中经报道10月10日讯( 孟彦 王文慧)10月10日,“面向2050的空天创新技术青年科学家论坛”在成都顺利召开。
由中国航空学会、中国科协培训和人才服务中心与成都流体动力创新中心共同主办“面向2050的空天创新技术青年科学家”论坛,邀请国内知名专家学者交流空天技术领域最新研究进展,研讨基础性、关健性技术难题,探索前瞻性科研发展方向。 会议上,专题论坛的召集人和报告人都是我国航空航天领域优秀的青年科技人才,对此我们分别做了专访。
为了迎接碳中和的到来,全球航空行业正在经历巨大的变革,即抛弃传统化石能源燃料,更多关注于电动化发展。对此,已经有媒体报道“电动飞机要来了”,那么电动飞机是如何应用的呢?电动飞机将如何改变我们的出行方式呢?对此,我们采访了此次参会的青年科学家——李伟林。
(李伟林 西北工业大学,飞机电推进技术工信部重点实验室)
问:李老师,请您介绍一下电动飞机好吗?它有哪些优势?
李伟林:电动飞机是指用电能取代化石燃料,作为飞机的一次能源。电动飞机以电机带动螺旋桨、涵道风扇或其他装置产生前进动力,电机的电源来自蓄电池、燃料电池、太阳能电池、超级电容或功率束(无线功率传输)等。根据使用场景,可以分为轻型运动飞机、城市空运飞机、通勤运输飞机、干支线飞机。相较于传统燃油飞机,新能源电动飞机可有效实现节能、减排、降噪,据统计,电推进飞机可实现节能60%,减排95%,降噪65%,是航空业实现绿色发展,助力我国碳达峰、碳中和的必然选择。
问:您觉得未来在哪些领域最有可能实现电动航空的应用?未来重点需要突破哪些关键技术?
李伟林:由于电池等功率密度的限制,目前最有可能在“轻型运动飞机、城市空运飞机、通勤运输飞机”场景中实现电动飞机的应用。特别是在城市空运领域,目前国内外已有400多个电动垂直起降城市空运飞机的商业项目,也叫空中出租车,重点解决城市交通拥堵难题,实现点对点立体交通网络。美国的Joby公司、Archer公司,德国的Volocopter公司等在电动垂直起降方面走在了前列。我国的亿航科技、峰飞科技、小鹏汇天等都推出了自己的电动垂直起降飞机的产品,国内在这方面的进展可以说和国外是并驾齐驱的。在轻型运动飞机、通勤运输飞机方面也都有相关的项目在推进,比如我国辽宁通航开发的锐翔轻型运动飞机,以及美国NASA正在推进的X-57分布式电推进通勤运输飞机等。
未来电动飞机需要重点突破分布式推进系统、高效高功重比能量变换及驱动、能量管理及优化、新能源及混合动力系统等关键技术领域。
问:请您给估算一下未来的发展及应用前景
李伟林:据德国咨询公司罗兰?贝格咨询公司的研究报告预测,到2025年,全球将有3000架“飞行汽车”投入使用,随后呈指数级增长,到2050年,这一数量将达到10万架左右。摩根士丹利最新数据预测显示,到2040年,全球城市空中交通产业将达到1.5万亿美元(约合人民币9.7万亿元)的规模,这与目前自动驾驶汽车潜在的市场规模已在同一量级。
发展先进电动飞机是今后国际航空工业领域的一个重大战略方向,也是我国航空产业发展的一个战略方向。2016年5月,国务院办公厅发布38号文《关于促进通用航空业发展的指导意见》,明确提出支持新能源飞机等通用产品的研制应用,发展具有自主知识产权、质优经济的通航产品。国家把新能源电推进飞机的研发放到一个非常重要的位置。因此可以预见,电动飞机在未来的几年在国家政策推动及资本市场的驱动下,必定大有可为。
问:感谢您接受我们的采访,通过您的介绍,我们看到了未来城市交通发展方向,也让我们对未来交通充满了憧憬。
李伟林:不客气,为了进一步推动我国的电动航空事业发展,我们将继续依托飞机电推进技术工业和信息化部重点实验室,在关键技术突破、产学研合作等方面做好自己的工作,为我国电动航空即将到来的高速发展期,做好支撑。目前,我们自己研发的国内首架分布式电动涵道推进无人验证机已经顺利首飞,通过锂电池推进,四组共24台涵道风扇提供动力。通过飞行实验已经测试了电池动力系统、飞推一体化控制、高效高功率密度电驱动系统等关键技术,未来将进一步验证混合动力系统等相关技术的应用。
问:好,我们将期待您及您的团队未来重大成果的突破。
李伟林:谢谢。