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电动客运飞机何时才能到来

目前我们在马路上随处可见纯电动汽车,停车场里也不缺乏给电动汽车充电的充电桩。很多电动汽车因为其便宜的价格广受消费者们的喜爱。电池技术的发展,以及人们对节能减排的需求也为电动汽车带来了广泛的前景。很多有实力的汽车厂商都在加紧研发电动汽车,其中著名科技公司特斯拉已经生产了50万辆电动汽车。

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除了家用轿车外,包括轻型商用车和重型卡车在内的其他交通运输领域也表现出了对汽车电气化的浓厚兴趣。陆地运输电气化的迅猛势头,让人们的目光涉及到了空中,很多人认为空运电气化将会为人类带来很大的改变。

据统计,在未来20年内,人们的航空需求将以每年4.5%的速度增长,但是飞机的性能只会提高2%。这种快速增长的需求自然要求人们建设更多的机场,制造更多的飞机,招聘更多的专业员工。所有这些因素都加剧了人们对碳排放量和噪声污染的担忧。
发表在Nature Energy上的最新分析表明,电池驱动的飞机将有效减少碳排放量和噪声污染。如果电池和电机技术有了实质性的改进,它们有望为航程可达600海里的全电动支线飞机减少对环境的负面影响,并提供更好的噪音性能。从成本上来看,单程电动飞机相对于传统飞机的竞争力在电池成本和用电量和燃油的相对成本。
据研究者们分析,纯电动飞机的对全球变暖和噪音等影响相较于传统飞机可以减少近30%。然而,他们确定的电池的特定能量需求远远超出了近期商业电池技术的能力范围。因此,想要设计出一种可行的商用全电动飞机,还需要改进电动机和电力电子设备。此外,纯电动飞机的经济性取决于更换电池的价格,也就是电池寿命。目前的研究还并不能预测,用在全电动飞机上电池的损耗和寿命。

电动客运飞机展望

根据目前的预测,一架可行的纯电动飞机所需改进的时间至少有几十年。就当前来说,还有很问题需要解决,比如新的飞机设计和可再生能源电力的价格。综合考虑这些因素,要降低这这些技术带来的巨大困难,比较可行途径是采用混合动力飞机,类似于现在的混合动力汽车。一些公司正在积极采用这一策略,采用混合动力体系结构。因为飞机使用过程中会较频繁的更换电池,所以他们这样做的目标是尽量降低排放和成本。垂直起降机也正朝着混合动力的方向发展,以便在本世纪20年代投入商业上可行的应用。

总之,在短期内,小型电动飞的制造会不断提高。大型飞机会应该先向混合动力方向发展,为纯电动客运飞机的出现提供一个过渡期。随着电池、电动机和电力电子设备的不断改进,我们很可能在未来几十年迎来一个电子航空时代!

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