通用電氣探索燃料電池混合動力飛行系統

GE航空航天公司（GE Aerospace）和其他制造商多年來一直致力于尋找幫助航空業脫碳的方法。當然，這是一個相當大的挑戰。航空燃料會產生大量的碳排放，但它是一種強大的能源形式，自萊特兄弟于1903年首次升空以來一直主導著航空業。

但有一條很有前途的道路是開發混合動力發動機，這種發動機將航空燃料的能量與更少的排放、更少的維護和低噪音結合起來。這項技術與可持續航空燃料和旨在降低碳排放的新發動機技術兼容。

去年，美國宇航局和通用電氣（GE）披露了一項為商用航空開發MW級集成混合動力系統的計劃，今年早些時候，波音公司也加入了該項目。本周，在混合動力電力計劃的最新案例中，GE航空航天公司的Avio Aero業務部門宣布將領導一個示范項目，部分資金由歐盟委員會的清潔航空聯合承諾提供，以推進氫燃料電池的混合動力推進。

Avio Aero先進技術主管盧卡•貝登(Luca Bedon)表示：“我們需要認識到，這個問題有許多不同的解決方案，而不是針對整個市場的單一解決方案。”在接下來的四年里，這個由21名成員組成的聯盟的研究工作將致力于一種引擎的地面測試，該引擎結合了由氫燃料電池驅動的電動機，以補充傳統燃氣渦輪發動機的動力。

氫是宇宙中最豐富的元素，燃燒時不會產生二氧化碳排放。但將其用作航空燃料的挑戰令人生畏。例如，即使以液體形式儲存，它也會占用大量空間。雖然通用電氣和合作伙伴正在努力解決這個問題，但“運量對你不利，”貝登說，這意味著你需要減少載客量。

“但氫確實有一個重要的優勢：它有很高的比能量，這意味著它的質量可以產生很大的能量。根據美國能源部的數據，原始氫的比能量是汽油的三倍。而將氫用于燃料電池則有更大的潛力。這也許可以解釋為什么它在卡車運輸方面取得了一些早期的成功，因為卡車運輸比乘用車需要更多的動力。在航空領域，氫燃料電池在未來幾代的區域性和小型飛機上顯示出了前景。”貝登說。

上圖：Avio Aero將使用Catalyst渦輪螺旋槳發動機測試混合電力和燃料電池技術

圖片來源：Avio Aero

貝登說：“我們投資這項技術的原因是，氫燃料電池有潛力利用比電池多得多的能量。”

目前，Avio Aero及其合作伙伴的目標是開發一種使用并行混合動力系統減少排放的演示設備，從而開始減少完成短途航線所需的航空燃油量。貝登說：“通過結合電力和氫氣，你將獲得一個非常高效的推進系統，可以減少排放，從而更快地實現凈零排放。”

正如他所指出的，研究小組必須考慮制造氫氣時產生的排放。氫燃料電池的輸出是超清潔的。但是制造氫氣有幾種不同的方法，每種方法產生的碳排放量都不一樣，例如使用天然氣或使用煤炭、核能、風能和太陽能等各種能源產生的電力。

該項目名為AMBER，將由德國H2FLY公司參與，該公司正在為該項目開發燃料電池。Avio Aero將為該項目改進其現有的Catalyst渦輪螺旋槳發動機，以便與混合動力系統集成。