未來,利用電力驅動而得以實現零排放的客機能夠讓行動力變得更具永續性與機動性。在接下來的數十年,可望將這種電動交通工具(electromobility)帶到空中,並與地面各種運輸方式連結,讓乘客的旅途變得更容易也更快速。德國航太中心(DLR)目前正致力於開發這種以燃料電池為基礎的飛行器。

DLR首架主要依靠氫燃料電池為動力的四人座小型客機HY4,預計將在今夏首航試飛。這架雙機身、單引擎客機的動力傳動系統是由氫儲存單元、低溫氫燃料單電池與高性能電池共同組成。這種燃料電池可將氫能直接轉化為電能,從而為螺旋槳供電。在此過程中的唯一副產品是純水。如果能經由再生能源供電的電解過程產生轉換所需的氫,那麼HY4的飛行將可實現完全零排放。

該HY4的動力傳動系統已經在實驗室中測試成功了。為了打造足以起飛所需的動力,系統必須至少3分鐘可靠地提供最大的起飛性能。而在測試過程中,開發人員能以最大功率成功地執行系統超過10分鐘了,同時也證明了燃料電池和蓄電池之間的相互作用——結合能量緩衝器和備份電源系統功能,從而為在飛機中整合動力系統鋪路。

以混合驅動的概念打造HY4研究平台,被視為在商用客機上建立電力驅動道路上的重要里程碑。「混合驅動可望以低排放帶來高能效。我們認為很快就能看到長程安全載送乘客的潛力,」DLR航太董事會成員Rolf Henke表示,「長遠來看,具有更高載客量的飛機也指日可待。」

「電動客機可提供實現動態、零排放以及連接未來行動力概念的必要環結,」主導DLR技術熱力學研究所的Andre Tess表示。這種概念能同時在空中與地面的行動力之間產生十分有利的協同效應。他補充說,這種高效率、零排放以及互連的運輸工具,將有助於填補未來在城鄉之間的行動需求。

歐盟(EU)即在此背景下推動相關計劃並定義目標,期望促進其成員國之間的旅程,同時付諸執行與加速進展。例如,歐盟研究網路——「歐洲航空研究與創新諮詢委員會」(ACARE)旨在縮短會員國之間「府到府」(door to door)的旅途至4小時以內。這將需要各種有關運輸工具的無縫配合。

DLR的這項HY4計劃也與幾家公司和組織共同合作。例如,DLR拆分出H2FLY,負責操作飛機。HY4的設計來自斯洛維尼亞一家飛機製造商Pipistrel的現有概念,動力傳動概念和電源模組由德國烏爾姆大學(University of Ulm)進行開發,而加拿大Hydrogenics則為此計劃提供了氫燃料電池組。此外,德國斯圖加特(Stuttgart)機場也支持這項計劃——這個機場就是HY4混合客機的大本營。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Fuel Cell Plane May Bring Zero Emission Flying in Reach,by Christoph Hammerschmidt)