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      燃料電池主要研究進展

      作者:jcadmin 發布時間:2020-06-08 14:13:50

      小型飛機(含無人機)使用的燃料電池功率一般小于50kW,與蓄電池一同為飛機提供動力。燃料電池技術的應用研究主要集中在高校、研究所、小型飛機公司等。大型飛機使用的燃料電池功率普遍大于50kW,主要用于驅動某個部件或系統。大型飛機燃料電池因涉及系統集成及安全性驗證,此類研究項目主要以美國波音飛機公司、歐洲空中客車公司為主導,其主要研究進展如下。

      (1)美國波音公司。波音公司將燃料電池技術視為第三優先考慮的新技術(第一為新型復合材料技術,第二為低能耗機載系統)。2003年,波音公司開展了商用飛機燃料電池APU系統概念研究;同年,“鬼怪工廠”歐洲分部啟動了“迪莫納”燃料電池飛機驗證項目;2012年,波音公司與日本石川島播磨重工業公司使用波音737飛機進行了再生型燃料電池系統試飛。

      波音公司對燃料電池的研究分為短期、中期、長期這3個層面。短期研究主要集中在質子交換膜型燃料電池,同步開展水管理、飛機接口、燃料儲存等研究;中期研究以高溫質子交換膜型燃料電池為主,在客艙、娛樂系統、峰值電源等非關鍵用電系統使用;遠期研究將開展可直接使用航空煤油燃料的固態氧化物型燃料電池研究,在APU系統、電驅動等關鍵系統使用。

      (2)歐洲空中客車公司。2008年,空客公司使用一架德國航空航天中心(DLR)的A320試驗機,進行了質子交換膜型燃料電池應急供電系統測試;2011年,空客公司與德國航空航天中心(DLR)合作,以A320為試驗平臺開展了以燃料電池為動力的電動前起落架地面測試;目前,空客公司重點開展的研究主要集中在多功能燃料電池系統(MFCS),以替代傳統的APU系統。

      空客公司對燃料電池的研究路徑與波音公司基本相同,兩者的主要區別在于空客公司預計未來20年燃料電池將作為飛機主發動機的輔助電源,并因此開展了燃料電池與渦輪風扇發動機的混合動力研究(前期已開展了燃料電池與鋰電池混合電動滑翔機“安塔芮斯”的研發與試飛工作)。近期來看,空客公司更為傾向于技術成熟的質子交換膜型燃料電池,以加快實現歐洲航空研究和創新咨詢委員會2020年愿景。

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