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冰火相約，氫舞飛揚(yáng)。冬奧會(huì)火炬采用純氫燃料零碳排放，完美展現(xiàn)了奧林匹克精神與“綠色”、“環(huán)保”理念的融合。
氫能作為一種清潔環(huán)保的能源，已成為航空低碳發(fā)展的重要方向，有望在航空動(dòng)力領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。許多航空公司已經(jīng)開(kāi)始布局和研究氫能飛機(jī)和氫能航空動(dòng)力。目前，主要有兩條技術(shù)路線：一是氫氣在改進(jìn)的燃燒室中點(diǎn)燃，直接產(chǎn)生動(dòng)力；二是發(fā)展氫燃料電池，連接電動(dòng)機(jī)，為飛機(jī)提供動(dòng)力。研究表明，直接使用氫燃料可以將飛機(jī)排放氣體對(duì)氣候的影響降低50%-75%；使用氫燃料電池對(duì)氣候的影響可提高75%-90%。
近年來(lái)，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，制氫、氫能交通工具開(kāi)發(fā)、氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相當(dāng)大。國(guó)家發(fā)改委國(guó)家能源局在《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》中明確規(guī)劃了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)推廣氫能等清潔能源交通工具，探索純氫管道運(yùn)輸、液氫運(yùn)輸?shù)雀咝緩剑剿魍晟茪淠苌a(chǎn)供銷(xiāo)體系。
近年來(lái)，我國(guó)氫能航空動(dòng)力取得了新的進(jìn)展。2021年底，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)研所與清華大學(xué)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合研究中心成立啟動(dòng)會(huì)在北京召開(kāi)。該中心將貫徹國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，探索航空發(fā)動(dòng)機(jī)綠色低碳技術(shù)，加快突破氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵瓶頸，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用深度融合。該中心將在燃燒、控制和電驅(qū)動(dòng)三個(gè)技術(shù)方向進(jìn)行基礎(chǔ)和前沿技術(shù)聯(lián)合研究，促進(jìn)我國(guó)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新。
國(guó)外信息參考
據(jù)報(bào)道，GKN航空公司正在努力為H2中程民用飛機(jī)推廣系統(tǒng)提供技術(shù)解決方案。其中，H2JET項(xiàng)目希望通過(guò)氫燃料直接燃燒產(chǎn)生動(dòng)力，H2GEA項(xiàng)目希望使用氫燃料電池產(chǎn)生動(dòng)力。歐洲相關(guān)企業(yè)希望利用該研究結(jié)果開(kāi)發(fā)單通道客機(jī)氫燃料渦輪槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，并于2035年左右投入使用。
2021年，俄羅斯出臺(tái)了氫能發(fā)展理念，希望用氫能代替化石燃料，發(fā)展氫能航空動(dòng)力。值得一提的是，早在20世紀(jì)80年代，蘇聯(lián)就制造了世界上第一架攜帶氫能源航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)——圖－155，并于1988年首次使用氫燃料。
2020年9月，空客展示了三款氫燃料ZEROE概念飛機(jī)，計(jì)劃在15年內(nèi)交付一架用于商業(yè)飛行的飛機(jī)?？湛蚙EROE概念飛機(jī)在機(jī)翼下方安裝了6個(gè)吊艙，每個(gè)吊艙配備了一副8葉螺旋槳。每個(gè)吊艙本質(zhì)上都是一個(gè)獨(dú)立的推進(jìn)系統(tǒng)，由螺旋槳、電動(dòng)機(jī)、燃料電池、電力電子設(shè)備、液氫罐、冷卻系統(tǒng)和一組輔助設(shè)備組成。該推進(jìn)系統(tǒng)可快速更換，方便燃料補(bǔ)充。
2021年，巴基斯坦航空航天工業(yè)推出了兩種氫動(dòng)力概念飛機(jī)。其中，E19-H2FC是一種計(jì)劃配備氫能發(fā)動(dòng)機(jī)的19架飛機(jī)，預(yù)計(jì)2035年投放市場(chǎng)；E50-H2GT是一種35-40架飛機(jī)，計(jì)劃利用氫能或可持續(xù)燃料促進(jìn)系統(tǒng)提供動(dòng)力，預(yù)計(jì)2040年上市。
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