摘要。飞机推进的电气化可能会为二氧化碳(CO 2)中性空气旅行提供一种方式。在这里,已经飞行的电动飞机示威者主要依靠电池用作能源。虽然电池电概念可能是用于短距离应用的合适解决方案,例如城市空气车,但最先进的电池状态电池的能量密度不足以为具有典型范围为1000海里和70名乘客的区域飞机供电。推进概念适合区域飞机的一种可能的拓扑选项是由燃料电池系统(FCS)和电池组成的混合体。一方面,这个概念使用氢(H 2)作为主要能量载体,与仅电池飞机相比,所需的电池堆栈质量大大减少。是对具有高功率需求的飞行阶段的电池支撑,例如起飞或攀爬,可以较小的燃料电池系统和相应的热管理系统(TMS)的尺寸,因此与仅燃料电池飞机相比,额外的总体系统质量收益。目前的论文分析了电池堆栈支撑燃料电池系统的重量减小潜力,用于典型的区域飞机,涉及杂交系数(HF)和电池特定能量(BSE)。建模包括燃料电池系统和电池堆栈的尺寸,其他机械和电动组件,例如变速箱,电动机和电动电子设备以及相应的TMS。调整了依次的电气化飞机,保持机翼载荷和功率重量比率的恒定。HF和BSE的最佳组合产生的最低MTOM与27 100公斤的最低结合仍然比22 800千克的传统动力参考飞机重约19.9%。研究表明,与可用的最先进的解决方案相比,BSE的未来重量相似的未来飞机需要非常先进的电池技术。
项目探讨了混合电气推进对减少CO 2的商业航空排放的潜力。突袭评估杂交对涵盖区域和SMR任务的混合飞机的四种不同配置的益处,并代表飞机设计中不同级别的干扰。此评估是与对电动组件的调查和混合动力火车的结构密切相关的。配置研究提供了组件设计和性能估计的规格,作为回报,这些规范是通过飞机的性能评估来合成的。最终目标是两个识别杂交的技术差距和关键推动因素,以详细阐述有前途应用的开发路线图。
总体而言,氢气在城市交通中最具潜力的领域是公共交通(主要是公交车)、物流卡车和商用送货车辆。相比之下,氢动力汽车和氢动力火车和有轨电车的价值主张无法与电动汽车和火车的效率相媲美。分析表明,促进氢气在城市交通中的应用并不是一个线性过程。它需要跨部门合作,以确保知情的公众参与、有针对性的安全通信、战略性基础设施发展和强大的供应链。需要进行更多的研究和开发来解决氢燃料电池的主要缺点,例如(绿色)氢气生产、运输、储存和分配的成本。