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近日，2019年巴黎航空展（Paris Air Show 2019）圓滿落幕，其中全電動飛機(jī)“愛麗絲”（Alice）備受關(guān)注。該飛機(jī)一次可承載9人，充電一次最多可飛行1000km左右，飛行高度達(dá)3000m以上，其尾部設(shè)置有一個(gè)主“推進(jìn)式”螺旋槳，兩邊翼尖上亦設(shè)置了螺旋槳，均由電池供電。

在巴黎航展上，以“愛麗絲”為代表的全電飛機(jī)成批出現(xiàn)，代表航空界正在進(jìn)行著一場動力變革。隨著對環(huán)境保護(hù)、安全飛行、客戶舒適和節(jié)能等更高的要求，以及電池技術(shù)的快速發(fā)展，人們開始對飛機(jī)的一次能源系統(tǒng)（發(fā)動機(jī)）進(jìn)行革命：①對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)提高效率、降低燃油消耗，因而產(chǎn)生了飛機(jī)發(fā)動機(jī)的電力混合動力技術(shù)，使發(fā)動機(jī)燃油消耗大為降低，發(fā)動機(jī)效率大為提升；②對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)進(jìn)行徹底革命，用電動力來推動飛機(jī)，產(chǎn)生了飛機(jī)的電力推進(jìn)技術(shù)，即電動飛機(jī)技術(shù)。

據(jù)了解，飛機(jī)燃油的能量密度大約為12700kW?h/kg，而目前電池能量密度最大也只達(dá)到500W?h/kg，且還不具備足夠的可靠性以滿足高要求的航空旅行安全標(biāo)準(zhǔn)。因此，在電池能量密度尚未達(dá)到所需要的能量密度前，從傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動到電力驅(qū)動需要一個(gè)過渡方案，即電力混合動力推進(jìn)技術(shù)。

通過將燃?xì)鉁u輪與電力技術(shù)相結(jié)合，采用能量密集的液態(tài)燃料的燃?xì)鉁u輪，混合動力技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)新型飛機(jī)發(fā)動機(jī)的無噪聲和高效電力推進(jìn)。傳統(tǒng)燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動機(jī)的總體效率為35%~50%，但混合動力電推進(jìn)系統(tǒng)通過結(jié)合兩個(gè)或更多功率轉(zhuǎn)換器，有可能進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的效率，同時(shí)電力推進(jìn)系統(tǒng)還可以降低發(fā)動機(jī)的噪聲。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于多種民用航空及軍用航空中，如波音787系列飛機(jī)、空客A380和A350系列飛機(jī)以及美國F-35戰(zhàn)斗機(jī)等。

現(xiàn)在，產(chǎn)業(yè)界已加快了創(chuàng)新的步伐。英國航空發(fā)動機(jī)制造商勞斯萊斯（Rolls-Royce）收購了德國西門子公司（Siemens）的電動和混合電動航空業(yè)務(wù)；美國聯(lián)合技術(shù)公司（UTX）計(jì)劃和國防承包商雷神（Raytheon）合作，將于2022年推出油電混合飛機(jī)；空中客車（Airbus）也計(jì)劃在2022年以前實(shí)驗(yàn)混合動力飛機(jī)。

當(dāng)前，電池主要用于輔助動力，特別是在起飛的時(shí)候。國內(nèi)外研發(fā)重點(diǎn)多半集中于能在飛機(jī)起飛和爬升過程提供電動推力的混合動力引擎開發(fā)。據(jù)瑞士銀行（UBS）預(yù)估，到2040年飛機(jī)用混合動力引擎的銷售額將達(dá)1780億美元，至于電動垂直起降飛行器（eVTOL）市場將在2030年達(dá)到2850億美元。

電力電子技術(shù)和電池技術(shù)的進(jìn)步使得電力推進(jìn)技術(shù)成為可能，電池的儲能密度每年都在快速地提升，油電混合、多電到全電飛機(jī)技術(shù)將經(jīng)歷一個(gè)逐步發(fā)展的過程。

相關(guān)研究顯示：電動飛機(jī)中電力推進(jìn)系統(tǒng)的效率要比燃油發(fā)動機(jī)的效率高2~3倍，電力推進(jìn)系統(tǒng)功重比（kW/kg）要比燃油發(fā)動機(jī)的高出許多，電力驅(qū)動飛機(jī)將使得飛機(jī)的機(jī)動性和實(shí)用性更強(qiáng)、飛機(jī)電力系統(tǒng)的故障模式將更為清晰，它降低了飛機(jī)系統(tǒng)的導(dǎo)線重量、提高了系統(tǒng)效率、減少了全生命周期成本、降低了飛機(jī)排放噪聲，使得飛機(jī)派遣率更為有效。

據(jù)策略咨詢公司Roland Berger數(shù)據(jù)顯示，2018年正在研發(fā)的電動飛機(jī)數(shù)量增加約50%，達(dá)到170架。到2019年底，這個(gè)數(shù)字可能會增至200架。此外，瑞典和挪威計(jì)劃到2040年將所有短程航班更換成全電動飛機(jī)。如同電動汽車的發(fā)展軌跡一樣，在全球環(huán)保強(qiáng)力訴求下，當(dāng)前航空界的發(fā)展正在全面向全電動飛機(jī)的方向飛馳。