Bjorn’s Corner:航空运输的 2050 年路线。第 8 部分

2025 年 2 月 7 日,©。Leeham News:我们做了一个 Corner 系列,介绍替代或改进航空运输碳氢化合物推进概念的发展状况。我们试图了解为什么发展缓慢。我们有... 阅读更多文章 Bjorn's Corner:航空运输通往 2050 年的路线。第 8 部分首先出现在 Leeham News and Analysis 上。

来源:Leeham News and Analysis

作者:Bjorn Fehrm

2025 年 2 月 7 日,©. Leeham News:我们做了一个 Corner 系列,介绍替代或改进航空运输碳氢化合物推进概念的发展状况。我们试图了解发展缓慢的原因。

2025 年 2 月 7 日,©. Leeham News:

我们已经介绍了基于电池的飞机和混合动力汽车的进展,上一个 Corner 是关于最明智的混合动力汽车,即轻度混合动力汽车。现在,我们转向氢燃料替代品。

图 1. PEM 燃料电池的运行。来源:NASA。

燃料电池推进系统
燃料电池推进系统

在之前的 Corners 中,我们描述了航空燃料电池推进系统的原理和关键属性。在这里,我们重点介绍过去几年的发展。

氢燃料电池(图 1)使氢与空气中的氧发生反应,从而生成水。在此过程中,电子被释放并以电流的形式流出燃料电池,以运行“平衡装置”组件(图 2,显示压缩机在高空保持气压,加湿器保持燃料电池 PEM 膜湿润,冷却散热器等)并向驱动螺旋桨或风扇的电力推进电机输送电力。

图 2. 燃料电池系统及其组件。来源:Parker Inc.

氢燃料电池面临的挑战是:

  • 飞机上的氢气储存。氢气的重量是相同能量含量的喷气燃料的 36%,但如果以 -253°C 的液态形式储存,则需要四倍的空间。需要使用热损失较低的杜瓦瓶式储罐,这使得氢气的储存变得困难(它需要半圆柱形双壁罐,两壁之间为真空)。氢气储存问题与燃烧替代方案相同,但那里的一些新想法将问题归结为任务期间消耗的氢气。对于燃料电池系统,我们需要杜瓦瓶中的任务和储备氢气。
  • 燃料电池的积极发展是:

    燃料电池客机的尺寸限制

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