陈根：飞机制造“为减轻每一克重量而奋斗”
文/陈根
在飞机制造中有一句名言是“为减轻每一克重量而奋斗” ， 飞机轻量化能带来更低的油耗、更高的运力以及一系列绿色经济效益 。 而谈及像即将到来的电动垂直起飞和降落(eVTOL)竞争者们所希望的那样的能量密集型垂直起降时 ， 重量就更加重要 。 几乎所有的公司都在使用锂电池来制造原型机 ， 但事实很简单 ， 锂电池的能量密度还有很大的提升空间 。
商用航空需要全天飞行 ， 而不是长时间连接充电站 ， 所以每一家围绕着锂电池进行规划的公司都在祈祷 ， 希望能从测试实验室中出现一种神奇的新化学成分 ， 使其容量是目前最好的电池的两倍或三倍 。
这很可能会发生 ， 但氢气已经开始成为一种很好的替代品 。 在地面运输方面 ， 氢气是个麻烦 ， 但在电动航空领域 ， 它可能是个完美的选择 。 它提供了更高的能量密度 ， 有望实现卓越的飞行耐力 ， 而且它可以让你在几分钟内加满燃料 ， 就像给汽车的油箱加满油一样 。
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事实上 ， 一些企业已经开始对它下注了 。 美国东海岸的eVTOL初创公司Skai正在争先恐后地推出一款六旋翼五座飞机 ， 该公司 ， 在你需要给氢气罐加氢之前 ， 它可以在空中飞行4小时或400英里（644公里） 。 但一家俄美合资初创公司表示 ， 完美的eVTOL动力系统还缺少一块拼图：轻量化、高功率的燃料电池设计 。
据预测 ， 合适的锂电池技术可能还有15年的时间 ， HyPoint团队开始将工作重点放在专门针对eVTOL的燃料电池设计上 。 Ivanenenko说 ， 为了保持轻量化 ， 必须采用风冷式设计；液冷式燃料电池在汽车领域工作得很好 ， 但相关的冷却液箱和泵会增加寄生质量 ， 在航空领域根本无法飞行 。
他表示 ， 但目前可用的风冷燃料电池的功率容量和寿命有限 ， 而且只能在-5至30°C的温度下工作 。 因此 ， HyPoint团队着手开发出了更快、更耐用的产品 ， 并提出了他们所谓的“涡轮风冷燃料电池” 。
据报道 ， 其新型“涡轮风冷”燃料电池设计可提供三倍于普通燃料电池的功率和四倍于普通燃料电池的寿命 ， 为高速、远距离、氢动力电动VTOL飞机打开了大门 。
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燃料电池作为和锂电池并驾齐驱的21世纪两大能源热题 ， 越来越受大众视野的关注 。 燃料电池问世180年 ， 但真正快速发展也不过只有寥寥几十年 ， 这意味着燃料电池在未来还拥有着巨大的潜力 ， 也意味着燃料电池技术在现如今还有很多的不足 。
【陈根：飞机制造“为减轻每一克重量而奋斗”】从最初的第一代燃料电池 ， 仅仅应用于航空航天领域 ， 到现在的“涡轮风冷燃料电池” ， 燃料电池技术的应用领域得到了极大的扩展 。 燃料电池的未来将助力航空业的发展 ， 也将不止助力航空业的发展 。
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