氢能航空里程碑：H2FLY液氢电推验证机首飞

 

 

9月7日，美国Joby电动飞机公司去年收购的德国的氢电飞机动力总成系统开发商 H2FLY 宣布，已成功完成世界上首次使用液氢的电动飞机载人飞行。

 

本次试飞H2FLY完成了四次使用液氢的飞行，其中一次飞行持续了三个多小时。试飞的是H2FLY 的 HY4氢能验证机，配备了氢燃料电池推进系统和低温液氢罐。值得一提的是，本次是使用液氢的电动载人飞机的首飞，但不是液氢飞机的首飞，1988年前苏联使用一架改装的图154飞机（称为图155）使用液氢作为燃料直接供喷气发动机燃烧使用，是液氢作为燃料的首次飞行。

 

H2FLY公司的本次试飞结果表明，使用液氢替代气态氢将使HY4飞机的最大航程增加一倍，从750公里增加到1500公里，标志着向零排放、中长途商用飞机迈出了关键一步。

 

H2FLY 联合创始人 Josef Kallo 教授表示：“这一成就标志着使用氢为飞机提供动力的分水岭时刻。我们与合作伙伴一起证明了液氢支持中远程零排放飞行的可行性。我们现在正着眼于扩大支线飞机和其他应用的氢能技术，开始履行商业航空脱碳的关键使命。”

 

HY4液氢验证机计划是欧洲的“天堂计划”（HEAVEN）的一部分，这是一个欧洲多国政府支持的合作研究项目，旨在证明在飞机上使用液态低温氢的可行性。该联盟由 H2FLY 公司牵头，成员包括法国的液化空气集团、斯洛文尼亚的Pipistrel Vertical Solutions公司（蝙蝠飞机公司子公司）、德国航空航天中心 (DLR)、EKPO 燃料电池技术公司和意大利的Fundación Ayesa。

 

除了 HEAVEN 项目之外，这项工作还得到了德国联邦经济事务和气候行动部 (BMWK)、德国联邦数字和交通部 (BMVD) 以及乌尔姆大学的资助。

 

与加压气态氢储存（GH2）相比，使用液化低温氢（LH2）可以显著降低储罐重量和体积，从而增加飞机航程和有效载荷。液化空气公司的先进技术创新总监 Pierre Crespi 表示：“液化空气集团很自豪能够与 H2FLY 一起设计、制造和集成液氢罐，为 HY4 飞机提供动力。今天的成功证明了液氢在航空领域的全部潜力。液态氢可以在船上储存和运输。氢是能源转型的关键，这一新举措证明它已经成为现实。”

 

德国航空航天中心 (DLR) 能源系统集成部门主管 Syed Asif Ansar 博士表示：“DLR 在电动飞机方面拥有丰富的专业知识，拥有超过 15年的氢能航空研究纪录。自 2009年的Antares DLR-H2氢能飞机首飞以来，燃料电池及其辅助系统不断取得进步。这一进步之旅最终带来了航空史上一项重大成就：利用低温液化氢作为燃料电池驱动的四座飞机的燃料储存。DLR 与 H2FLY、AirLiquide 和其他项目成员合作，积极参与旨在推动 CS-23 和 CS-25 燃料电池动力飞机的开发进入下一阶段的项目。”

 

随着HEAVEN项目飞行测试的完成，H2FLY将专注于商业化之路。今年6月，H2FLY宣布开发出新型H2F-175燃料电池系统，该系统将能够在高达27,000英尺的飞行高度提供全功率，标志着从低空可行性飞行演示到真实飞行的道路上迈出了重要一步。

 

H2FLY公司计划2024年在斯图加特机场开设氢能航空中心，该中心由巴登符腾堡州交通部共同资助。该中心将成为欧洲航空业及其氢经济未来的焦点，提供燃料电池飞机集成设施和液氢基础设施。

 

 

HY4氢燃料电池技术验证机，是全球试飞中的功率最大的燃料电池载人飞机

 

去年4月，美国Joby电动飞机公司悄悄收购了H2Fly公司，没有公开收购金额，详见：Joby收购德国氢燃料电池飞机项目

 

H2Fly项目的应用是名为HY4的氢燃料电池技术验证机。HY4项目是欧盟“地平线2020”清洁航空项目的一个子项目，由欧盟提供资金，由德国宇航中心（DLR）、乌尔姆大学、斯洛文尼亚的蝙蝠飞机公司（已被德事隆公司收购）、斯图加特机场共同研制的氢燃料电池验证机项目，项目单位是专门成立的H2Fly公司，项目发起人和负责人是乌尔姆大学教授兼DLR研究员Josef Kallo教授，他参加了2017年在北京举行的首届国际电动航空论坛，并在2021年在宜昌举行的国际电动航空论坛上通过网络做了主题报告。

 

H2Fly公司创始人--时任乌尔姆大学教授兼DLR研究员的Josef Kallo教授在2017年在北京举行的首届国际电动航空论坛上发言

 

HY4机体由蝙蝠飞机公司制造，是将两架蝙蝠飞机公司的“大金牛” G4双座动力滑翔机的机身组合在一起，因此是四座，是目前实际飞行的载重最大、座位数最多的氢燃料电池载人飞机。该机2016年9月首飞，后续不断升级，去年11月试飞了第六代氢燃料电池电驱总成。该机作为验证机的巡航速度为145公里/小时，最大速度为200公里/小时，最大航程1500 公里，空重约为630公斤，最大起飞重量为1500公斤。

 

 

 

HY4右机身是飞行员座位，左侧机身的座舱被改装安装了液氢罐

 

去年年4月，HY4飞行高度达到7230 英尺（2190米）的高度，认为这是氢燃料飞机的飞行高度新的世界记录。该机从斯图加特飞到约123公里外的腓特烈港市参加4月27日至4月30日举行的AERO欧洲通航展暨电动航空展，途中达到了这个飞行高度，本届航展也将是该机首次公开展示。详见：德国氢燃料电池飞机飞行高度新纪录

 

去年7月，H2Fly公司与德国道尼尔涡桨328支线客机的产权所有人“德意志飞机”公司（Deutsche Aircraft）签订了合作备忘录，合作开发氢燃料电池技术，以电动化改装道尼尔 328 型支线客机，计划2025年首飞验证机，验证机计划采用1.5兆瓦电驱系统，将按照EASA 的CS-25 部商用飞机适航审定要求研发电驱及燃料电池系统，目标是提供40座级支线客机的燃料电池电驱系统改装解决方案，详见：德国H2Fly燃料电池飞机项目公布40座支线机型 `