
根据欧洲研究人员的预测,随着航空部门将在2050年实现“碳中性”定为目标,氢(hydrogen)将作为航空燃料发挥“关键作用”,特别是在为中小型客机提供动力方面。
由欧盟Clean Sky 2和 Fuel Cells amp; Hydrogen 2研究项目委托麦肯锡咨询公司开展的一项研究显示,与基于碳氢化合物的可持续航空燃料相比,氢可以更大程度地减少二氧化碳和非二氧化碳排放。
考虑到飞机直接排放的二氧化碳、氮氧化物和水蒸气,以及它们产生的轨迹和卷云,报告认为合成燃料有潜力将航空旅行对气候的总体影响减少30-60%。

同时,在燃气轮机发动机中部署氢作为直接燃烧的燃料,可以将飞机排放气体等对气候的影响降低50-75%。报告称,如果在燃料电池中使用氢来驱动电力推进马达,其对气候影响的效益将提高到75-90%。
研究甚至表示,对于单通道飞机,使用氢能够以比使用合成燃料更大程度地降低的运营成本。
然而,对于长途飞机,研究表明合成燃料比氢更具经济性。
氢面临的部分挑战是在飞机上生产、分配和储存燃料的问题。根据这项研究,一架165个座位与空客A320相似的飞机,如执行1,080海里(2,000公里)的飞行任务,需要达到与A321差不多的机身长度。

在6月22日与报告发布同步举行的网络研讨会上,麦肯锡表示,在不显著影响飞机周转时间的情况下,可以使用卡车向机场和飞机输送液态氢来为飞机提供燃料。但长途飞机需要更大量的氢燃料,因此必须铺设管道或具备现场氢液化、扩大机场大门及延长加油时间等条件。
无论如何,这项研究承认,具有足够性能和所需飞机系统的燃料电池(特别是能够处理零度以下液态氢的燃料系统)目前还不存在,并且需要进行“重大”研究和投资,以开发机身和推进技术、地面基础设施以及新的条例和认证标准。

Safran首席技术官Stephane Cueille在网络研讨会上指出,新系统和基础设施必须符合既定的航空安全标准,行业需要对成熟的技术进行“不同的思考”,而仅仅坚持现有的技术准备水平将不利于实现这些建议。

根据欧洲研究人员的预测,随着航空部门将在2050年实现“碳中性”定为目标,氢(hydrogen)将作为航空燃料发挥“关键作用”,特别是在为中小型客机提供动力方面。
由欧盟Clean Sky 2和 Fuel Cells amp; Hydrogen 2研究项目委托麦肯锡咨询公司开展的一项研究显示,与基于碳氢化合物的可持续航空燃料相比,氢可以更大程度地减少二氧化碳和非二氧化碳排放。
考虑到飞机直接排放的二氧化碳、氮氧化物和水蒸气,以及它们产生的轨迹和卷云,报告认为合成燃料有潜力将航空旅行对气候的总体影响减少30-60%。

同时,在燃气轮机发动机中部署氢作为直接燃烧的燃料,可以将飞机排放气体等对气候的影响降低50-75%。报告称,如果在燃料电池中使用氢来驱动电力推进马达,其对气候影响的效益将提高到75-90%。
研究甚至表示,对于单通道飞机,使用氢能够以比使用合成燃料更大程度地降低的运营成本。
然而,对于长途飞机,研究表明合成燃料比氢更具经济性。
氢面临的部分挑战是在飞机上生产、分配和储存燃料的问题。根据这项研究,一架165个座位与空客A320相似的飞机,如执行1,080海里(2,000公里)的飞行任务,需要达到与A321差不多的机身长度。

在6月22日与报告发布同步举行的网络研讨会上,麦肯锡表示,在不显著影响飞机周转时间的情况下,可以使用卡车向机场和飞机输送液态氢来为飞机提供燃料。但长途飞机需要更大量的氢燃料,因此必须铺设管道或具备现场氢液化、扩大机场大门及延长加油时间等条件。
无论如何,这项研究承认,具有足够性能和所需飞机系统的燃料电池(特别是能够处理零度以下液态氢的燃料系统)目前还不存在,并且需要进行“重大”研究和投资,以开发机身和推进技术、地面基础设施以及新的条例和认证标准。

Safran首席技术官Stephane Cueille在网络研讨会上指出,新系统和基础设施必须符合既定的航空安全标准,行业需要对成熟的技术进行“不同的思考”,而仅仅坚持现有的技术准备水平将不利于实现这些建议。
这项研究预测,航空业在2028年前可能开发出一种短程氢动力演示器,这将预示着该类别飞机将在2035年投入使用。
引进这类飞机被视为加速技术和地面基础设施发展的一种手段,并可刺激新的、更大的氢动力类型飞机面世。

据报告估计,在截至2050年的十年里,有一半的中程飞机可能是氢动力飞机,这类飞机的份额可能会增长到在役机队总数的40%。但是,预计在2050年之前不会推出长途氢动力飞机。
空客零排放技术副总裁Glen Llewellyn也参加了网络研讨会,他表示,为了达到这些里程碑,必须在2020-2025年时间段内“尽早”启动开发计划。
报告敦促决策者和业界制定一份路线图,以“指导过渡”,从而“明确目标,调整标准,协调基础设施建设,克服市场失灵,并鼓励先行者”。
此外,报告还呼吁“大力增加长期研究和创新活动及资金”,并“针对测量气候影响及实施路线图的方式建立长期政策框架”。

Cueille提及新冠肺炎疫情对航空部门造成的压力,他表示,由于财政资源“枯竭”,制造商将无法针对颠覆性技术开发计划进行大规模投资。
他认为,政府应该提供支持,“让创新走上正轨”,“帮助我们跟上步伐”。

欧盟交通运输专员Adina-Ioana Valean在网络研讨会的主旨演讲中表示,航空业不能凭借单一的“银色子弹”实现脱碳目标,呼应了报告“氢只能是实现航空业绿色目标的多种方法之一”的论断。
但是,Valean认为,氢“为我们航空行业的转型提供了许多机会”,新技术的开发将为“欧洲航空公司在未来几年走在工业革命的前列提供大量机会”。
今年7月,欧盟将在Horizon Europe研究和创新计划下,采取一项新的战略,以更广泛地发展氢技术。

欧盟委员会研究与创新副总干事Patrick Child在网络研讨会上表示:“氢在我们议程上的重要性达到了前所未有的高度。”
他认为Horizon Europe框架为推进绿色航空议程提供了“极好的机会”,并指出:“现有的氢燃料电池和清洁航空联合企业之间的良好合作表明,在我们共同努力实现后疫情时代复苏和欧洲绿色协议的宏伟目标过程中,这两个领域的企业之间需要密切协作。”