霍尼韦尔净水器:能源界的一股“氢流”
经过百年发展,人们往往认为航空动力系统相关技术已经相对完善。面向未来,我们的目标是更低排放、更绿色的出行,航空业依然存在相当大的进步空间。
今天,我们就来聊聊能够帮助航空业降低排放的氢燃料电池相关技术,这项技术正在迅速发展,将引领航空业向着零排放的目标跨进一大步。
1、什么是燃料电池?其工作原理是什么?
传统意义上的发电机需要燃烧汽油或其他燃料来发电和产热,与此同时,还会造成烟气排放。燃料电池则是利用空气中的氧气与之进行电化学反应以产生电能。这个过程不会产生大量噪声、不会产生大量的热,也不会造成烟气排放,而是会生成水。这也是燃料电池受青睐的原因。
2、燃料电池与电池一样吗?
答案是否定的,燃料电池并不储存任何能量,这也是为什么我们用发电机来进行类比——只要不停地给燃料电池供氢气,它就能不停地发电。因此,燃料电池能产生多少电力,主要取决于氢气罐有多大。
其实,燃料电池并不是新世纪的新发明,早在“阿波罗”号时期,宇宙飞船就由燃料电池提供动力。说到氢气和飞行,人们可能会想起80-90年前的兴登堡号,但如今航空业已探索出更好的应用氢气的方式。
现在,氢气储存在碳纤维气罐中,这项技术主要是通过在汽车行业应用而成熟起来的。气罐制造精良,非常安全。事实上,一罐氢气比一罐汽油更安全。只不过我们都非常熟悉汽油,而且从开始驾车、乘车就每天都跟汽油打交道,我们已经习惯使用汽油了。但我们却不太习惯使用氢气,因此总会有些害怕。不过技术之所以存在就是为了让人们能够安全地使用氢气,跟安全地使用汽油一样。
让人们接受燃料电池需要时间。就像电动汽车刚刚问世时,人们觉得那么一大块电池看起来挺可怕的。时间久了,人们慢慢发现,其实电动汽车也没有很可怕。我想燃料电池汽车也会经历同样的过程。我们会慢慢了解并习惯使用这项技术,不再惧怕它。
3、关于燃料电池技术在航空行业的应用
霍尼韦尔在做些什么呢?
一方面,是小型燃料电池,尺寸跟鞋盒相当,应用于小型商用无人机。当飞行航程超出电池能够支持的距离,又希望降低飞行噪声,那么燃油发动机就不是首选了,因为燃油发动机噪声比较大,尤其是起飞的时候。这种情况下,燃料电池是更好的选择。
再举个例子,用无人机巡检高压电线,普通无人机的电池一般来说可以支持无人机飞行一英里(约1.6公里)左右,操作者就需要按距离和时长多次为无人机更换电池。但如果无人机可以持续飞行更远的距离,需要更换电池的次数就会减少,所需要的人力也能够大大减少。这就是燃料电池在无人机上的应用,与电池相比,同等重量下,氢燃料电池能够提供更大的能量。
另一方面,是应用于有人机的更大一些的燃料电池,主要目的是为了降低排放。展望2030、2035、2050年,我们的这个星球将会是怎样的排放水平?航空行业要为降低排放做出自己的贡献,整个行业都明白这一点。
4、那么氢燃料电池将
为航空业减排带来多大的影响呢?
氢气和氢燃料电池是能够做到零排放的。这将是一个巨大的成就,也是一个巨大的项目。在航空业,人们已经开始着手此类项目,包括一些主要飞机制造商和业内其他公司。但我们都知道,路漫漫其修远兮,有大量的工作要做。霍尼韦尔也是一个重要的参与者,我们与飞机制造商们深入合作,为这些未来的飞机提供取证的部件。同时,我们非常熟悉飞机部件和系统的开发及适航取证,这也是我们的优势之一。
短期来看,我们的其他技术,比如可持续航空燃料(SAF),能够削减温室气体排放。而氢燃料电池将会是一个长远的项目,也是对我们行业未来的投资,霍尼韦尔积极投身其中,还有很多工作等着我们。
在大型燃料电池上,我们的首要任务则是建立合作伙伴关系。在这个领域,仅靠一个公司的力量是不够的。我们与飞机制造商通力合作,同时也与电池等其他部件制造商携手,这样我们就能够有一整套的解决方案,从部件到整架飞机、到机场的充氢气设备、再到生产氢气的设备……有了整套解决方案,才能够赋能市场。现在就是建立这些合作的重要阶段。
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