全球首個氫動力飛行汽車Skai正式發布
來源:拉瓦錫1787 2020-04-26
TOL Taxi可能是氫燃料電池最佳應用場景。目前,全球有80多家公司正在研究這項技術,預計2030年將有20,000架VTOL投入使用。
4月23日,Alaka'i Technologies公司正式發布其氫動力飛行汽車Skai,這是全球首個可商用的VTOL Taxi。
VTOL Taxi支持按需航空服務,可以為乘客提供快速、零排放的交通服務。這項技術的經濟價值在擁擠的城市地區特別高,譬如洛杉磯,那里的居民每年要在交通堵塞中耗費100多個小時。
VTOLs可以使從郊區到大城市的通勤更方便,盡管仍在試點階段。估計到2030年,全球將有20,000架VTOL投入使用,目前有80多家公司正在研究這項技術。雖然大多數都是初創企業,主流汽車公司也在對VTOL技術進行研究。例如,Uber計劃于2023年在三個城市推出該項服務。
氫作為能量載體來驅動VTOLs有四個明顯的優勢:
高能量密度。有助于滿足垂直運輸需求,尤其是未來實現自動駕駛后,其能量需求可能會遠超傳統汽車。
高運行時間。高能量密度可以使飛行時間最大化,從而抵消了設計和開發所需的高昂投資,有助于建立一個全新的行業。
環保便捷。允許快速加注,且不像鋰電池存在動力系統衰減風險;清潔無污染且低噪音使其乘坐舒適性遠超傳統飛行器。
基礎設施布局方便。VTOLs需要建立一個全新的起降基礎設施,可能會利用城市屋頂等有限的可用空間。精簡的加氫設施不僅便于部署,投資成本低于電池且加氫速度快,節省基礎設施面積。
(鋰電與燃料電池VTOLs的比較)
Alaka'i Technologies公司首席執行官史Steve Hanvey是阿帕奇(Apache)直升機的試飛員和程序總監,并且是比奇飛機公司的工程副總裁。此外,Hanvey和Skai項目主任Bruce Holmes博士是NASA AGATE計劃(高級通用航空運輸實驗)的主要參與者。實際上,作為美國國家航空航天局(NASA)高級執行官和首席戰略官的Holmes既制定了該計劃,又擔任該計劃的經理。該計劃實現了多項小型飛機安全創新,并因推動了美國通用航空而受到贊譽。
本次正式推出的Skai三大賣點:簡單、安全、清潔。
Skai配置
動力:3個氫燃料電池為所有機載系統供電,6個100千瓦電動馬達。
旋翼:6個轉子,專為低噪音和低轉速設計。
速度:每小時118英里。
里程:最多400英里,盡管多數客戶每天的常規通勤距離在10至150英里之間。
飛行時間:最多4個小時,雖然大多數航班只需要幾分鐘。對于特殊應用,輔助動力可以將飛行時間增加到10小時以上。
燃料系統:200或400升液氫儲罐,加氫時間不到10分鐘。
有效載荷:高達1,000磅。Skai可以搭載4名乘客和1名飛行員,現在已經具備了自動駕駛能力——然而FAA對這種能力的規定仍在制定中。
簡單
簡單就是更好的運輸。Skai具有易用性和日常旅行的舒適性,V型座椅及落地窗可為每位乘客提供180o的視野,并一覽無余地欣賞下面的世界;5G Wi-Fi,更為忙碌的商務行程提供便利。
簡單甚至使它看起來很酷。Skai使航空運輸民主化。它使每個人都可以隨時隨地安全,舒適地享受點對點旅行。
簡單的設計使其生產效率高。Skai使操作的復雜性最小化,并減少對昂貴的定期維護的需求。無需建造跑道或停機坪,幾乎可以在任何地方起降。
簡單就是要找到最適合的動力。Skai是氫動力的,這是理想能源解決方案。憑借高能量密度以及最清潔的碳足跡,其對地球更有利;燃料電池安靜地運行,使得Skai噪音很小。
安全
Skai的高安全性得益于容錯工程。每個關鍵組件都有備份。例如,有6個轉子,任何一個都可能發生故障,但Skai仍然可以安全著陸。
Skai不僅可以確保人員安全,還可以使他們感到安全。這就是Skai旨在實現安靜,穩定,無振動性能的原因。
盡管可靠性最高,但Skai的機體降落傘備受關注。氫氣是一種安全,強大的燃料。但從電池,汽油到氫氣的每一種能源都有一定程度的風險。關鍵在于將風險降低到極致同時對風險有著充足的應對。這是Skai設計安全簡潔的容錯動力系統的初衷。
清潔
為什么要氫?兩個關鍵原因。首先是氫燃料電池在使用過程中無污染。第二個原因是能量。氫的能量密度(單位重量)明顯高于電池或汽油。這意味著更長的飛行時間,更好的航程和更大的有效載荷能力。
在全球范圍內,氫正蓬勃發展。它具有許多明顯的優勢–豐富,清潔和可持續。氫是極好的能源載體,并且在經濟上迅速變得具有競爭力;具有80年的工業使用歷史,并且在全球范圍內越來越多地用作燃料,因此非常安全。氫減少了對化石燃料和電池生產所需原材料的依賴,提供能源安全和經濟效益。
Skai設計便于批量生產。隨著利用率的提高,系統的總體環保性也會增加。Skai的點對點旅行將取代汽車和短途飛機旅行,減少有害排放物、交通擁堵和噪音污染,降低我們對石油和其他對生態有害的原料的依賴,并釋放新的經濟機會。
Skai的設計由寶馬集團創新工作室Designworks操刀,其將專業知識融入創新的Skai Craft。Designworks確定了車輛的結構和配置,其中包括動力系統、儲氫系統和座椅等組件的布局。大多數部件都放置在車輛中盡可能低的位置,以減少機身的結構負荷。它們還相對于座椅進行定位,以創建平衡的重心,這直接提升了車輛的穩定性,性能和操控性。儲氫罐橫向放置在后排座椅的后面,設計在后部加長拉長的“船尾”形狀,以通過延遲氣流分離將阻力最小化。
(Skai VS 美劇《西部世界》中的飛行器)
(文中圖片和視頻來自Alaka'i Technologies)