电动飞机的兴起：Elysian 颠覆航空业

商用航空业正在努力减少其对气候的影响，并且目前尚未达到 2050 年实现净零排放目标的轨道。可持续航空燃料的生产速度不够快，对于耗油量大的喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机来说，似乎很少有替代品。

一个问题是，飞机的电气化不像公路车辆那么容易，业内的共识似乎是，在电动客机成为现实之前，电池技术需要发展。

然而，荷兰初创公司 Elysian 以其全电动支线飞机计划挑战了这一假设，该飞机航程为 500 英里（805 公里），可容纳 90 名乘客，可减少 90% 的排放——其目标是在十年内实现商业飞行。

“许多专家表示，你需要 [到] 2050 年之前无法获得的电池技术，才能获得合理的航程和有效载荷能力，”Elysian 的设计和工程总监雷纳德·德弗里斯说。“但我们问自己的问题是，‘我们如何才能为我们已经拥有的电池技术获得最大的航程？’如果你做出正确的选择，使用电池供电的电动飞机可以比大多数研究声称的飞得更远。”

非常规设计

这架名为 E9X 的飞机现在只存在于纸面上——Elysian 计划在两到三年内建造一个比例模型，并在 2030 年制造一个全尺寸原型机。然而，它的主要设计特征已经为人所知，并且有些出人意料。“你不应该认为，电动飞机看起来会像当今（最成功的）飞机，”德弗里斯说，并补充说，一个常见的误解是，电动飞机本质上应该是最轻型支线涡轮螺旋桨飞机的电动版本。

他说，这会使航程太有限，可能低于 60 英里。“你真正需要做的是从头开始设计它，从一张白纸开始。你最终得到的是一架飞机，例如，就重量比例而言，看起来更像 1960 年代的旧喷气式飞机。一架电池比例非常高，结构重量比例非常低的飞机。结果就是一架比人们以前认为的更大、更重的飞机，但它可以飞得更远。

E9X 将配备八个螺旋桨发动机和近 138 英尺（42 米）的翼展——比波音 737 或空中客车 A320 还要大，尽管两者都可以搭载超过两倍的乘客——以及一个更薄的机身，德弗里斯表示，这可以改善结构和空气动力学特性。

该设计是与代尔夫特理工大学（荷兰最古老、最大的技术大学）合作的结果，其原则在题为“电池电动航空的新视角”的科学论文中得到了阐述，德弗里斯和 Elysian 的联合创始人罗布·沃勒斯温克尔是该论文的作者之一。

一个关键原则就是将电池放置在机翼中，而不是机身中。“这是一个至关重要的设计选择，”德弗里斯说。“电池占飞机重量的很大一部分，而你想用重量做什么，就是把它放在升力产生的地方。”

德弗里斯表示，电池技术将与当今的类似，加上未来四五年内取得的任何进步，而不是激进的升级。“这开启了不同的场景，”他补充说。“最保守的估计将有效航程定为 300 英里（482 公里），但我们相信一个更现实的目标是四年后达到 500 英里。”

45 分钟内准备就绪

其他已知的设计元素包括将起落架放置在机翼中而不是机身，可以折叠以节省空间的翼尖以及基于燃气轮机的“储备能量系统”，它可以在分流的情况下提供紧急电源。

总体而言，德弗里斯预计这种飞机对气候的影响比现在的窄体喷气式飞机低 75% 到 90%，即使考虑到电池生产和为其充电所使用的电能。

E9X 的设计将适应当前的机场基础设施，而无需任何调整或升级。然而，由于需要为电池充电，周转时间可能是一个挑战，这比给油箱加油需要更多的时间。“我们现在的目标是最长充电时间为 45 分钟，这意味着周转时间会比一些航空公司习惯的时间稍长，尤其是低成本运营商。但这已经是最长限制——平均时间将在大约半小时左右。”

他补充说，目前正在与全球各地的航空公司进行讨论，这架飞机可能会引起支线航空公司和通勤航空公司的兴趣。根据德弗里斯的说法，它还可以惠及目前因噪音或排放限制或因为航空公司为其服务不经济而服务不足的次要机场。

最后，从乘客的角度来看，他相信 E9X 将提供更安静、更愉快的飞行体验，并且他的目标是解决当今航空旅行中最紧迫的问题之一：客舱行李空间的稀缺。

电动时代

密歇根大学航空航天工程教授戈克斯因·奇纳正在与德弗里斯合作撰写一份关于电动飞机设计的研究论文，但他没有在 Elysian 拥有财务权益，他指出，该公司本身并没有引入开创性的技术，而只是重新配置现有的技术，以重新定义飞机的运营范式。

奇纳说：“我过去十年的研究主张在设计电动飞机时要考虑运营变化——使用新技术遵循过时的惯例是不明智的。”“虽然可能会有一些不便之处，但潜在优势是巨大的。Elysian 的方法很有前景，但它只是航空业电气化许多潜在应用之一，每种应用都有独特的运营策略和技术集成。”

根据他们的计划，其他公司正在研制比 E9X 早投入使用的电动飞机。其中之一是英美合资的 ZeroAvia，该公司已经成功试飞了一架由两个氢电发动机驱动的 19 座飞机，并计划在 2025 年底投入使用。

以色列初创公司 Eviation 已经对其飞机进行了试飞，该飞机被称为 Alice——这是一架全电动九人座通勤飞机，航程为 250 海里，该公司计划在 2027 年投入使用。

最后，瑞典制造商 Heart Aerospace 正在研制一款名为 ES-30 的 30 座飞机，该飞机在全电动配置下的航程仅为 100 海里，但与电动和传统涡轮螺旋桨发动机结合使用时，航程可超过 400 英里；到目前为止，它只测试过了一个比例模型，但计划在 2028 年投入商业服务。

据咨询公司 AviationValues 的航空分析师加里·克里奇洛称，Elysian 面临着严峻的挑战。“如今，E9X 70 至 100 个座位的尺寸类别中有超过 5,000 架飞机在服役，”他说。“我们的数据显示，这些飞机可以服役数十年。因此，很难夸大既有制造商在这个细分市场中的优势。”

克里奇洛解释说，任何新技术都必须拿出一个令人信服的理由来反对已经安装的、经过验证的传统机队。除了技术本身之外，大规模提供稳定供应的飞机、培训和零部件以及可靠的充电设施网络的基建挑战也将是巨大的。

他补充说，如果 Elysian 能够克服技术和基础设施方面的挑战，它将面临进入激烈竞争市场的商业挑战。“像 Elysian 这样的颠覆者是受欢迎的，但即使对于既有玩家来说，要生产和支持一款长期在商业上可行的产品也是一座极其难攀的高山，”克里奇洛说。“它将需要非常雄厚的资金。”

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原创文章，作者：星阁，如若转载，请注明出处：http://www.xgrl.net/n/202407160856423012.shtml

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