去年,美國電動垂直起降航空器(eVTOL)企業Joby Aviation依靠氫電驅動,讓“空中出租車”創紀錄地飛了841公里。然而國內“空中出租車”選擇的都是傳統意義上的動力電池,最大航程為250公里。中國低空企業是否會在這個新方向上落后?在正在舉辦的首屆國際低空經濟博覽會(簡稱國際低空展)上,上海企業給出了答案——“第二方案”隨時可以拿出手。
濟美動力是同濟大學汽車學院博士生導師宋珂帶著學生創辦的企業,主要從事飛行器專用氫燃料電池系統研發。
在首屆國際低空展的一場演示飛行中,別的無人機飛行20分鐘至半小時就要更換電池了,但濟美動力的氫能無人機卻持續飛行了數小時,要不是中午飛手要吃飯,這架無人機可以一直飛行至傍晚。
“氫能在續航上的優勢太明顯了,至少是傳統動力電池的三倍。”宋珂說,他一直建議上海的“空中出租車”企業同步考慮氫能方案。
濟美動力在首屆低空展上展示的氫能低空飛行器。
當然,“空中出租車”主機廠商有自己的考慮:“未來載人eVTOL瞄準的是城市內,或者城市群內的出行市場,不需要那么長的續航,動力電池技術更加成熟、產業鏈更加完善,而且隨著技術的提升,未來固態電池出現,續航也會進一步增加。”
比如上海峰飛航空就獲得了寧德時代的戰略投資,雙方將共同開發下一代航空電池。
氫能的問題主要是安全性要求更高,同時國內氫能基礎設施建設落后,運輸成本高。
但在宋珂看來,安全性的問題可以通過技術手段解決:“我們的氫氣儲罐,在撞擊后會自動關閉儲氫罐閥門,防止氫氣泄漏。當飛行器發生燃燒時,熱熔性泄壓閥會在設定溫度下開啟,將儲氫罐內的高壓氫氣釋放出去,避免氫罐爆炸。”
而基礎設施的問題也會隨著時間的推進得到解決——上海2022年發布《上海市氫能產業發展中長期規劃(2022-2035年)》,明確到2025年,建成70座加氫站,氫能產業鏈規模突破1000億元。
至于運輸和存儲,只要每個地方形成自己的本地化解決方案,避免長距離運輸,成本就不會高。比如上海金山化工區的企業就會在生產過程中生成氫氣,可供eVTOL企業使用。
“就算載人eVTOL不需要一次飛太遠,但如果飛一次就要充電幾小時,運營效率就會極低,不容易盈利。氫能驅動不僅續航長,而且只要3至10分鐘就能完成燃料補給,優勢還是明顯的。”宋珂說。
協氫鵬程150無人機。
宋珂不是“孤勇者”,另一家參加國際低空展的上海企業協氫也是氫能的支持者。
協氫研發的風冷氫燃料電池突破了行業瓶頸,是國內唯一能生產載重200公斤級氫能無人機并量產的企業。目前,該公司的氫能無人機已應用于物流運輸、消防應急、巡檢、光伏清洗、高空幕墻維護等多元領域。
協氫的儲氫氣瓶采用航空航天領域材料,既耐高溫,又可抵御嚴寒,并且也采用了泄壓閥的安全設計。
在展會上,協氫的鵬程150全球首款量產大載重氫能垂起固定翼無人機首次在上海亮相。該無人機具有10小時長續航,30公斤大載重和1200公里的飛行距離。
也許有關“第一方案”和“第二方案”的討論還將繼續,但至少上海企業在默默布局,推動氫動力技術與電池技術共同發展,一旦在某些環境中eVTOL需要氫能驅動,“第二方案”就可以迅速啟動。
原標題:《上海企業布局低空“第二方案”,氫動力技術有望與電池技術齊頭并進》
欄目主編:李曄 題圖來源:采訪對象提供
來源:作者:解放日報 王力 實習生 趙璐瑤