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国内氢气内燃机飞机PK美国氢燃料电池飞机

发布时间：

2023-04-10

3月25日，中国自主研制的第一架以氢内燃机为动力的通航飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。

图1.中国首款氢气内燃机飞机

3月25日，中国自主研制的第一架以氢内燃机为动力的通航飞机验证机在沈阳某机场完成首飞。

由于氢内燃机对氢气纯度没有特殊要求，并且可以使用内燃机行业已有的技术和生产线，因此与氢燃料电池相比更具价格优势。该飞机使用氢作为动力来源，具有热值高、无污染、资源来源广泛等优点，在降低碳排放的同时保持较高的工作效率，有助于在航空业尽早实现双碳目标。通过四座氢内燃机飞机验证机的成功首飞验证了氢内燃机作为航空动力的可行性，攻克了一系列关键技术，为后续氢动力飞机研制打下坚实基础。

图2.美国氢燃料电池飞机

4月3日，一架原加拿大德哈维兰公司Dash 8-300飞机由美国环球氢气公司改良成氢燃料电池电推试验机，并在获得美国联邦航空管理局（FAA）的实验性适航认证后成功首飞。这是有史以来的最大最重的氢燃料电池飞机。

传统的Dash 8-300是一种支线涡轮螺旋桨飞机，能够搭载大约50名乘客。环球氢气公司对该飞机进行了大量改装，用MagniX航空公司的电动马达取代了原飞机上的一个涡轮发动机，而新的电动马达由Plug Power提供的一个兆瓦级氢燃料电池供电。飞机上还配备了两个氢气罐，总共携带30公斤的氢气。

这架Dash 8-300在天空中飞行了15分钟，飞行高度达到海拔3500英尺，使用了大约16公斤的燃料。飞行员Alex Kroll是该公司的首席试飞员和前美国空军试飞员。他表示：“飞机操控精美，燃料电池动力总成的噪音和振动明显低于传统涡轮发动机。”

环球氢气公司在通用航空、空客、丰田、捷蓝，美国航空以及几家全球最大的绿色氢生产商和金融投资者的支持下，计划以改良支线飞机为跳板，向大型飞机改装迈进。该公司的联合创始人和首席执行官保罗·埃雷门科说：“目前，超过一半的航空领域CO₂ 排放来自空客A320和波音737系列飞机。空客和波音的这些飞机都需要新的设计，这是一个黄金机会——也许是唯一的机会——让航空公司在不限制航空运输量的情况下接近实现《巴黎协议》的排放目标。”

环球氢气公司已经从16家客户那里获得了近250份订单，将利用其氢动力系统技术改良现有的飞机。该公司预计最早将于2025年开始交付这些价值超过10亿美元的订单。虽然第一次试飞取得了成功，但环球氢气仍有很多障碍需要克服，这其中就包括解决有关氢气储存、运输和生产的问题。

优劣势PK

	氢气内燃机飞机	氢燃料电池飞机
燃料成本	氢气纯度要求低，成本低	高纯氢气，成本高
排放清洁型	高温下有氮氧化合物产生	零排放
燃料利用效率	受限于内燃机效率，原则上不高于30%	燃料电池效率可高达60%
系统传动效率	减速和机械传动系统效率损失大	电机传动效率高
震动及噪音	内燃机震动及噪音较大	震动小，较平稳
发展前景	行业处于起步阶段，前景不明	续航久，零排放，发展前景不错