现今，随着越来越多的人选择飞机出行，民用航空的碳排放成倍数增长，预计到2050年，全球航空公司的碳排放将占到全球碳排放的四分之一。由此，科学家们开始研发一种更加节能环保、效率高能耗低的新型电动飞机，借以达到绿色航空的目的。

　　电动飞机近在咫尺

　　科学家们一直致力于开发一种更加节能环保、效率高能耗低的新型电动飞机。1957年，世界首架电动飞机模型“无线电皇后”号试飞成功，但由于当时技术受限，电动飞机的商用未能获得实质性突破。随着时间的推进，越来越多的企业开始涉及电动航空领域，截至2019年年底，全球已有约200个不同的电动飞机项目正在开发中。在全球发展持续升温的大背景下，电动航空产业也迎来了加速发展的关键时期。

　　2019年12月，由海港航空公司创始人兼首席执行官格雷格·麦克杜格尔驾驶的世界首架全电动商用飞机，在加拿大温哥华成功试飞15分钟。这架飞机拥有552kW的电动马达，由海港航空公司与MagniX合作进行电推进改装工作，他们用Magni500电机替换了DHC-2“海狸”水上飞机的发动机。格雷格·麦克杜格尔表示，该技术如果成功推行，除了燃油效率，还能够实现零排放、节省数百万美元的维护成本。MagniX首席执行官罗伊·甘扎斯基说道：“这证明了全电动形式的商用航空的可行性，标志着电子航空时代的开始。”

　　普通电池燃料遭遇技术瓶颈

　　DHC-2“海狸”试飞后不久，塞斯纳“大篷车”小型飞机也成功在美国华盛顿试飞30分钟。MagniX表示，30分钟飞行原本需要消耗300美元的燃油，而使用电池动力后，电费还不到6美元，同时还能避免燃油飞机每3000~4000飞行小时就要进行的发动机大修问题，大幅降低了维护成本。不过，飞机使用传统电池动力，需要面对的将是电池能量密度、航程、充换电等一系列问题。

　　据ZeroAvia公司创始人兼CEO瓦尔·米夫塔霍夫估计，电动飞机至少要有480km的续航里程才有商业飞行价值，而这可能需要500~600kWh的电量。以目前300Wh/kg的电池能量密度来算，要支持480km续航里程，仅电池重量便将达到2t，显然无法商业化。另外，机场还需要配置至少1~2MW的快速充电器，才能保证两次飞行之间有可接受的整备时间，如果用换电方案减少飞机充电时间，机场便需要储备大量可更换电池。并且，一架飞机要实现商业飞行，还需要面临高海拔、低温环境以及反复充放电过程对电池容量损耗的问题。

　　氢燃料或成为替代能源首选

　　前段时间，ZeroAvia公司旗下一款采用氢燃料电池动力系统的HyFlyer飞机完成了符合商业飞行标准的电动飞机飞行。该公司表示，之后还将组织一系列长距离测试，比如从苏格兰奥克尼群岛出发，进行距离在463至556km的飞行。

　　瓦尔·米夫塔霍介绍道，该机由氢燃料电池、电动机和储氢罐等组成的燃料电池推进。据他的乐观推测，到2040年，氢燃料电池飞机座位将超过200个，航程也可以超过5556km。

　　ZeroAvia公司的这项探索，立即成为了航空业寻找替代能源的最新方向。他们发现，使用氢燃料电池会比传统燃料或纯电池更加经济，并且能够解决使用纯电池出现的充电时间长、容量低重量大的问题。然而，氢燃料动力目前也存在明显的技术瓶颈，比如如何储氢和加氢。虽然现在已经研发出了轻量化的高压储氢罐，但复合材料的成本十分昂贵，而且并不十分安全。

　　纵观现阶段的电动航空领域，消费者乘坐电动飞机的愿望还尚不能够实现，但电动航空时代的帷幕已经拉开，相信未来实现这一愿望不会太远。

　　（本报综合）