能源界網訊 日本政府已承諾向兩個氫研究項目提供總計 173 億日元(1.1 億美元)的資金,其中一個旨在建造并演示用于航空的大型 4MW 燃料電池推進系統的原型——這是已知正在開發的最大的系統在世界上——五年之內。
這是法國飛機制造商空中客車公司目前正在開發的 1.2MW 燃料電池系統的三倍多,該系統計劃于 2026 年在其巨型 A380 飛機上進行飛行測試。
日本的第二個研究項目將獲得 41 億日元,目標是到 2031 年在 80 座或以上的飛機上使用氫燃料電池推進系統。
就在幾周前,日本政府公布了一項價值 330 億美元的計劃,旨在制造國產低碳支線飛機,該支線飛機由氫等“下一代”技術提供動力。
然而,由于純 H 2 的體積能量密度相對較低且飛機上的存儲空間有限,專家們長期以來一直質疑使用純 H 2作為長途航空燃料的可行性,但少數小型實驗性氫動力飛機已經開始使用純 H 2 作為長途航空燃料。到天空(詳情見下文)。
盡管如此,日本政府研究機構新能源和工業技術綜合開發組織 (NEDO) 本周表示,將從其 300 億日元的下一代飛機項目(該項目本身是政府 2 萬日元綠色創新基金的一部分)中向總部位于東京的 IHI 集團提供 132 億日元的資金到2029年開發并測試4MW燃料電池。
該研究項目的目標是開發一種使用液氫的 4MW 燃料電池電力推進系統,其技術成熟度達到 6 級,這意味著原型機已在運行環境中建造并進行了測試,然后進入試點階段的發展。
IHI 只承擔了燃料電池項目 159 億日元總成本的 10%,目前的任務是制造燃料電池,并在至少有 40 個座位的飛機上進行每次飛行至少三個小時的演示。
日本工業跨國公司東麗工業公司已獲得 41 億日元的第二個研究項目資助,該項目旨在開發“核心技術”,允許在 80 座或以上的大型飛機上使用氫燃料電池。
東麗公司的目標是到 2031 年 3 月開發出耐用、耐熱的材料,例如用于燃料電池的膜,這些材料可以在 100°C 或更高的溫度下“顯著”提高性能,并開發出能夠容納大型燃料電池堆安裝在飛機上。
至關重要的是,研究人員預計將與國際航空先驅合作,以進一步發展 H 2技術——這是對三菱 SpaceJet 計劃最近失敗的認可,該計劃完全依賴于本土專業知識。
NEDO 在聲明中表示:“通過開發飛機應用燃料電池電力推進系統的組件技術,我們將鼓勵日本飛機工業參與并與海外公司合作開發項目。”
“此外,對于每個組件,我們將盡可能利用其他領域的優秀技術和專業知識。此外,在技術開發的同時,我們還將參與與該技術相關的國際標準化活動。”
事實上,日本公司已經與外國航空公司就 H 2技術進行合作。
去年,美國氫飛機開發商Universal Hydrogen與日本航空公司和日本航空工程公司JAL Engineering簽署了一份諒解備忘錄,旨在用Universal的氫燃料電池改裝套件改造其部分現有飛機。
然而,可承載的乘客數量并不一定隨著燃料電池尺寸的增加而增加。
英美氫能飛行先驅 ZeroAvia 的 600kW 燃料電池推進系統于去年進行了飛行測試,計劃在小型支線飛機上搭載最多 19 名乘客,并于 2025 年進行首次商業飛行。該公司的模型還發現,其 2.4目前正在開發的 MW 系統可用于最多可搭載 60 名乘客的飛機。
與此同時,美國Universal Hydrogen公司去年也進行了一次試飛,利用其1MW燃料電池推進系統為一架可搭載40名乘客的飛機提供動力。
空中客車公司計劃在其巨大的 A380 飛機(某些型號可搭載 500 多名乘客)上安裝并測試其 1.2MW 推進系統,但尚不清楚是否計劃在該機器上安裝多個裝置。