【明報專訊】1月份,在美國航空暨太空協會(AIAA)舉辦的全球最大型航空航天研發活動SciTech 2024論壇中,荷蘭初創公司Elysian Aircraft突然發表了研發中的電動飛機E9X的設計規格,號稱可以載客90人,充滿電之後可以飛行800公里,達到現時的支線客機的水平,震驚業界。
「國際清潔運輸理事會」(ICCT)的高級研究員Jayant Mukhopadhaya解釋,E9X的規格之所以令人吃驚,是因為在此之前,業內專家的一般「共識」是,以現時的技術,電動飛機最多只能載客20人和飛行大約400公里。Elysian Aircraft的E9X概念電動飛機是一款低翼飛行器,機身寬度只是大約3米,翼展則長達大約42米。其翼尖可以摺疊,以便在停泊時節省一些地方,以及適應不同機場的登機口。
E9X翼展和重量達幹線機水平
Elysian Aircraft表示,業界低估了電動飛機的潛力。E9X配備8個由電力驅動、長約3.65米的螺旋槳發動機,而電池和後起落架都內藏在其低安裝機翼內。Elysian相信,由於E9X的機身設計得比較窄,而翼展則設計到比150座級的幹線客機還要長(空中巴士A321neo和中國C919的翼展都只是35.8米,波音737家族中最大的737MAX 10的翼展也只是35.92米),加上翼梢小翼的設計,可以將氣動力效率提高大約15%。
再配合重量能量密度達到360Wh/kg的電池,E9X就足以達到載客90人和飛行800公里的性能要求。若將來電池的能量密度再提升,E9X的續航力還可以進一步提升至1000公里。
Elysian表示,它對於E9X的性能估計,乃基於該公司和Delft University of Technology合作進行的一些研究。後者在1月4日出版的AIAA期刊中,亦發表了兩篇研究論文。
根據其中一篇論文的估計,E9X的每乘客每公里耗能只是167Wh。這個數字比起使用煤油、可持續航空燃料或者以氫為基礎的替代品的飛機都要低得多,只比電動車高出大約20%。
究竟E9X的設計性能有沒有誇大呢?筆者暫時也不能完全肯定。不過,從某些角度來看,這是有可能實現的。因為資料顯示,E9X的設計最大起飛重量達76噸,其中電池及其包裝的重量就高達35噸,佔比高達46%。以其最大起飛重量來說,E9X雖然不及空中巴士的A320neo和A321neo,以及波音的737 MAX系列,但亦比中國的C919略重一點。即是說,基本上,E9X是以幹線客機(150至200座級的中型客機)的翼展和重量,來提供支線客機(100座以下的小型短途客機)的載客量和航程。
原型機無蹤影 稱2033年量產
至於電池的重量能量密度為360Wh/kg,這大約相當於內地部分電池生產商現時正在測試或小量生產的半固態電池的水平,還未達到全固態電池的水平。因此,單從紙上論證來說,E9X要達到載客90人和飛行800公里,並非全無可能。
不過,Elysian並未有展示E9X的原型機的相片或影片,也未有透露E9X何時開始試飛,只聲稱計劃在2033年開始量產。
遇電池充電時間熱管理等難題
Elysian承認,E9X仍有一些技術難題需要解決,包括縮短電池的充電時間、熱管理、螺旋槳翼整合,以及備用能源系統的設計和認證。該公司正與屯特大學和代爾夫特大學,以及荷蘭和德國的國家航空航天研究所合作,試圖找到這些問題的解決方案。據悉,Elysian從Panta Holdings獲得大約1000萬美元的資金。後者擁有歷史悠久但早已停產的荷蘭飛機品牌「福克」。
若未獲新融資 恐寸步難行
筆者相信,Elysian還未有造出E9X的原型機,甚至還未完成其詳細設計以及選定零部件供應商,還有很長的路要走。至於資金方面,現時研發一款新客機,包括申請適航證等,投資額至少以10億美元來計算。Elysian若未能取得新的融資,相信將會寸步難行。
一般估計,在2030年代初,是有可能出現一些小型電動客機的。但是,其載客量和航程卻未必能完全達到現時的支線客機的水平。
以色列資本的電動飛機開發商Eviation的Alice,是現時技術相對成熟的電動飛機,在2022年9月底首次試飛成功。該公司聲稱,至今已接獲大約50億美元的訂單(但很多都只是意向訂單),客戶包括多間通勤航空公司和DHL等速遞公司。
Alice的設計航程約815公里,最高時速為463公里。但它的最大起飛重量只是7.484噸,有效載重為1.134噸,大約只能載客9人以及其行李(未計兩名機員)。
Alica曾多次表示,計劃在2027年開始量產Alice。但據媒體報道,Alice在2022年短暫試飛之後,在2023年即停了下來,再重新改良某些設計。