电动飞机与电动船舶

经常有很多讨论围绕着 电动运输 取代碳排放车辆,但在主流对话中,它往往仅限于公路运输,如摩托车、客车、公共汽车和卡车。飞机和船舶通常不是谈话的一部分。然而,在讨论减少运输中的二氧化碳排放的策略时,将航空和航运业考虑在内也很重要。这两个行业分别占全球二氧化碳排放量的2.4%和2.5%,因此也是不容忽视的。

由于飞机和船舶的尺寸和容量,以及它们的使用方式,大型船舶的电气化并不像对汽车或公共汽车那样容易实现。能源需求和所需的电池容量要大得多,而且电池技术还没有达到在技术上和财政上都能有效取代传统飞机和船舶的程度。尽管困难重重,各种公司和组织目前正在 开发和测试电动飞机和船舶.既有较小的全电动船舶,也有正在测试的用于短途旅行的混合版本,这是使航空和海上旅行更接近全电动的第一步。

电动化的好处

与电动汽车和公共汽车一样,在航空和航海旅行中使用电动车的好处很多。最大的原因和最有说服力的因素是环境和健康的好处。如前所述,它们加起来几乎占全球碳排放的5%。减少这些行业对气候变化的影响是非常重要的。飞机的氮氧化物和船舶的硫磺等污染物也导致了许多不利的健康风险和后果。 报告 表示,飞机排放的污染物每年导致约16000人过早死亡。 其他报告 研究发现,航运每年导致约40万人因肺癌和心血管疾病而过早死亡,以及约1400万儿童哮喘病例。通过使飞机和船舶电气化来消除对燃料的全部需求,可以大大减少这些有害污染物对环境的释放。

飞机和船舶也对噪声污染有很大贡献。高水平的噪音也会对人类健康产生不利影响,导致压力和心血管疾病的增加。它还可以通过干扰动物之间的交流来影响野生动物的微妙自然平衡。一些国家如英国和德国已经引入了夜间飞行禁令,以减少机场周围社区的过量噪音影响。由于电动发动机比喷气机和柴油机安静得多,使用电动发动机可以缓解这些问题。

除了电动飞机和船舶的环境和健康优势外,电动化还可以 更具成本效益.喷气燃料是飞机的最大运营成本之一。随着可再生能源的出现,电力能源的成本将继续降低。此外,由于零件较少,电动发动机比传统发动机更容易维修。这些加在一起,以较低的维护和能源成本有效地减少了至少40%的成本。

为什么电动飞机和船只还不是主流?

我们还没有看到电动船舶和飞机的最大原因之一是电池。目前,电池只储存了同等重量的喷气燃料的1/40的能量含量,只带了1/20的距离。此外,随着燃料的消耗,飞机或船舶的重量减少,随着时间的推移,在相同的速度下燃烧更少的燃料。然而,电池的重量不会随着其能量的耗尽而减少,因此需要在整个旅程中持续释放能量。 

充电问题是大型船只的另一个巨大问题。虽然小型飞机和船只可以在短途旅行后降落并迅速充电,但在长途旅行中却没有这种选择。拥有更大电池的大型船只也需要很长的时间来充电。为了保证长途旅行有足够的能量,飞机和船只将不得不携带更多或更大的电池,或者能够用可再生能源技术在机上产生能量。

From the perspective of regulation, it’s difficult to standardize safety measures and requirements as air and maritime travelling involves cross-border cooperation. This is one reason why aviation and shipping industries are not often discussed in national climate plans. However, private players and companies are working to help these industries take the next step. 

Where are we now and what’s next?

正如汽车和公共汽车一样,电动飞机和船舶的第一步是混合模型。 像洛杉矶的清洁技术公司Ampair,已经创造了用于短程飞行的混合电动飞机。Ampaire 337飞机是一架六座的赛斯纳337 Skymaster,改装了电力推进系统,用电池供电的电动马达取代了两个内燃机中的一个。 

私人飞机生产商Pipstrel是目前生产全电动电池动力飞机的少数公司之一。由于电池的限制,它们主要被用作训练或轻型运动飞机。在电池技术能够赶上喷气燃料的效率之前,混合动力和全电动飞机很可能仅限于小型区域飞机。 

在海上旅行中,Nowegian explorer邮轮公司。 海达路德公司推出首艘混合动力电动探险船.船只从发动机收集多余的和不需要的能量,并将它们储存在电池中。当发动机需要额外的能量时,将从电池中提取。这艘船也能够在有限的时间内仅靠电池的力量运行。总而言之,电池使发动机在最佳水平上运行,减少了能源浪费,并降低了20%的碳排放量。

日本企业 也希望在2021年之前推出第一艘全电力推进的货船。如果他们成功开发出高效的货船,这将在减少航运业的排放方面具有突破性意义。

对电池的要求比以往任何时候都要大。随着紧迫感的增加,更绿色的技术的希望依赖于电池的发展。拥有安全和高效的 电池测试设备 大大增强了研究和开发过程。此外,对于像飞机和轮船这样的大型船只,如果电池出现故障或导致热失控,就会有更大的风险。隔离导致这些问题的因素是开发电池的关键,这些电池将安全和有效地服务于这些船只,并将航空和航运业带入未来。

发布在

阿滨团队

滚动到顶部