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氢能航空动力
关键词:      时间:2024-03-27








     冰火相约,氢舞飞扬。冬奥火炬使用纯氢燃料零碳排放,完美展现了奥林匹克精神与“绿色”、“环保”理念的融合。



     氢能作为清洁环保能源,已成为航空低碳发展的重要方向,有望在航空动力领域发挥更大作用。众多航空企业已经开始布局研究氢能飞机和氢能航空动力。目前,主要有两条技术路线:一是氢气在改进的燃烧室中点燃,直接产生动力;二是发展氢燃料电池,连接电动机为飞行器提供动力。研究表明,直接使用氢燃料,可以将飞机排放气体对气候的影响降低50%-75%;使用氢燃料电池,对气候影响的效益能提高75%-90%。



近年来,我国氢能产业发展迅速,制氢、氢能交通工具开发、氢能基础设施建设已经颇具规模。国家发改委国家能源局在《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》中对氢能产业发展作出了明确规划,强调推广氢能等清洁能源交通工具,探索纯氢管道输送、液氢运输等高效方式,探索完善氢能产供销体系等。


我国氢能航空动力近年来不断取得新的进展。2021年末,中国航发动研所与清华大学航空发动机研究院氢燃料发动机联合研究中心创建启动会在京召开。该中心将贯彻落实国家“双碳”目标,探索航空发动机绿色低碳技术,加快突破氢燃料发动机相关领域发展的基础性、关键性瓶颈,推进产学研用深度融合。该中心将在燃烧、控制和电驱动三个技术方向深入开展基础和前沿技术联合研究,推动我国氢燃料发动机领域的自主创新。











国外信息参考





据报道,GKN航空正在努力为H2中程民用飞机推进系统提供技术解决方案。其中,H2JET项目希望通过氢燃料直接燃烧产生动力,H2GEA项目希望使用氢燃料电池产生电力。欧洲相关企业希望利用该研究成果开发单通道客机氢燃料涡桨发动机和涡扇发动机,在2035年左右投入航线使用。


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俄罗斯2021年出台氢能发展构想,希望用氢能取代化石燃料并发展氢能航空动力。值得提的是,早在上世纪80年代,苏联便制造出了世界上第一架搭载氢能源航空发动机的飞机——图-155,并于1988年使用氢燃料进行了首次飞行


空客公司在2020年9月展示了三款氢燃料ZEROe概念飞机,计划在15年之内交付一型用于商业飞行。空客ZEROe概念飞机在机翼下方安装有6个吊舱,每一吊舱配有一副8叶螺旋桨。每个吊舱本质上都是一个独立的推进系统,由螺旋桨、电动机、燃料电池、电力电子设备、液氢罐、冷却系统和一组辅助设备组成。该推进系统可以快速更换,方便补充燃料。


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巴航工业2021年推出了两种氢动力概念飞机。其中,E19-H2FC是一种19座飞机,计划配备氢能发动机,预计2035年投放市场;E50-H2GT是一种35-40座飞机,计划利用氢能源或可持续燃料推进系统提供动力,预计2040年上市。