摘要：在过去的几年里，AAM关于氢气的大部分争论都围绕着氢燃料电池展开，氢燃料电池可以为eVTOL飞机和小型支线飞机提供动力，而不会产生有害排放。但氢燃烧技术也在加速发展，几家公司准备在2025年对氢燃烧发动机进行测试。

在过去的几年里，AAM关于氢气的大部分争论都围绕着氢燃料电池展开，氢燃料电池可以为eVTOL飞机和小型支线飞机提供动力，而不会产生有害排放。但氢燃烧技术也在加速发展，几家公司准备在2025年对氢燃烧发动机进行测试。

包括罗罗、普惠和赛峰在内的传统化石燃料燃烧发动机制造商正押注液氢作为更可持续地为大型客机提供动力的最有效手段，并帮助该行业到2050年实现净零碳排放。尽管氢气燃烧比喷气燃料更清洁，但氢发动机并非完全无排放。然而，由于液氢的高能量密度和紧凑性，它们可以比使用氢燃料电池的飞机实现更大飞机更长的飞行。

液氢储存在飞机上的低温罐中，经过一些修改后可以为传统的涡轮发动机提供燃料。另一方面，氢燃料电池带来了更复杂的工程挑战。他们用氢气发电，为电机提供动力。由于系统组件的重量，氢燃料电池动力系统的功率重量比也较低，因此它不适合大型飞机。

空客希望在2035年之前推出一款氢动力客机，目前正在考虑推进系统和机身的几种配置，包括氢燃料电池和氢内燃机。空客计划用氢燃料测试的第一台喷气发动机用到A380上，预计将于2026年首次飞行。通用电气航空航天和赛峰发动机的合资企业CFM International正在监督发动机改装工作。

与此同时，赛峰也在为通用航空领域的轻型飞机开发氢动力涡轮发动机。2024年1月，赛峰及其合作伙伴Turbotech完成了法国BeautHyFuel项目氢燃料燃气轮机发动机的首次成功地面测试。这些测试在TurboTech的小型TP-R90发动机中使用了气态氢。这种形式的氢气更容易处理，特别是在小型发动机上。

虽然氢气可以为内燃机和燃料电池提供动力，但储存氢气需要大型、重型的加压罐。低温液氢具有更高的能量密度，储存起来体积更小，使其更适合航空应用，尽管保持氢气足够冷以保持液态是另一个挑战。

赛峰集团能够使用氢气测试发动机参数，如流量调节策略和发动机停机限制。因此，从长远来看，赛峰的目标是以液体形式储存氢气，以携带更多的氢并长途飞行。

普惠推进涡轮螺旋桨发动机测试

普惠加拿大正准备在PW127XT涡轮螺旋桨发动机上演示氢燃烧技术，该发动机也从气态氢开始，用于加拿大政府支持的一个名为“氢高级设计发动机研究”（HyADES）项目。

加拿大可持续航空技术倡议（INSAT）已经为HyADES项目的第一阶段提供了资金，该项目将涉及发动机燃料喷嘴和燃烧室装置的地面测试。如果一切按计划进行，P&WC可能会获得额外的INSAT资金，用于整个发动机的后续地面测试。另外，P&WC正在开展另一个由INSAT支持的项目，名为“涡轮发动机先进材料效率”（TEAME），该项目将研究用于燃气轮机发动机热段部件的新型材料，这些材料有助于提高其热效率、降低燃料消耗和抑制排放。

P&WC最初于2021年推出了PW127XT发动机，作为ATR 42和ATR 72支线涡轮螺旋桨飞机的新标准动力装置。德意志航空公司还选择为其D328eco支线客机使用一对发动机，该客机是多尼尔D328涡轮螺旋桨飞机的衍生物，有朝一日可能会使用氢动力飞行，尽管最初它将使用可持续的航空燃料。德国飞机于2024年年中开始建造第一架D328eco测试飞机，目标是在2027年使SAF动力型号投入使用。尚未宣布氢动力变体的时间表，但已经开始通过与H2Fly（一家专门从事氢推进技术的德国公司）合作进行的研究来开发这一概念。

拥有H2Fly的Joby也一直在试验将氢燃料电池动力总成集成到其四座eVTOL飞机中。7月，Joby和H2Fly驾驶了一架搭载氢燃料电池动力系统的eVTOL原型机。这架氢电动演示飞机飞行了523英里，是Joby标准电池供电的JAS4-1 eVTOL飞机航程的五倍多。

罗罗在发动机中加入氢气

罗罗在其电推进业务部门关闭之际，也在进军氢动力公务机发动机领域，于11月正式证实了这一点。

9月，这家发动机制造商在密西西比州南部NASA斯坦尼斯航天中心的一个新试验台上破土动工，计划在那里测试全尺寸氢动力燃气轮机发动机。它将使用该试验台在地面试验中演示100%氢推进，使用改进的Pearl 15涡扇发动机，该发动机最初是为庞巴迪的Global 5500和6500型号开发的。

罗罗已经用纯氢气运行了700涡扇发动机（为湾流G700和G800提供动力），在2023年的地面测试中实现了最大的起飞推力。此前，在2022年，罗罗AE 2100 a涡轮螺旋桨发动机进行了早期地面测试，该发动机使用“绿色”氢气，即通过电解分解水分子可持续产生的氢气。这些努力都是罗罗与易捷航空合作开展的长期工作的一部分，该工作旨在为21世纪30年代中期的空客A320系列等窄体客机引入液氢燃烧发动机。罗罗和易捷航空（EasyJet）也是航空用氢联盟（Hydrogen in Aviation Alliance）的一部分，该联盟由总部位于英国的公司组成，致力于加速零碳航空用氢。

英国财团的另一成员、易捷航空的合作伙伴GKN航空分别通过其H2Jet和H2Gear项目推进氢燃烧和燃料电池技术。还在研发一种低温储氢系统，据称该系统可以应用于任何一种推进方式。

7月，GKN启动了另一项名为H2FlyGHT的氢气倡议，旨在展示一种2兆瓦的低温氢能电推进系统，有朝一日可以为较小的支线客机提供动力。这项耗资4400万英镑的项目将氢燃料电池发电与热管理解决方案相结合，包括低温配电和先进的低温驱动系统。

在氢燃料电池方面，几家公司已经在将氢能动力系统集成到eVTOL和其他小型电动飞机中。在加利福尼亚州，Joby和Alaka'i Technologies正在各自的eVTOL飞机上试验氢。与此同时，总部位于伦敦的Lyte Aviation正试图使用氢燃料电池为40座垂直起降飞机提供动力。

ZeroAvia正在开发用于飞机改装的氢能动力总成转换套件，预计将在2025年获得600千瓦ZA600发动机的首个补充型号证书。ZA600是为区域通勤飞机设计的，已经在Dornier 228上进行了测试。ZeroAvia还在研发一种2兆瓦的动力装置，可以为最多可搭载80或90名乘客的大型飞机提供动力。

甚至直升机也可能很快使用氢燃料电池飞行，目前正在计划引入罗宾逊R44和R66直升机的氢动力变体。

来源：锂电百科