去年,美國電動垂直起降航空器(eVTOL)企業(yè)JobyAviation依靠氫電驅(qū)動,讓“空中出租車”創(chuàng)紀(jì)錄地飛了841公里。然而國內(nèi)“空中出租車”選擇的都是傳統(tǒng)意義上的動力電池,最大航程為250公里。中國低空企業(yè)是否會在這個新方向上落后?在正在舉辦的首屆國際低空經(jīng)濟博覽會(簡稱國際低空展)上,上海企業(yè)給出了答案——“第二方案”隨時可以拿出手。
濟美動力是同濟大學(xué)汽車學(xué)院博士生導(dǎo)師宋珂帶著學(xué)生創(chuàng)辦的企業(yè),主要從事飛行器專用氫燃料電池系統(tǒng)研發(fā)。
在首屆國際低空展的一場演示飛行中,別的無人機飛行20分鐘至半小時就要更換電池了,但濟美動力的氫能無人機卻持續(xù)飛行了數(shù)小時,要不是中午飛手要吃飯,這架無人機可以一直飛行至傍晚。
“氫能在續(xù)航上的優(yōu)勢太明顯了,至少是傳統(tǒng)動力電池的三倍?!彼午嬲f,他一直建議上海的“空中出租車”企業(yè)同步考慮氫能方案。
濟美動力在首屆低空展上展示的氫能低空飛行器。
當(dāng)然,“空中出租車”主機廠商有自己的考慮:“未來載人eVTOL瞄準(zhǔn)的是城市內(nèi),或者城市群內(nèi)的出行市場,不需要那么長的續(xù)航,動力電池技術(shù)更加成熟、產(chǎn)業(yè)鏈更加完善,而且隨著技術(shù)的提升,未來固態(tài)電池出現(xiàn),續(xù)航也會進一步增加?!?/p>
比如上海峰飛航空就獲得了寧德時代的戰(zhàn)略投資,雙方將共同開發(fā)下一代航空電池。
氫能的問題主要是安全性要求更高,同時國內(nèi)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后,運輸成本高。
但在宋珂看來,安全性的問題可以通過技術(shù)手段解決:“我們的氫氣儲罐,在撞擊后會自動關(guān)閉儲氫罐閥門,防止氫氣泄漏。當(dāng)飛行器發(fā)生燃燒時,熱熔性泄壓閥會在設(shè)定溫度下開啟,將儲氫罐內(nèi)的高壓氫氣釋放出去,避免氫罐爆炸?!?/p>
而基礎(chǔ)設(shè)施的問題也會隨著時間的推進得到解決——上海2022年發(fā)布《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2022-2035年)》,明確到2025年,建成70座加氫站,氫能產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模突破1000億元。
至于運輸和存儲,只要每個地方形成自己的本地化解決方案,避免長距離運輸,成本就不會高。比如上海金山化工區(qū)的企業(yè)就會在生產(chǎn)過程中生成氫氣,可供eVTOL企業(yè)使用。
“就算載人eVTOL不需要一次飛太遠,但如果飛一次就要充電幾小時,運營效率就會極低,不容易盈利。氫能驅(qū)動不僅續(xù)航長,而且只要3至10分鐘就能完成燃料補給,優(yōu)勢還是明顯的?!彼午嬲f。
協(xié)氫鵬程150無人機。
宋珂不是“孤勇者”,另一家參加國際低空展的上海企業(yè)協(xié)氫也是氫能的支持者。
協(xié)氫研發(fā)的風(fēng)冷氫燃料電池突破了行業(yè)瓶頸,是國內(nèi)唯一能生產(chǎn)載重200公斤級氫能無人機并量產(chǎn)的企業(yè)。目前,該公司的氫能無人機已應(yīng)用于物流運輸、消防應(yīng)急、巡檢、光伏清洗、高空幕墻維護等多元領(lǐng)域。
協(xié)氫的儲氫氣瓶采用航空航天領(lǐng)域材料,既耐高溫,又可抵御嚴(yán)寒,并且也采用了泄壓閥的安全設(shè)計。
在展會上,協(xié)氫的鵬程150全球首款量產(chǎn)大載重氫能垂起固定翼無人機首次在上海亮相。該無人機具有10小時長續(xù)航,30公斤大載重和1200公里的飛行距離。
也許有關(guān)“第一方案”和“第二方案”的討論還將繼續(xù),但至少上海企業(yè)在默默布局,推動氫動力技術(shù)與電池技術(shù)共同發(fā)展,一旦在某些環(huán)境中eVTOL需要氫能驅(qū)動,“第二方案”就可以迅速啟動。
原標(biāo)題:《上海企業(yè)布局低空“第二方案”,氫動力技術(shù)有望與電池技術(shù)齊頭并進》
欄目主編:李曄題圖來源:采訪對象提供
來源:作者:解放日報王力實習(xí)生趙璐瑤