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隨著全球范圍內(nèi)節(jié)能減碳浪潮的興起，航空業(yè)也踏上了節(jié)能減排之路。
航空運(yùn)輸業(yè)的碳排放主要來(lái)自于飛機(jī)航空燃油燃燒，節(jié)能減排要從能源替代著手。目前，研究較廣且可行性較高的方案有電動(dòng)化、氫能化、可持續(xù)航空燃料三種。
電動(dòng)化方案
電動(dòng)飛機(jī)是指依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)，其舍棄了傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，電力的來(lái)源較為豐富多樣，包括燃料電池、太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器、無(wú)線能量傳輸和其他種類的電池。目前已經(jīng)研制成功的可載人電動(dòng)飛機(jī)主要包括太陽(yáng)能飛機(jī)，蓄電池電動(dòng)飛機(jī)以及燃料電池飛機(jī)。
雖然電動(dòng)飛機(jī)的發(fā)展取得了一定成果，但其商業(yè)化落地卻依然十分遙遠(yuǎn)。采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)關(guān)鍵性能指標(biāo)較低，電動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)重量過(guò)大。能量利用率較低、電池等關(guān)鍵部件成本較高也是電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展的阻力。
氫能化方案
對(duì)于航空業(yè)而言，氫能的大規(guī)模推廣應(yīng)用是大勢(shì)所趨，但如何利用卻是值得探討的問(wèn)題。高壓氫氣和燃料電池的組合技術(shù)日漸成熟，未來(lái)有望在小型飛機(jī)上全面推廣；但飛機(jī)的特點(diǎn)和當(dāng)前技術(shù)的局限決定了氫能難以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)航空燃油進(jìn)行規(guī)模替代。
可持續(xù)航空燃料
航空業(yè)對(duì)于低碳能源的需求日益增長(zhǎng)，使得人們開(kāi)始尋找更為清潔的燃料。生物航煤與傳統(tǒng)航煤的成分相近，采用了餐飲廢油、動(dòng)植物油脂、農(nóng)林廢棄物作為原材料，，雖然燃燒也會(huì)產(chǎn)生碳排放，但由于其原材料在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)吸收空氣中的二氧化碳，除精煉環(huán)節(jié)的能耗外，不會(huì)額外增加空氣中二氧化碳的含量，從而起到減少碳排放的效果。
歷經(jīng)十余年的探索，不少航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品可以應(yīng)用一定比例的可持續(xù)航空燃料，航空制造商正在試圖提高燃油中可持續(xù)航空燃料的混合比例。波音公司提出到2030年，讓所有飛機(jī)都能使用100%可持續(xù)航空燃料；普惠發(fā)動(dòng)機(jī)方面也表示目前所有普惠發(fā)動(dòng)機(jī)都可以在最高50%SAF與傳統(tǒng)航空煤油混合的情況下運(yùn)行，普惠也在開(kāi)展測(cè)試，提高可持續(xù)航空燃料的比例；空客方面則推出了三款氫能源商用飛機(jī)的視覺(jué)概念圖，稱這些飛機(jī)將在2035年推出并投入使用。
如此看來(lái)，氫能化方案成為了各大公司未來(lái)的主要發(fā)力點(diǎn)。除了技術(shù)上的突破，氫能化方案的成熟落地還需要包括儲(chǔ)存氫能、運(yùn)輸氫能和生產(chǎn)氫能在內(nèi)的全鏈條的合作。
近年來(lái)，氫能在商業(yè)化落地上取得了一定進(jìn)展，氫能汽車的商業(yè)化進(jìn)程加速。這給了航空領(lǐng)域氫能化方案的落地信心，而氫能在航空領(lǐng)域的運(yùn)用或?qū)⒁鹦袠I(yè)變革，加速航空業(yè)的發(fā)展。
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