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”即巴黎航展上，以“愛麗絲”為代表的電動飛機成為絕對的主角。
航空巨頭和飛機制造廠商正在積極為應(yīng)對氣候變化做出減排努力。電動飛機一旦實現(xiàn)商用，將對環(huán)保有積極貢獻。
巴黎航展上帥出天際的”愛麗絲“。
航空公司為經(jīng)濟效益驅(qū)動
“愛麗絲”是全球第一架商用電動飛機的原型機。她是一架9座全復合材料電動支線飛機，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”。該飛機配有3臺電動機，總輸出功率為800千瓦，安裝在尾部和翼尖上，驅(qū)動哈策爾推進式螺旋槳。該機在機身內(nèi)裝有3.8噸重的電池，可提供900千瓦時的能量，一次充電可飛行1037公里，巡航速度為407公里/小時。
Eviation方面表示，公司將與西門子以及美國的電力推進初創(chuàng)公司MagniX合作研制推進系統(tǒng)，包括電氣集成、飛機電傳飛控的連接、熱管理系統(tǒng)開發(fā)和機械安裝，計劃在今年晚些時候試飛。
Eviation公司首席執(zhí)行官巴-亞哈(Omer Bar-Yohay)在巴黎航展期間表示：“這架飛機看起來很酷，并不是因為我們希望把它造成這樣，而是因為它是全電動的，我們必須要圍繞飛機的動力推進系統(tǒng)來對它進行設(shè)計，而電動飛機的輕量化引擎為我們的設(shè)計提供了全新的空間。”
該公司計劃于2021年對該機進行23部認證，2022年交付。23部(Part 23)認證是美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)針對19座及以下、起飛重量19000磅(約合8.6噸)及以下的輕型飛機的標準; 歐洲航空安全局(EASA)也有類似23部的條款。
在巴黎航展上，已有客戶對這款9座飛機表達興趣。
巴黎航展現(xiàn)場。
美國國內(nèi)航空公司海角航空(Cape Aire)與Eviation達成協(xié)議，將簽署“兩位數(shù)的購買訂單”。海角航空目前運營飛機數(shù)量達90架。
他還說，“愛麗絲”每架的定價是400萬美元(約合2750萬元人民幣)。
對于航空公司而言，電動飛機的潛力不僅僅在于環(huán)保，更在于其經(jīng)濟效益。
“小型電動客機的商業(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)的短途機票銷量約20億張。”
這是一個巨大的市場。
最關(guān)鍵的是，電力要比傳統(tǒng)的飛機燃油便宜很多。以美國塞斯納飛機公司的單發(fā)輕型飛機為例，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，電動飛機每小時的飛行耗電成本在8美元至12美元。
“企業(yè)并不都是環(huán)保主義驅(qū)動的，它們有動力去研發(fā)電動飛機，是因為其背后的經(jīng)濟效益。”甘扎斯基表示。
MagniX公司已經(jīng)開始和水上飛機運營商——加拿大的港灣航空公司合作，計劃將其現(xiàn)有的飛機改裝成電動飛機。該公司還表示，即便在1500公里左右的中等距離航線，電動飛機仍然具有可行性。
羅羅收購西門子電動飛機部門
電動飛機在商用領(lǐng)域的開發(fā)，最早起始于空客在2014年披露的E-Thrust概念。空客和發(fā)動機制造商羅爾斯羅伊斯以及西門子合作開發(fā)的2兆瓦級的E-Fan X混合電推進支線飛機技術(shù)驗證機計劃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成協(xié)議，收購其電動和混合電動航空推進業(yè)務(wù)eAircraft，以加速實現(xiàn)電氣化戰(zhàn)略。這項收購證明了羅爾斯·羅伊斯正在認真地推進電動引擎的布局。
羅爾斯羅伊斯首席技術(shù)官斯特恩(Paul Stein)表示：“我們在電氣化方面的投入正在加速，電氣化將為航空業(yè)帶來深遠影響。我們認為在不遠的將來，純電動或全電動推進系統(tǒng)將為小型飛機提供動力，而大型飛機將依賴混合電動解決方案，將電氣化與燃氣渦輪機的演進融合在一起。”
西門子eAircraft業(yè)務(wù)主要位于德國和匈牙利，雇用約180位電動設(shè)計師和工程師，負責開發(fā)一系列全電動和混合電動航空推進解決方案。
西門子首席技術(shù)官兼首席運營官博樂仁(Roland Busch)也對第一財經(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)混合動力發(fā)動機，其旗下的普拉特-惠特尼(Pratt & Whitney)發(fā)動機公司是美國最大的兩家航空發(fā)動機制造公司之一。
聯(lián)合技術(shù)公司表示，研發(fā)目標是提供1兆瓦級的動力。使用新型混合電力后，將節(jié)省30%的燃料;到2022年搭載該電動引擎的飛機將飛行，預計在2020年中期，區(qū)域航空公司可以訂購。
電動飛機市場參與者的隊伍也在壯大。
以國有企業(yè)以色列航宇工業(yè)公司(IAI)也正在開發(fā)短途電推進飛機。美國的初創(chuàng)公司萊特電力(Wright Electric)計劃2019年試飛9座混合電動飛機，此后將開發(fā)全電窄體客機，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)電動飛機服務(wù)。
美國航空航天局(NASA)的X-57 Maxwell電動飛機搭載了14個電力發(fā)動機。圖為藝術(shù)假想圖。來源：NASA
美國航空航天局(NASA)也在主導研發(fā)電動飛機。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
“電動飛行正在成為現(xiàn)實。我們已經(jīng)可以預見一個無需依賴于飛機燃料的時代的到來。”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飛機創(chuàng)業(yè)公司Zunum Aero計劃在2022年將其首架混合動力電動飛機交付給私人包機公司JetSuite，從而迎來地區(qū)性航空出行新時代。JetSuite計劃向全美拓展業(yè)務(wù)，最終將購買100架12座的飛機。
此外，Zunum Aero計劃為JetSuite的私人包機業(yè)務(wù)和JetSuiteX定期航班服務(wù)提供更大型的電動飛機。預計于2022年推出的ZA10飛機，飛行時速將達到700英里(約為1120公里)。而更大型的ZA50飛機，目標是在2025年左右，飛行時速能夠達到1000英里(約為1600公里)。
根據(jù)投行瑞銀最新發(fā)布的報告，區(qū)域性航空行業(yè)將迅速轉(zhuǎn)向電動和混合動力。預計2028年至2040年期間，全球每年對混合動力飛機的需求約為550架。
但是純電動飛機要實現(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，不如電動引擎和動力推進系統(tǒng)那樣迅速。
正如前文提及的“愛麗絲”，飛機攜帶的電池就有3.8噸，占飛機最大起飛重量6.35噸的大部分。“這是一個巨大的電池，上面搭載著飛機。”巴·亞哈對此開玩笑說。
“除非能源存儲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，要電動飛機解決目前航空公司碳排放過高的問題仍然不現(xiàn)實。
因為全球航空領(lǐng)域超過80%的碳排放是由航程在1500公里以上的長途飛機所制造的，而這部分的需求仍然無法用電動飛機來替代。
即便如此，英國已經(jīng)宣布到2050年實現(xiàn)零碳排放的目標。更多國家或地區(qū)也將跟進。這對于目前每年全球43億人次的飛行而言是一個巨大的挑戰(zhàn)，而到2037年，每年全球飛行人次將達到80億。
