在近日的巴黎航展上碾壓空客與波音兩大航空巨頭的，竟然是初出茅廬的“愛麗絲”(Alice)——飛機(jī)的輕盈帥氣自然不在話下，關(guān)鍵是不用一滴油。
今年6月17日至23日舉行的“巴黎-布爾歇國際航空航天展覽會(huì)”即巴黎航展上，以“愛麗絲”為代表的電動(dòng)飛機(jī)成為絕對(duì)的主角。
航空巨頭和飛機(jī)制造廠商正在積極為應(yīng)對(duì)氣候變化做出減排努力。電動(dòng)飛機(jī)一旦實(shí)現(xiàn)商用，將對(duì)環(huán)保有積極貢獻(xiàn)。
巴黎航展上帥出天際的”愛麗絲“。
航空公司為經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng)
“愛麗絲”是全球第一架商用電動(dòng)飛機(jī)的原型機(jī)。她是一架9座全復(fù)合材料電動(dòng)支線飛機(jī)，由以色列初創(chuàng)公司Eviation研發(fā)，在此次巴黎航展上首次亮相。
從外觀和性能來看，“愛麗絲”是十足的“女漢子”。該飛機(jī)配有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)，總輸出功率為800千瓦，安裝在尾部和翼尖上，驅(qū)動(dòng)哈策爾推進(jìn)式螺旋槳。該機(jī)在機(jī)身內(nèi)裝有3.8噸重的電池，可提供900千瓦時(shí)的能量，一次充電可飛行1037公里，巡航速度為407公里/小時(shí)。
Eviation方面表示，公司將與西門子以及美國的電力推進(jìn)初創(chuàng)公司MagniX合作研制推進(jìn)系統(tǒng)，包括電氣集成、飛機(jī)電傳飛控的連接、熱管理系統(tǒng)開發(fā)和機(jī)械安裝，計(jì)劃在今年晚些時(shí)候試飛。
Eviation公司首席執(zhí)行官巴-亞哈(Omer Bar-Yohay)在巴黎航展期間表示：“這架飛機(jī)看起來很酷，并不是因?yàn)槲覀兿Ｍ阉斐蛇@樣，而是因?yàn)樗侨妱?dòng)的，我們必須要圍繞飛機(jī)的動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)來對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)，而電動(dòng)飛機(jī)的輕量化引擎為我們的設(shè)計(jì)提供了全新的空間。”
該公司計(jì)劃于2021年對(duì)該機(jī)進(jìn)行23部認(rèn)證，2022年交付。23部(Part 23)認(rèn)證是美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)針對(duì)19座及以下、起飛重量19000磅(約合8.6噸)及以下的輕型飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn); 歐洲航空安全局(EASA)也有類似23部的條款。
在巴黎航展上，已有客戶對(duì)這款9座飛機(jī)表達(dá)興趣。
巴黎航展現(xiàn)場。
美國國內(nèi)航空公司海角航空(Cape Aire)與Eviation達(dá)成協(xié)議，將簽署“兩位數(shù)的購買訂單”。海角航空目前運(yùn)營飛機(jī)數(shù)量達(dá)90架。
他還說，“愛麗絲”每架的定價(jià)是400萬美元(約合2750萬元人民幣)。
對(duì)于航空公司而言，電動(dòng)飛機(jī)的潛力不僅僅在于環(huán)保，更在于其經(jīng)濟(jì)效益。
“小型電動(dòng)客機(jī)的商業(yè)模式是非常清晰的。”MagniX公司CEO羅伊·甘扎斯基(Roei Ganzarski)表示，“全球每年航程低于500英里(805公里)的短途機(jī)票銷量約20億張。”
這是一個(gè)巨大的市場。
最關(guān)鍵的是，電力要比傳統(tǒng)的飛機(jī)燃油便宜很多。以美國塞斯納飛機(jī)公司的單發(fā)輕型飛機(jī)為例，一架傳統(tǒng)小型的“塞斯納大篷車”(Cessna Caravan)的燃耗成本大約是每100英里400美元。相比較而言，電動(dòng)飛機(jī)每小時(shí)的飛行耗電成本在8美元至12美元。
“企業(yè)并不都是環(huán)保主義驅(qū)動(dòng)的，它們有動(dòng)力去研發(fā)電動(dòng)飛機(jī)，是因?yàn)槠浔澈蟮慕?jīng)濟(jì)效益。”甘扎斯基表示。
MagniX公司已經(jīng)開始和水上飛機(jī)運(yùn)營商——加拿大的港灣航空公司合作，計(jì)劃將其現(xiàn)有的飛機(jī)改裝成電動(dòng)飛機(jī)。該公司還表示，即便在1500公里左右的中等距離航線，電動(dòng)飛機(jī)仍然具有可行性。
羅羅收購西門子電動(dòng)飛機(jī)部門
電動(dòng)飛機(jī)在商用領(lǐng)域的開發(fā)，最早起始于空客在2014年披露的E-Thrust概念?？湛秃桶l(fā)動(dòng)機(jī)制造商羅爾斯羅伊斯以及西門子合作開發(fā)的2兆瓦級(jí)的E-Fan X混合電推進(jìn)支線飛機(jī)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)計(jì)劃2020年推出，并于2021年開始試飛。
就在巴黎航展期間，羅爾斯羅伊斯宣布與西門子達(dá)成協(xié)議，收購其電動(dòng)和混合電動(dòng)航空推進(jìn)業(yè)務(wù)eAircraft，以加速實(shí)現(xiàn)電氣化戰(zhàn)略。這項(xiàng)收購證明了羅爾斯·羅伊斯正在認(rèn)真地推進(jìn)電動(dòng)引擎的布局。
羅爾斯羅伊斯首席技術(shù)官斯特恩(Paul Stein)表示：“我們?cè)陔姎饣矫娴耐度胝诩铀?，電氣化將為航空業(yè)帶來深遠(yuǎn)影響。我們認(rèn)為在不遠(yuǎn)的將來，純電動(dòng)或全電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)將為小型飛機(jī)提供動(dòng)力，而大型飛機(jī)將依賴混合電動(dòng)解決方案，將電氣化與燃?xì)鉁u輪機(jī)的演進(jìn)融合在一起。”
西門子eAircraft業(yè)務(wù)主要位于德國和匈牙利，雇用約180位電動(dòng)設(shè)計(jì)師和工程師，負(fù)責(zé)開發(fā)一系列全電動(dòng)和混合電動(dòng)航空推進(jìn)解決方案。
西門子首席技術(shù)官兼首席運(yùn)營官博樂仁(Roland Busch)也對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“通過與羅爾斯·羅伊斯的合作，我們將提供數(shù)字解決方案業(yè)務(wù)組合，這是整個(gè)行業(yè)朝著可持續(xù)、低排放航空所邁出的重要一步。”
美國聯(lián)合技術(shù)公司(United Technologies)也在研發(fā)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其旗下的普拉特-惠特尼(Pratt & Whitney)發(fā)動(dòng)機(jī)公司是美國最大的兩家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司之一。
聯(lián)合技術(shù)公司表示，研發(fā)目標(biāo)是提供1兆瓦級(jí)的動(dòng)力。使用新型混合電力后，將節(jié)省30%的燃料;到2022年搭載該電動(dòng)引擎的飛機(jī)將飛行，預(yù)計(jì)在2020年中期，區(qū)域航空公司可以訂購。
電動(dòng)飛機(jī)市場參與者的隊(duì)伍也在壯大。
以國有企業(yè)以色列航宇工業(yè)公司(IAI)也正在開發(fā)短途電推進(jìn)飛機(jī)。美國的初創(chuàng)公司萊特電力(Wright Electric)計(jì)劃2019年試飛9座混合電動(dòng)飛機(jī)，此后將開發(fā)全電窄體客機(jī)，用于倫敦至巴黎或紐約至波士頓的短途市場。萊特電力已經(jīng)與廉航英國易捷航空公司(EasyJet)合作，將于2027年提供常規(guī)電動(dòng)飛機(jī)服務(wù)。
美國航空航天局(NASA)的X-57 Maxwell電動(dòng)飛機(jī)搭載了14個(gè)電力發(fā)動(dòng)機(jī)。圖為藝術(shù)假想圖。來源：NASA
美國航空航天局(NASA)也在主導(dǎo)研發(fā)電動(dòng)飛機(jī)。這是近日拍攝的X-57’s Mod II。來源：NASA
解決碳排問題仍不現(xiàn)實(shí)
“電動(dòng)飛行正在成為現(xiàn)實(shí)。我們已經(jīng)可以預(yù)見一個(gè)無需依賴于飛機(jī)燃料的時(shí)代的到來。”易捷航空CEO約翰·隆德格倫(Johan Lundgren)表示。
波音公司參與投資的電動(dòng)飛機(jī)創(chuàng)業(yè)公司Zunum Aero計(jì)劃在2022年將其首架混合動(dòng)力電動(dòng)飛機(jī)交付給私人包機(jī)公司JetSuite，從而迎來地區(qū)性航空出行新時(shí)代。JetSuite計(jì)劃向全美拓展業(yè)務(wù)，最終將購買100架12座的飛機(jī)。
此外，Zunum Aero計(jì)劃為JetSuite的私人包機(jī)業(yè)務(wù)和JetSuiteX定期航班服務(wù)提供更大型的電動(dòng)飛機(jī)。預(yù)計(jì)于2022年推出的ZA10飛機(jī)，飛行時(shí)速將達(dá)到700英里(約為1120公里)。而更大型的ZA50飛機(jī)，目標(biāo)是在2025年左右，飛行時(shí)速能夠達(dá)到1000英里(約為1600公里)。
根據(jù)投行瑞銀最新發(fā)布的報(bào)告，區(qū)域性航空行業(yè)將迅速轉(zhuǎn)向電動(dòng)和混合動(dòng)力。預(yù)計(jì)2028年至2040年期間，全球每年對(duì)混合動(dòng)力飛機(jī)的需求約為550架。
但是純電動(dòng)飛機(jī)要實(shí)現(xiàn)長途旅行仍然有很長的路要走，最主要的挑戰(zhàn)是電池技術(shù)的發(fā)展，不如電動(dòng)引擎和動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)那樣迅速。
正如前文提及的“愛麗絲”，飛機(jī)攜帶的電池就有3.8噸，占飛機(jī)最大起飛重量6.35噸的大部分。“這是一個(gè)巨大的電池，上面搭載著飛機(jī)。”巴·亞哈對(duì)此開玩笑說。
“除非能源存儲(chǔ)模式有了根本性的顛覆，(長途飛行)我們目前仍然只能依賴于混合燃料。”聯(lián)合技術(shù)公司首席技術(shù)官葉廖緬科(Paul Eremenko)也做出同樣的表態(tài)。
這樣看來，要電動(dòng)飛機(jī)解決目前航空公司碳排放過高的問題仍然不現(xiàn)實(shí)。
因?yàn)槿蚝娇疹I(lǐng)域超過80%的碳排放是由航程在1500公里以上的長途飛機(jī)所制造的，而這部分的需求仍然無法用電動(dòng)飛機(jī)來替代。
即便如此，英國已經(jīng)宣布到2050年實(shí)現(xiàn)零碳排放的目標(biāo)。更多國家或地區(qū)也將跟進(jìn)。這對(duì)于目前每年全球43億人次的飛行而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，而到2037年，每年全球飛行人次將達(dá)到80億。
