电动飞机时代已经距离我们没有那么遥远

双座的“韦利斯”全电动轻型飞机已经悄然在欧洲各地上空掠过，加拿大不列颠哥伦比亚省正在测试电动水上飞机，而且更大型的飞机即将到来。加拿大航空公司9月15日宣布，将从瑞典哈特飞机公司购买30架混合动力支线飞机。哈特公司预计将在2028年前推出30座的混合动力飞机。美国国家可再生能源实验所的分析人士指出，首款50至70座的混合动力通勤飞机可能在那之后不久问世。他们说，在本世纪30年代，电动航空可能会真正起飞。

报道称，这对控制气候变化很重要。目前，全球约3%的碳排放来自航空业，随着人口增长，预计将有更多乘客和航班，到2050年，航空业产生的二氧化碳排放量可能是新冠疫情前的3至5倍。

美国密歇根大学航空航天工程助理教授格克钦·奇纳尔研究可持续航空概念，包括混合动力飞机和氢燃料飞机。“对话”网站向她询问了目前减少航空排放的主要方法以及电动和氢等技术的发展方向。

飞机是最复杂的交通工具之一，而要让其电动化，最大的问题是电池重量。

如果想完全靠现有的电池驱动一架波音737客机，就必须撤下所有乘客和货物，然后用电池把腾出的空间填满，这样才能飞行不到1个小时。每单位质量的航空燃油的储能大约是电池的50倍。因此，你可以使用1磅（约合0.45千克）的航油或50磅的电池。为了缩小这之间的差距，我们要么得让锂电池更轻，要么开发储能更高的新型电池。新型电池正在研发之中，但它们尚未准备好用于飞机。

混合动力飞机可以替代电动飞机。尽管我们可能无法完全用电力驱动波音737客机，但通过使用混合动力推进系统，我们可以在大型客机上用电池替代一部分燃油。我们正试图在短期内实现这一点，目标是在2030年至2035年期间在小型支线飞机上实现。飞行中燃烧的燃油越少，温室气体排放就越少。

混合动力飞机类似于混合动力汽车，它们使用电池和航空燃油的组合。问题在于，没有哪个行业像我们在航空航天行业那样存在重量限制。这就是为什么我们必须非常明智地考虑混合动力系统的混合方式和混合程度。

在飞机起飞和爬升阶段使用电池作为动力辅助是非常有希望的选择。飞机在跑道上滑行时仅使用电力，也能节省大量燃油并减少机场的本地碳排放。在电池的额外重量和能用多少电来获得净燃料好处之间，存在一个最有效点。

混合动力技术是大型喷气式飞机的中期选择，但对支线飞机来说是近期解决方案。