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隨著電力推進系統的發展，許多公司都正致力於電動飛機項目，但是電動飛機在設計、監管認證和運營模式等方面都面臨挑戰。

英國《金融時報》 西爾維亞•普法伊費爾 報道

一款名為「艾麗斯」(Alice)的飛機在不久前的巴黎航展受到了關注。這個兩年一度的展會歷來是世界航空巨頭波音(Boeing)和空客(Airbus)展開引人注目的訂單大戰並一決勝負的舞台，但今年的巴黎航展體現了航空業對未來的光明期望：電動飛機。

目前仍在開發中的「艾麗斯」由總部位於以色列的初創企業Eviation打造。「艾麗斯」有望重新定義支線飛機市場。它可以搭載9名乘客，航程為650英里，巡航速度為240節。許多業內人士認為，航程和載客量都不錯的純電動飛機至少還要10年才能問世，但Eviation等一些先驅者認為，這樣的未來可能會更早到來。該公司希望最早在2022年開始將其飛機投入商用。

艾麗斯在展會上遇到了競爭對手。從波音到勞斯萊斯(Rolls-Royce)，全球最大的一些工業企業都致力於把電動飛機推向市場的計劃。航空業正處於自1937年弗蘭克•惠特爾(Frank Whittle)發明噴氣式發動機以來最偉大的一場革命之中。

根據諮詢公司羅蘭貝格(Roland Berger)最近的估計，現在世界各地大約有170個不同的電動飛機開發項目，項目數量自2018年4月以來增加了50%。針對空中計程車市場的項目占據了一半以上。約十分之一的項目專注於支線航空和大型商飛市場，涵蓋中短途航班服務。其餘則涵蓋公務機和通用航空市場。

全球治理航空污染的努力是所有這些創新的催化劑。航空污染占二氧化碳排放量的2%。

「該行業正日益感受到環保壓力。」羅蘭貝格(Roland Berger)合伙人羅伯特•湯姆森(Robert Thomson)表示，「電力推進——當它到來的時候——將成為該行業自上世紀40年代以來最大的革命。」

歐盟(EU)的「2050年航路計劃」 (Flightpath 2050)要求，到2050年，每名乘客每公里的碳排放量要比2000年減少75%。造成空氣污染的一個重要因素——氮氧化物的排放須下降90%，飛機噪音須下降65%。

但飛機製造商和航空公司也在努力滿足公眾對飛行的持續堅挺的需求。國際航空運輸協會(International Air Transport Association)去年預測，到2037年，年度航空乘客數量可能會翻番，達到82億人次。

關於電動飛行何時能具有商業可行性，人們有各種各樣的預測。大多數人都認為，到2050年，短距離搭載少量乘客的純電動空中計程車將成為現實。

仍使用傳統燃氣輪機提供推力的混合動力飛機也很可能投入使用，屆時將專注於支線航空。但業界共識是，人們仍不太可能乘坐純電動飛機進行長途飛行。

美國工業綜合性企業聯合技術公司(United Technologies)首席技術官保羅•葉廖緬科(Paul Eremenko)指出，自1900年代中期「噴氣式發動機發明以來，其性能只翻倍了兩次」。

他說：「如果你把思考範圍限定於傳統技術，那麼這種進步的步伐已經相當緩慢了。所以問題是，還有其他將顛覆這個行業的技術嗎？」

勞斯萊斯正致力於三個不同的電動飛機方案。但其首席技術官保羅•斯坦(Paul Stein)預計，A320等中型飛機或更大型飛機不會有太大變化。斯坦表示，這些飛機「仍將主要由燃氣輪機提供動力，採用傳統機身機翼造型」，儘管他認為可持續燃料將發揮越來越大的作用。

電動飛機的一個挑戰是精確複製航空煤油的能量密度——航空煤油的能量密度比電池高60倍。另一個問題是重量：傳統噴氣式飛機會隨著燃料燃燒重量越來越輕，但混合動力或純電動飛機在整個飛行過程中攜帶的電池重量不會變化。

氫燃料電池也可能在電動飛機的未來中發揮作用。伊利諾伊大學(University of Illinois)今年宣布，美國國家航空航天局(NASA)正在資助一個開發低溫氫燃料電池系統的項目，該系統可以為純電動飛機提供動力。

氫燃料電池的挑戰之一是它們占用了大量的空間，但研究人員發現了一種方法，可以用低溫冷卻電池，並將氫氣濃縮成液體。將液氫和氧氣在發動機中混合，會產生一種強大的反應，這種反應的能量可以轉化為電能，為推進系統提供動力。

對於所有類型的電動飛機來說，監管和認證都是重大障礙。歐洲、美國和中國的航空安全監管機構都在研究空中計程車的提案，但要讓大型全電動飛機獲得認證，很可能需要數十年時間。

專家預測，最大的變化將出現在支線航空和通勤航空市場。斯坦表示，到2050年，搭載20至90人、最遠可飛行1000英里的支線飛機很可能採用混合動力。飛機將會變得更高效和更安靜，飛機需要的跑道會更短。

PA Consulting的航空航天專家蓋•諾里斯(Guy Norris)預計，隨著該行業應對充電等挑戰，整個交通運輸基礎設施將會發生變化。隨著人們對航空旅行的需求不可阻擋地增長，諾里斯預計，將出現一個人們對長時間呆在大型機場感到厭倦的「臨界點」。

「問題是，你怎麼掙錢？」他問，「運營模式是什麼？按需交通是點對點的還是更像公交車那樣能夠上下車呢？」

隨著電力推進的應用，飛機的常規造型——一個機身兩個機翼——也可能發生變化。幾十年來，研究實驗室一直在設計所謂的「翼身融合」客機，但一直沒有成為現實。這種新造型飛機的機身和機翼間沒有明顯的分界線。相反，機翼與寬闊平坦的機身融為一體。

對長途飛行的乘客而言，機艙內的數字環境可能是主要變化。預計機內將提供虛擬現實娛樂或其他沉浸式體驗。

任何變化都不可能一夜之間發生。斯坦說：「航空的歷史，尤其是大型飛機的歷史，一直都是一種進化而非革命。」

文章來源：英國《金融時報》圖片來源：Getty Images