氢动气飞机——预计2040年将达到1740.2亿美元价值的市场
2021-05-08
阿维亚解决方案集团的创始人和董事长格迪米纳斯 · 杰梅里斯（Gediminas Ziemelis）文章：氢动气飞机——预计2040年将达到1740 2亿美元价值的市场。
阿维亚解决方案集团的创始人和董事长格迪米纳斯 · 杰梅里斯（Gediminas Ziemelis）文章：氢动气飞机——预计2040年将达到1740.2亿美元价值的市场。
可持续发展话题成为航空专业人士的讨论焦点已经有一段时间了。当航空业的许多公司专注于优化和绿色倡议时，人们的脑海里有项更具体的东西——永续发展飞机。航空燃料是航空污染的罪魁祸首之一，所以现在是时候将行业的重点转移到更环保的燃料选择上了。对新的燃料应该有几项要求：在全球范围内可以使用，而且必须是安全、环保和经济的。而氢气正是那个有可能改变航空业的能源，替代目前所使用的航空燃料。
作为飞机上使用的候选能源，氢气具有一些很好的特质，如最低的污染、全球可获取性和安全性，从而使其成为合适的航空燃料。与锂电池相比，氢气具有较大的能量密度，无论是从重量还是从体积的角度来看。此外，氢气的使用预计将在一些行业中得到普及和发展，加速燃料电池和存储系统的进步，并鼓励加快必要的基础设施的发展。这些与氢气作为航空燃料有关的因素，预计将推动全球氢动气飞机市场多年来的增长，在2030年达到276.8亿美元，到2040年达到1740.2亿美元的预期价值。
氢动力飞机的想法在专业人士心中已经存在了几十年。早在20世纪50年代，美国空军就用氢燃料飞行B-57飞机，而在20世纪80年代，图波列夫（Tupolev）将一架图-155飞机改装为氢气涡轮机。虽然现焦点转移到了氢气上是因为对生态环境的关注，但在当时，图波列夫的理由是较经济导向的——利用相对廉价的核电就可生产，使氢气成为一个有吸引力的选择。
然而，氢气燃料的使用带来了一些挑战。由于其能量密度明显较低，氢气需要比化石燃料占用更多的空间，并且需要在零下253摄氏度的挑战性温度下进行冷却，以保持液体状态，从而节省空间。为了储存燃料，图-155飞机在客舱的后部有一个大型氢气罐，占据了那里大约三分之一的空间。共有30个额外的系统被整合到飞机上，以便它可以用氢气运行。机上有三台发动机：两台经典的涡轮喷气发动机和一台NK-88——一种实验性的涡轮喷气发动机，可采用氢气或天然气运作。
该飞机进行了100多次飞行，其中一部分使用氢气，另一部分则使用天然气。当时的飞行甚至还包含了国际航班：莫斯科-汉诺威和莫斯科-布拉迪斯拉发-尼斯。接着使用天然气发动机（NK-89）的修订版——图-156项目被推出，虽然进行了多年，但可能是由于苏联的解体，计划最终被终止。
目前，氢气在航空领域的使用还处于早期阶段。2008年，波音公司驾驶了第一架氢动力飞机，而ZeroAvia公司在2020年试飞了世界上第一架氢动力商用飞机。然而，已经在向市场推出氢动力飞机的主要行业参与者则是空客。
对于氢动力飞机，氢气可以通过两种方式使用：作为燃料电池的燃料源，当氢气与氧气反应产生电力，为发动机提供动力；或者，它可以直接作为改良发动机的燃料源使用。空中客车公司正在考虑将这两种方法用于飞机。该公司已经提出了三种可以使用氢气的改装飞机模型，并且已经承诺在2035年之前让第一架飞机投入使用。
然而氢气作为燃料使用，最大限制还是储存。液态氢的能量密度只有喷气燃料的四分之一，这意味着对于相同的能量，它需要一个四倍于此的储存罐。因此，飞机将需要重新设计，以进行额外的燃料储存。
除此之外，新的基础设施也需要重新建立，以便在机场运输和储存氢气。但值得注意的是，由于氢气可以从水中提取，机场可以产生自己的氢气燃料，减少对燃料运输的需求，消除相关排放和可能的运输安全隐患。
虽然氢气尚未在飞机上广泛使用，但它已经证明了在汽车上的优势。丰田的氢动力汽车Mirai，油箱重87.5公斤，可容纳5公斤的氢气，所以92.5公斤的总重量允许驾驶人按照WLTP标准行驶500公里。同时，特斯拉Model 3的电池重量为321公斤，根据WLTP标准只能行驶430公里，这意味着1公斤的氢气可以让车辆行驶5,4公里，而1公斤的电池——只有1,33公里。也许航空业将是下一个证明氢气的效率的行业。
氢气作为航空燃料的潜力是不可否认的，但仍有很长的路要走。尽管如此，对航空可持续性的不断增长的关注将作为催化剂，促使氢动力飞机终有一天成为现实。
关于格迪米纳斯 · 杰梅里斯（Gediminas Ziemelis）
格迪米纳斯 · 杰梅里斯是阿维亚解决方案集团的创始人和董事长，该集团是全球最大的航空服务集团之一，业务遍及67个国家。2016年，格迪米纳斯因其远见卓识的商业管理和业务发展能力获得了著名的欧洲商业奖。同年在他的领导下，阿维亚解决方案集团被评为全国创业类公众冠军，跻身欧洲企业110强。2012年和2014年，格迪米纳斯两次被美国领先的航空杂志《航空周》评为全球航空业40岁以下最有才华的年轻领袖之一。2014年至2017年，格迪米纳斯 · 杰梅里斯就独联体地区的飞机售后回租交易提供了个人支持和中国银行的咨询（包括ICBCL、CMBL和Skycop）。交易总额超过20亿美元。2006年至2013年，格迪米纳斯在OMX和WSE成功完成了4家公司的IPO，并筹集了超过1亿美元的公开资本。
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