【两机动力控制】核心技术尚待突破，电动航空开启全球“竞速模式” 导读：被称为新一轮“飞行革命”的电动

导读：被称为新一轮“飞行革命”的电动航空时代已然到来。在专家们看来，电动航空因其诸多优势，已成为世界航空领域发展的前沿热点。在全球都站在同一“起跑线”时，中国应努力占领电动航空技术的制高点。

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美国宇航局发布全电动飞机“X-57Maxwell”最终构型概念图。
有朝一日，我们或许可以乘坐依靠电池驱动的“零排放”环保飞机前往世界各地，搭乘“零排放”的环保“空中的士”通勤、短途旅行也将不再是梦想。
3月27日，美国宇航局发布了备受期待的全电动飞机“X-57Maxwell”最终构型概念图。就在前不久，美国能源部先进能源研究计划署也宣布资助5500万美元开展“协调冷却的集成驱动电动机”和“低碳高效率航空电混合动力系统”两大研发项目，旨在推动窄体商用客机低成本高性能航空电动发动机技术和高效燃烧碳中性航空燃油的动力系统研究。
被称为新一轮“飞行革命”的电动航空时代已然到来。在专家们看来，电动航空因其诸多优势，已成为世界航空领域发展的前沿热点。在全球都站在同一“起跑线”时，中国应努力占领电动航空技术的制高点。
下一代飞机的方向
飞机在为人们出行提供极大便利的同时，也带来了令人困扰的环境和污染问题。例如，噪声污染既让机场及航线附近的居民苦不堪言，也让机舱内的乘客有着较差的飞行体验；航空煤油燃烧后排放出大量二氧化碳、氮氧化物等温室气体，加剧温室效应；飞机尾气排放还会导致大量污染物聚集造成空气污染。
据预测，世界航空运输旅客周转量年均增速为4.4%~4.7% ，仍处于较快增速区间，未来20年还将保持平均每15年翻一番的增长态势。若不采取减排措施，预计到2050年，航空业碳排放将占全球温室气体排放量的10% 。
国际航空运输协会呼吁，应通过全球性的解决方案来减少航空业排放，并提出航空业的环境目标——到2050年，碳排放量比2005年净减少50% 。 “零排放”的电动飞机的出现则为从根本上实现绿色航空、完成减排目标开辟了一条“充满希望”的路径。
“电动飞机是以电动机带动螺旋桨、涵道风扇或其他装置产生前进动力的飞机。 ”北京航空航天大学航空科学与工程学院教授黄俊告诉《中国科学报》。
与燃油发动机相比，电动机在环保方面有诸多优势。航空工业机载公司高级专务、航空电力系统航空科技重点实验室主任李开省指出，电动航空的核心和关键聚焦“三电” ，即电动机、电控和电池（动力来源）。由它们组成的电推进系统使飞机排放接近于零排放、零污染，从而减少碳排放税的缴纳，降低成本。
此外，电动航空产生的噪声相对较小，电动机的工作效率也要比燃油发动机高很多。
“这是我们下一代飞机的发展方向。谁在电动航空的关键核心技术，特别是发动机技术（电推进技术）上领先，谁就有可能领先世界。 ”李开省说。
当前，各国政府、高校、科研院所和企业等都在加快关键技术研发，试图占领技术高地。专家们表示，美国能源部支持的项目正是试图解决电动机“高功率、小重量与协调发热冷却”以及动力能源系统这两大核心问题。
“未来，在坚持执行碳排放标准的情况下，传统超排放量的飞机有可能遭遇飞行受限，甚至被淘汰。谁先研发出可商用的电动飞机，谁就会抢占先机。所以，我们需要尽早进行战略布局。 ”黄俊说。
核心技术尚待突破
“近十年来，技术发展让航空业发生了天翻地覆的变化，目前正处在各种技术、原理的快速变革期。 ”清华大学航天航空学院教授陈海昕告诉《中国科学报》。
对于电动飞机来说，专家们一致认为，电推进系统是电动飞机技术发展的核心，电动飞机的性能和用途主要取决于其电推进系统。而电池则是电推进系统的关键部件之一，备受关注的是锂离子电池、氢燃料电池、太阳能电池、超导电容等。