科学家试图预测何时电动飞机将成为现实



电动汽车现在越来越多-几乎所有知名汽车制造商都在从事电动汽车的生产。 一些公司也正在考虑制造不使用航空煤油但使用全部相同电力的飞机的可能性。 此外,已经有成功的事例发展,但是到目前为止,不幸的是,这一切还没有超出考验范围。

前几天发表了一项研究结果,其作者对电动飞机的实用性进行了深入研究。 他们试图了解何时可以批量生产新飞机。

专家们以几个方向作为研究的基础。 首先是电池容量不足的问题。 他们必须确保飞行舒适,并且在设备到达现场之前不得放电。 第二个问题是制造电动飞机的经济可行性。 第三是环境影响。

事实证明,几乎所有区域都比看起来复杂。 例如,在第三个问题中,需要研究很多东西。 这是为环境生产电池的过程的安全性,是使用“绿色”能源为电池充电的能力,还有更多。

对于第一个问题,最好的锂离子电池的“密度”为每公斤250 Wh *。 为了使电动飞机在经济上可行,该指标应提高3-8倍。 理想的-大约2000 V * h / kg。

通常,与电池重量相关的电池容量每年以大约3%的速度增长-我们正在谈论有助于提高“密度”的新技术的出现。 事实证明,该数字每25年翻一番。 到目前为止,到目前为止,很有可能接下来会发生什么。 的确,技术有可能会达到发展的最高限度,并且电池不会增加一倍。

尽管如此,但对于波音727飞机,则需要电池总容量为800-1,200 W * h / kg的电池。 因此,有必要等待几十年,直到有可能建立一种新型的运输方式。 好消息是,电动机比内燃机更高效。

关于减少排放的问题,当前用电动飞机代替常规类型的飞机不会减少有害物质的排放。 如果基础设施更加现代化,并且网络内部的损失更低,那么电动飞机将比普通班轮更加“干净”。

此外,绿色电力变得越来越便宜,因此对绿色电力的需求正在逐渐增长。 因此,各种替代电站的数量正在增加,这提供了甚至更便宜的电力。 如果使用它为电动飞机充电,则产生一定电量所需的有害物质的排放量将逐渐减少。 顺便说一句,如果我们采用电动飞机的经济模型,那么现在仅当石油价格为每桶100美元时,它才会盈利。

如果电动飞机可以在大约1100公里的距离上飞行,那么它们可以用于商业飞行。 在这种情况下,电动飞机将逐渐开始取代传统飞机。 结果,在电动飞机与常规飞机的比率为50/50的情况下,能源需求将显着增加。 如果电动飞机可以覆盖2200公里,那么它们将能够取代全球80%的航空运输。 因此,对电力的需求将甚至更高。

不管怎样,科学家的结论是明确的-我们将不得不等待大约30年,直到使用电动飞机对企业来说是一项有利可图的业务。 因此,它们将逐步引入客运和货物运输的基础设施中。

自然能源 ,2018. DOI: 10.1038 / s41560-018-0294-x


Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN433360/


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