最新研究：氢动力飞行蓄势待发！2050年在航空市场占4成

来源：全球氢能网 h2.china-nengyuan.com　

　　氢动力飞行的可能性意味着无化石燃料旅行的更大机会，实现这一目标的技术进步正在迅速发展。 瑞典查尔姆斯理工大学的一项新研究表明，到2045年，几乎所有半径为750英里(1200公里)的航空旅行都可以用氢动力飞机完成，而且随着一种新型热交换器的开发，这一范围可能会更远。

　　查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）教授、查尔姆斯技术中心TechForH2主任Tomas Grönstedt说道：“如果一切顺利，氢能飞行的商业化进程将会非常迅速。最早在2028年，瑞典的第一批商业氢飞机可能会在空中飞行。”其中一些技术进步可以在查尔姆斯风洞中看到，研究人员在这里用最先进的设备测试气流条件。在这里，正在开发更节能的发动机，为重型车辆的安全和高效氢飞行铺平道路。

　　北欧短程氢动力航空的未来
　　对于氢动力航空来说，短程和中程飞行是最接近实现的。查尔姆斯最近发表的一项研究表明，到2045年，氢动力航班有可能满足北欧97%的内部航线需求和北欧58%的客运量。

　　在这项研究中，研究人员假设最大飞行距离为750英里(1200公里)，并使用适用于氢动力的现有飞机模型。这项研究由Tomas Grönstedt研究小组的博士生Christian Svensson领导，还展示了一种新的燃料箱，该燃料箱可以容纳足够的燃料，绝缘能力足以容纳超冷液态氢，同时比今天的化石燃料燃料箱系统更轻。

　　热交换器是氢航空的重要组成部分，也是技术进步的关键部分。为了保持燃料系统的轻量化，氢需要以液体形式存在。这意味着氢气在飞机中保持过冷，通常在-250摄氏度左右。通过从喷气发动机的热废气中回收热量，并在战略位置冷却发动机，这让它们变得更有效率。为了在过冷氢气和发动机之间传递热量，需要新型的热交换器。

　　为了应对这一挑战，查尔默斯的研究人员已经花了几年时间来开发一种全新的热交换器。这项技术目前正由合作伙伴GKN Aerospace申请专利，该技术利用氢的低储存温度来冷却发动机部件，然后利用废气中的余热将燃料预热数百度，然后再将其注入燃烧室。

　　查尔姆斯理工大学流体力学系副教授、该研究的作者之一Carlos Xisto说：“温度每升高一度，就会减少燃料消耗，增加行驶里程。”
　　“我们能够证明，配备了新型热交换器的中短途飞机可以减少近8%的燃料消耗。考虑到飞机发动机是一项成熟而完善的技术，从单个部件来看，这是一个非常好的结果。“

　　研究人员还指出，通过更多的优化，这种类型的热交换器技术在普通的空客A320商用飞机上可以提供高达10%的航程增量，或者相当于哥德堡-柏林航线(大约450英里)。

　　氢动力航空技术进展迅速
　　开发未来氢航空解决方案的工作正在广泛开展，政府、大学和私营公司正在共同努力。在瑞典，创新集群瑞典氢发展中心(SHDC)汇集了包括行业领袖和学术界专家在内的关键参与者。在最近的SHDC研讨会上，查尔姆斯的研究人员展示了他们的工作，几家商业公司证实了未来几年对氢飞行的重大投资。虽然这项技术非常先进，但挑战在于所需的大量投资，以及开发基础设施、商业模式和合作伙伴关系，以便能够生产、运输和储存氢气，从而实现向氢飞行的过渡。全面转型预计每年需要约1亿吨绿色氢。

查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）
　　Tomas Grönstedt：“业界预计，到2050年，全球30-40%的航空将由氢提供动力。很可能在未来的许多年里，我们将需要一种混合动力的飞机，使用电力、对环境危害较小的电子喷气燃料和氢。但是每一架可以由可再生能源转化来的绿色氢提供动力的飞机都可以减少二氧化碳的排放。”
　　在TechForH2，有很好的条件来接受氢的挑战，并且有1.62亿瑞典克朗(相当于1550万美元)的预算，该中心可以为氢和重型运输联系起来的许多不同研究领域的发展做出贡献。
　　（素材来自：Chalmers University of Technology 全球氢能网、新能源网综合）