞行器上。
近年来,在航空业对更远的未来进行布局的过程中,氢燃料异军突起,成为最具前景与可行性的技术概念。事实上,氢燃料并不是陌生的概念。世界上第一台内燃机投入使用时,它所采用的燃料并非汽油或柴油,而是氢气。在整个20世纪,众多行业都对氢燃料内燃机的可行性进行了研究测试。
如今,氢燃料已被证明具有为交通工具(如汽车)提供动力的能力,航空业也再次将目光投向它。空客始终认为,氢能源作为一种清洁的航空燃料,具有广阔的应用前景。其于2019年9月推出的ZEROe零排放概念飞机,便是以基于氢燃料电池技术的独立推进系统为特色的。巴航工业也于2021年11月推出了Energia系列四款采用可再生能源动力技术的全新飞机概念设计,其中一款使用的就是氢燃料电池。2022年2月,空客与CFM国际公司签署合作协议,旨在对氢燃料发动机进行地面和飞行测试,为2035年前将一款零排放飞机投入使用做好准备。
但是,选择氢燃料要面对的一大现实困难是储存和运输。液态氢需要在零下253摄氏度低温储存,这就对储罐材料的隔热、抗冲击、密封等性能有很高要求,且需要专门开发一种能够在飞机应用要求下承受热循环和压力循环的液氢储罐。氢燃料加注到飞机上,所占体积是传统燃油的4倍,因此还需要对飞机结构作出调整。此外,挑战还来源于因运输和加注氢燃料而要进行的大量基础设施建设,以及在源头上就要以可持续的方式制备氢燃料。这些都意味着需要对整个产业链进行重构,无法一蹴而就。
对我国航空业来说,加入到氢能源等新燃料飞机的研发竞争中去,是一次弯道追赶的重要机遇。上个月,国家发展改革委、国家能源局联合研究制定的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》对外发布。根据《规划》,“十四五”时期,我国将初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。因此,民机制造业也应尽早向新能源技术方向大胆跨越转型。

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