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  • 1 # 正說見聞

    想必提問者也關注過之前“水氫汽車”這個熱點新聞,這一話題讓人聚焦到了新能源汽車、氫能源汽車,進而引發了氫能源飛機的想法。當然,這個問題的本質其實是氫能源的應用問題,所以要回答這個問題,就必須回答為什麼氫能源至今無法應用開來的原因。

    關於氫能源飛機,這並非全新的想法和技術,實際上在30年前,前蘇聯就在此領域取得了實質性的進展,並且研製成功了實驗機圖-155,並於1988年4月15日進行了首飛,這也是氫燃料飛機具有歷史意義的首飛!80年代底、90年代初,這架圖-155繼續著飛行,不斷創造著世界紀錄,包括說當時的德國空中客車公司,有意願與圖波列夫的技術合作發展氫燃料客機。但是後來的發展,一如其他蘇聯機型,蘇聯解體後圖-155的發展失去了財力支援,一直存放在茹科夫斯基機場的停機坪上。

    任何一項新技術能夠研發成功,並應用到工業生產領域並最終普及到人們生活生產中去,必須要考慮的是三點要素:實用、環保、成本,顯然,氫燃料技術不符合第三條要素。儘管它有很多優點:首先,氫氣可以用時作原料來製取(即來源廣)。其次,氫氣燃燒時放熱多,放出的熱量約為同質量汽油的三倍(即熱值高),常用作火箭、宇宙飛船的燃料。第三,氫氣作為燃料最大的優點就是它燃燒後的產物是水,不汙染環境(即產物無汙染)。

    但是氫作為能源,缺點也同樣突出,除了剛剛提到的成本,具體到細處:(1)利用電解水等方法制取氫氣的成本高,解決如何廉價、大量地製備氫氣(如利用太陽能和催化劑來分解水等)還有待於進一步研究。(2)由於氫氣燃燒或使用時,容易發生爆炸現象;並且氫氣的熔點(-259℃)和沸點(-252℃)很低,這些都導致如何安全使用、貯存和運輸氫氣等成了問題。所以,目前暫時還不能廣泛使用。不過,隨著科技的發展,氫氣終將會成為主要的能源之一。

    目前,在新源領域,最有可能取得突破並實用化的就是,氫燃料電池技術,該燃料系統採用氫氣為燃料,直接轉化成電能,與空氣中的氧氣發生電化學反應,無任何燃燒產生,僅有的副產物為水。不像一般非充電電池一樣用完就丟棄,也不像充電電池一樣,用完須繼續充電,燃料電池正如其名,是繼續新增燃料以維持其電力。2016年,由飛機制造商Pipistrel、燃料電池開發商Hydrogenics、德國烏爾姆大學分子雜交技術專家、德國航空航天中心工程熱力學研究所研究人員聯合研發的氫燃料電池四座客機HY4在德國斯圖加特機場試飛成功,這使得人們離零排放飛行的目標又進了一步。

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