原標題：數據解析 | 2024年氫動氣飛機或達1740.2億美元的預期價值

可持續發展話題成爲航空專業人士的討論焦點已經有一段時間了。當航空業的許多公司專注於優化和綠色倡議時，人們的腦海裏有項更具體的東西——永續發展飛機。航空燃料是航空污染的罪魁禍首之一，所以現在是時候將行業的重點轉移到更環保的燃料選擇上了。對新的燃料應該有幾項要求：在全球範圍內可以使用，而且必須是安全、環保和經濟的。而氫氣正是那個有可能改變航空業的能源，替代目前所使用的航空燃料。

阿維亞解決方案集團董事長Gediminas Ziemelis

作爲飛機上使用的候選能源，氫氣具有一些很好的特質，如最低的污染、全球可獲取性和安全性，從而使其成爲合適的航空燃料。與鋰電池相比，氫氣具有較大的能量密度，無論是從重量還是從體積的角度來看。此外，氫氣的使用預計將在一些行業中得到普及和發展，加速燃料電池和存儲系統的進步，並鼓勵加快必要的基礎設施的發展。這些與氫氣作爲航空燃料有關的因素，預計將推動全球氫動氣飛機市場多年來的增長，在2030年達到276.8億美元，到2040年達到1740.2億美元的預期價值。

氫動力飛機的想法在專業人士心中已經存在了幾十年。早在20世紀50年代，美國空軍就用氫燃料飛行B-57飛機，而在20世紀80年代，圖波列夫（Tupolev）將一架圖-155飛機改裝爲氫氣渦輪機。雖然將焦點轉移到了氫氣上是因爲對生態環境的關注，但在當時，圖波列夫的理由是較經濟導向的——利用相對廉價的核電就可生產，使氫氣成爲一個有吸引力的選擇。

空客零排放飛機

然而，氫氣燃料的使用帶來了一些挑戰。由於其能量密度明顯較低，氫氣需要比化石燃料佔用更多的空間，並且需要在零下253攝氏度的挑戰性溫度下進行冷卻，以保持液體狀態，從而節省空間。爲了儲存燃料，圖-155飛機在客艙的後部有一個大型氫氣罐，佔據了那裏大約三分之一的空間。共有30個額外的系統被整合到飛機上，以便它可以用氫氣運行。機上有三臺發動機：兩臺經典的渦輪噴氣發動機和一臺NK-88¬——一種實驗性的渦輪噴氣發動機，可採用氫氣或天然氣運作。

該飛機進行了一百多次飛行，其中一部分使用氫氣，另一部分則使用天然氣。當時的飛行甚至還包含了國際航班：莫斯科-漢諾威和莫斯科-布拉迪斯拉發-尼斯。接着使用天然氣發動機（NK-89）的修訂版——圖-156項目被推出，雖然進行了多年，但可能是由於蘇聯的解體，計劃最終被終止。

目前，氫氣在航空領域的使用還處於早期階段。2008年，波音公司駕駛了第一架氫動力飛機，而ZeroAvia公司在2020年試飛了世界上第一架氫動力商用飛機。然而，已經在向市場推出氫動力飛機的主要行業參與者則是空客。

對於氫動力飛機，氫氣可以通過兩種方式使用：作爲燃料電池的燃料源，當氫氣與氧氣反應產生電力，爲發動機提供動力；或者，它可以直接作爲改良發動機的燃料源使用。空中客車公司正在考慮將這兩種方法用於飛機。該公司已經提出了三種可以使用氫氣的改裝飛機模型，並且已經承諾在2035年之前讓第一架飛機投入使用。

然而氫氣作爲燃料使用，最大限制還是儲存。液態氫的能量密度只有噴氣燃料的四分之一，這意味着對於相同的能量，它需要一個四倍於此的儲存罐。因此，飛機將需要重新設計，以進行額外的燃料儲存。

除此之外，新的基礎設施也需要重新建立，以便在機場運輸和儲存氫氣。但值得注意的是，由於氫氣可以從水中提取，機場可以產生自己的氫氣燃料，減少對燃料運輸的需求，消除相關排放和可能的運輸安全隱患。

雖然氫氣尚未在飛機上廣泛使用，但它已經證明了在汽車上的優勢。豐田的氫動力汽車Mirai，油箱重87.5公斤，可容納5公斤的氫氣，所以92.5公斤的總重量允許駕駛人按照WLTP標準行駛500公里。同時，特斯拉Model 3的電池重量爲321公斤，根據WLTP標準只能行駛430公里，這意味着1公斤的氫氣可以讓車輛行駛5,4公里，而1公斤的電池——只有1,33公里。也許航空業將是下一個證明氫氣的效率的行業。

氫氣作爲航空燃料的潛力是不可否認的，但仍有很長的路要走。儘管如此，對航空可持續性地不斷增長的關注將作爲催化劑，促使氫動力飛機終有一天成爲現實。（文：阿維亞解決方案集團董事長Gediminas Ziemelis）

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