面对航空业实现可持续发展的挑战，空客和波音两大飞机制造商持有不同见解，前者致力于用氢能源代替现有的Jet A1燃料，而后者则专注于可持续航空燃料（SAF）和飞机效率的提高。两者并不冲突，只是侧重点不一样，比如空客也在研究SAF，因为远程宽体客机在很长一段时间内都将依赖于SAF。

其实早在新冠肺炎疫情之前，空客就已经开始研究氢能源及其在燃料电池和涡轮发动机的应用，疫情加速了其在这方面的研发进度。而反观波音，则更愿意聚焦当下市场需求，原因在于公司三个关键项目所面临的困境：737 Max、777X和787。

空客

去年六月，法德两国政府联盟，表示大力发展氢推进技术，如今一年半过去，氢动力已在欧洲工业达成广泛共识。空客高管表示，公司目前正在确认技术路线，与此同时，机场正在为氢能源基础设施做准备，民航当局也开始着手规划，绿色制氢设施项目加速推进。

客户迫切想要看到飞机制造商的概念方案变为现实。为了在2035年投入使用，空客目前正在研究至少四种概念架构。去年9月亮相了三种，其中两款比较传统：采用管状机身和机翼设计，并使用涡桨或涡扇发动机。第三款采用翼身融合方案，因为这种构型涉及到机身结构改变，2035年不可能投入使用。三种构型均使用氢燃料。去年年末公布的第四款构型采用燃料电池为电动飞机提供动力，但这种方案受限于电池重量问题，以当前技术预见，2035年很难部署。所以最有可能在2035年投入使用的氢动力飞机依然是与当前商用飞机结构相似的方案，动力系统采用开式转子等方案。

燃料方面，氢必须采用液态储存（-253℃）。空客计划采用金属液氢罐，有可能是铝，因为铝重量轻，在极低的温度下具有良好的机械性能。也有可能是比铝更有潜力的碳纤维增强聚合物复合材料。空客已在法国和德国新成立的零排放技术研发中心开发氢气罐。计划2025年飞行测试，平台预计是A380。

机场方面，达芬奇机场已与空客和氢能源领军企业液化空气公司（Air Liquide）合作开发氢能源基础设施，计划先为地面车辆提供气态压缩氢，并计划2023年开始部署液态氢。巴黎机场和图卢兹布拉尼亚克机场也启动了类似的计划。

使用可再生资源生产氢气在欧洲已达成共识。在法国勒阿弗尔，液化空气公司计划在2025年建成一个200兆瓦的发电站，使用光伏电池和风力涡轮机。在同样位于该国西海岸的布因，初创公司Lhyfe已经开始利用邻近的风力涡轮机生产绿色氢。目前日产量为300公斤（660磅），它需要22天才能产生相当于一个A320油箱的能量，这说明这些项目还处于萌芽阶段。

波音

波音公司已在2020年初将其中端市场客机开发项目转向空客A321XLR，此后由于资金挑战和市场不确定性，该公司的产品开发进程再次放缓。部分不确定性源于航空公司对可持续性的重视程度逐渐攀升，之前主要是出于降低燃料成本和满足噪音排放要求，现在将净零排放作为首要目标。波音公司短期内可能更依赖于SAF，为此，波音计划2030年之前对其所有商用飞机进行100% SAF认证。

尽管工业界、学术界和政府一致认为SAF可以将二氧化碳排放量减少80%左右，未来甚至有可能达到100%，但目前的燃料规格仅允许与传统喷气燃料的最大混合比例为50%。为了在2050年之前实现国际商定的碳减排目标，波音公司表示，飞机将首先需要具备100% SAF运行的能力。

从中长期来看，如果波音成功赢得NASA的可持续飞行演示器（SFD）合同，该公司计划测试大量新技术。NASA可持续飞行演示器项目旨在成为NASA与其他机构、行业和学术界的可持续飞行国家伙伴关系（SFNP）计划下的全面、超高效客机技术测试平台。X-plane的目标是测试关键技术，以便在2035年前引入未来的单通道客机，预计将在2026年底开始飞行测试。2030年实现全包线飞行，完成高达0.8马赫的高速巡航，该结构还将在下一代客机的成熟单通道结构架构上采用故障安全和/或损伤容错设计。NASA表示SFD的研究活动将持续6个月，在2027年完成。来自SFD的设计、地面测试和飞行研究数据将用于衡量中标承包商的“视觉系统”性能，相对于NASA为2025-2035年的未来亚音速运输机制定的一套中期性能目标。

在X-plane的提交方案中，波音公司提出了跨音速桁架支撑机翼（TTBW）的设计方案，该设计在过去十年中得到了波音公司和美国宇航局亚音速超绿色飞机研究（SUGAR）项目的资助。最新的TTBW配置增加了跨度，高展弦比机翼，以最小化诱导阻力。厚度比减小的机翼可降低巡航中的形式阻力和跨音速阻力，并由桁架支撑，以最大程度地减少较长跨度所造成的重量损失。为了最大限度地发挥TTBW的后续产品开发潜力，波音公司正鼓励其供应商参与开发，并有望在任何后续商业项目中占有一席之地。为了降低成本，X-plane的机身将采用重复使用的McDonnell Douglas MD-80或波音717（经过高度改装的全新复合材料机翼、线控飞行控制系统、重新放置在机翼下方的发动机和改进的起落架）。

除了在单通道客机开发中采用这些新技术外，许多支线项目也已在进行中，并有望活跃9~90座级支线客机市场。从全电动的Tecnam P-Volt到氢电转换的Dash 8-400，初创公司和成熟发动机制造商进行了一系列的发动机更新和新产品的开发，支线运输市场生机勃勃。

巴西航空工业公司最近提出计划开发下一代70-90座级涡桨飞机系列，尽管巴西航空工业公司的计划是让该系列基于先进但传统的动力装置，并在本世纪下半叶初期投入使用，但该项目还包括一个可替代的、低碳推进系统的路线图。其竞争对手支线飞机开发商ATR同时透露了使用普惠加拿大公司的PW127XT涡桨飞机改装ATR 42/72的计划。同时普惠加拿大公司还与德哈维兰公司合作，开发基于Dash 8-100的混合电力推进演示机，地面测试计划在2022年开始，2024年开始飞行测试。

氢燃料电池推进装置也迅速成为支线航空极具前景的动力选择。阿拉斯加航空公司和初创公司ZeroAvia已同意合作开发一种最高可达5兆瓦的液氢燃料电池动力系统，用于76座Dash 8-400支线涡桨飞机。

ZeroAvia公司正在开发ZA600，这是一种600千瓦的氢燃料电池动力系统，用于19座支线涡桨飞机，以及用于大型飞机的ZA2000。10月25日，ZeroAvia还宣布与三菱CRJ支持部门MHI RJ航空公司合作，开发用于支线飞机的氢电动力推进系统。

ZeroAvia 计划在未来几个月内在其位于英国科茨沃尔德的基地开始对改进后的Dornier 228飞行试验台进行试飞。600千瓦发动机的认证和市场准入计划于2024年进行，而首批2000-5000千瓦发动机平台的商业运营计划于2026年实现。

通用氢能源设计和工程中心（UH2）为ATR 42/72和Dash 8开发两兆瓦燃料电池推进系统，UH2将与电机开发商MagniX合作，在2023年进行飞行测试之前，于2022年对试验台进行改造。该公司的目标是到2025年进行补充型号认证并投入使用。

德国飞机公司正在将Dornier 328作为40座328eco重新投入使用，它还与德国燃料电池推进公司H2Fly合作开发氢燃料演示机。

总部位于巴黎的智库Shift Project针对航空技术进步设计了两种情景，分别是“比较乐观”和“非常乐观”。非常乐观意味着从2025年起最高年流量增长率为2.5%，低于4%的行业目标；比较乐观的预测是每年交通流量将下降0.8%。结论：限制交通增长至关重要。

编译｜程文旺

审核｜何鹏