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2022-04-26
重大突破!超轻低温储氢罐有望使飞机航程提升4倍

据报道,一种革命性的低温氢气罐设计,有望从根本上提高氢动力飞机的续航里程。而且据有关研究数据,采用这种清洁燃料电池的客机可以比使用喷气燃料的同类飞机飞行距离远四倍。

一直以来,重量都是所有航天机械的大敌。而氢在每单位重量上的卓越能量储存能力,使其成为航空领域中锂电池的一个极具吸引力的替代品。

近期,田纳西州公司Gloyer-Taylor实验室(GTL)声称它已经建造并测试了几个低温罐,与目前最先进的航空低温罐(金属或复合材料)相比,重量降低了75%。GTL多年来一直致力于开发由石墨纤维复合材料和其他材料制成的超轻量级低温罐。

该公司说,他们已经测试了密封性,甚至通过了几个低温热压循环,而且这些罐子的技术准备程度(TRL)为6+,其中TRL 6代表在操作环境中已经验证了原型水平的技术。

当你处理像液态氢这样的燃料时,容器重量的减轻会产生巨大的差异,因为液态氢本身的重量很轻。对于一个典型的压缩气体氢气罐来说,燃料对满罐重量的贡献程度(质量分数)一般只有10-11%。

GTL声称,长2.4米、直径1.2米的冷冻罐只有12公斤重。加上裙边和真空杜瓦壳,总重量为67公斤(148磅)。它可以容纳150公斤的氢气。这是一个将近70%的质量分数,这给低温冷却设备、泵和其他东西留下了大量的重量空间,同时保持整个系统的总质量分数超过50%。

如果它能做到它所描述的那样,结果将是颠覆性的。在质量分数超过50%的情况下,它将使清洁飞机的飞行距离是使用喷气燃料同类飞机的四倍,同时按每乘客英里的成本计算,运营成本估计将减少50%,并完全消除碳排放。

研究人员举例称,飞机制造公司De Havilland的加拿大Dash-8 Q300飞机使用喷气燃料载客50-56名乘客可以飞行约1558公里(968英里)。改成燃料电池动力系统和GTL复合油箱后,同样的飞机可以飞行4488公里(2789英里)。

来源:财联社