【行业动态】空客重设氢能飞机路线：聚焦燃料电池全电推进，同步研究下一代单通道飞机

导读：空中客车再次确认将氢能飞行作为航空减排的重要技术方向，并把ZEROe项目的重点转向由氢燃料电池供能的全电推进飞机。公司同时披露下一代单通道飞机、非二氧化碳排放研究、可持续航空燃料证书以及自然解决方案等多项计划。

空中客车在法国图卢兹总部举行的技术说明会上重新明确氢能航空路线。此前一个多月，公司因关键技术发展速度不足，搁置了ZEROe项目早先推出的高关注度方案；此次调整后，研发重点转向以氢燃料电池发电、再由电动机驱动的全电飞机。

空中客车未来项目负责人布鲁诺·菲什弗表示，氢能仍处于公司航空脱碳承诺的核心。虽然路线图已经调整，但公司对氢能飞行的投入没有改变。按照他的判断，正如汽车行业的发展轨迹一样，长期看，由氢燃料电池供能的全电飞机有可能改善航空运输，并与可持续航空燃料路线相互补充。

公司展示了一种新的概念构型：飞机配置四台功率各为2兆瓦的电动发动机，每台发动机配有独立燃料电池系统，以氧气和氢气产生电能；氢气由机上两个液氢储罐供给。空中客车ZEROe项目负责人格伦·卢埃林说，公司过去五年研究了多种氢能推进概念，最终把全电动力系统确定为实现商业化氢能飞机最有希望的路径。

卢埃林认为，这种方案有望达到商用氢能飞机所需的功率密度，并可随技术成熟继续演进。未来几年，空中客车将集中推进储氢、氢分配和推进系统，同时推动建立使氢能飞机能够投入飞行的监管框架。

空中客车已于2023年展示一套1.2兆瓦氢能推进系统，随后又完成燃料电池堆、电动机、齿轮箱、逆变器和换热器一体化系统试验。公司现与液化空气先进技术公司合作，处理飞行中液氢储运和分配方面的难题。双方已经开发“液氢试验台”（Liquid Hydrogen BreadBoard），计划于2027年在德国慕尼黑的电动飞机系统试验中心开展一体化地面试验，把推进试验台与氢分配系统组合验证。

除氢能飞机外，空中客车还预览了多种下一代单通道飞机概念。目标机型计划在21世纪30年代后半期投入使用，可使用最高100%的可持续航空燃料，燃油效率较现役机型提高20%至30%。候选技术包括效率更高的发动机和开放式风扇方案、改善气动性能的细长可折叠机翼、同时支持推进与非推进功能的下一代电池、轻质材料以及一体化系统。

菲什弗说，A321XLR处于当前单通道飞机技术前沿，公司将吸收现有产品组合的成果，在条件成熟时推动下一次技术跃迁。新飞机研究并非只围绕一种推进架构，而是同时考察发动机、机翼、能源储存、结构材料和系统集成等多项技术。

空中客车还参加两项针对凝结尾迹和航空非二氧化碳影响的研究。一项是由欧盟资助的“与燃油消耗和发动机循环有关的颗粒排放、空气质量及气候影响”项目，简称PACIFIC。空中客车牵头来自四个国家的11家合作伙伴，项目持续至2028年6月，通过测试包括可持续航空燃料在内的多种燃料，改进凝结尾迹建模和预测，并加深对发动机内部烟炱形成机理的认识。现有研究显示，可持续航空燃料可能同时减少烟炱颗粒和凝结尾迹冰晶，但仍需要掌握更多燃料成分及其在发动机内处理过程的信息，才能更准确评估实际效果和收益。

在特定气象条件下，航空发动机排出的烟炱颗粒会冻结，冰晶进一步形成云状覆盖层并在大气中滞留热量。PACIFIC将结合实验室试验和全尺寸飞机地面试验，研究燃料燃烧时烟炱的形成过程，测量不同发动机功率下释放的细颗粒数量，并把地面试验结果延伸到实际飞行条件。项目伙伴包括罗尔斯－罗伊斯德国和英国机构、芬兰可持续航空燃料生产商耐思特、德国航空航天中心以及多所大学和咨询机构。

另一项研究在加拿大展开，项目名为CRYSTAL，参与方将测量不同喷气燃料产生的非二氧化碳排放，包括使用100%可持续航空燃料的情况。地面和飞行试验将在空中客车A220项目所在地米拉贝尔开展，地面试验计划于当年第三季度启动，2027年起使用A220试验机进行飞行试验。试验将对比传统Jet A-1燃料和100%可持续航空燃料对排放、凝结尾迹性质及气候影响的差别，所获数据将用于改进评估模型，并寻找可降低气候影响的发动机技术与燃料。合作伙伴包括蒙特利尔机场管理公司、蒙特利尔理工学院、高等技术学院和FSM管理集团，项目还将争取加拿大可持续航空技术倡议以及魁北克航空航天研究与创新联盟等政府计划支持。空中客车把该项目与此前在欧洲使用A320neo和A350飞机开展的VOLCAN、ECLIF3研究相比较。

空中客车同时与航空公司、飞机租赁商和金融机构组建合作联盟，设立新的可持续航空燃料“账簿与申领”机制。空中客车将购买燃料证书，并通过获得认可的认证机构——可持续生物材料圆桌会议登记系统管理相关可持续属性，再把证书出售给飞机和直升机运营商。实体燃料可以在其他地点使用，证书购买者仍可申领相应的减排权益。空中客车可持续航空燃料与二氧化碳移除业务负责人朱利安·曼内斯说，小型运营商是否能获得可持续航空燃料，往往受所需数量和所在地限制；公司希望以预先锁定证书的方式简化流程，降低运营商和燃料供应商的采购风险，并在客户需要时分配证书。

三井住友航空资本、爱尔开普、康姆勒克斯、卢森堡航空、法国国家空间研究中心旗下失重飞行研究机构诺维空间、特种任务航空服务商SAF航空集团以及巴黎的里夫私人投资公司已签署初步谅解备忘录。

此外，空中客车基金会与阳光动力基金会建立三年合作关系，共同寻找能够规模化推广的自然解决方案。征集方向包括生态系统退化、水安全和自然灾害风险等全球问题，并探索使用直升机、卫星地球观测和核验数据提供支持。入选项目将获得1万欧元种子资金和技术专家支持，以加快方案落地。阳光动力基金会发起人兼主席贝特朗·皮卡尔认为，卫星图像等先进能力能够帮助修复生态系统、支持经济发展并增强气候韧性。空中客车首席可持续发展官兼基金会主席朱莉·基彻表示，卫星和直升机能力可提供地面难以获取的地球信息，帮助创新者和研究人员开发环境与社会问题解决方案。

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