9月27日,2024(第三届)新能源航空国际论坛在北京市圆满闭幕。
中国航空学会名誉副理事长,中国航空工业集团原科技部部长张聚恩,中国航空研究院副院长吴希明为论坛致辞。沈阳航空航天大学,辽宁通用航空研究院杨凤田院士,中国航空学会研究员季留法, 中国民用航空局航空器适航审定司原司长杨桢梅,中国民用航空航油航化适航审定中心主任夏祖西等出席本次论坛。
开幕式
张聚恩: 中国航空学会名誉副理事长、航空工业集团原科技部部长
吴希明:中国航空研究院副院长
主旨演讲
杨凤田围绕《迈向氢能航空新时代》这一主题作报告,他指出,氢能飞机是航空领域实现 “碳达峰,碳中和” 的有效途径,是世界绿色航空发展的方向。氢作为燃料的飞行器在航时航程和有效载荷上具有优势,因此,杨凤田院士团队提出了“氢电并举、各有侧重、错位发展” 的战略,即轻小型通航飞机采用电动力系统;通勤运输类飞机采用氢能动力系统;两类飞机中间级别的通航飞机可以根据应用场景选用不同的动力系统,形成多技术路线同步发展原则。研发循序渐进:关键技术攻关、验证机验证、型号研发、示范应用,市场化推广;同时,推进关键氢能装备研发(机上储氢装置、地面氢能基础设施)与适航标准体系建设并组织编写氢能航空发展建议。
采用电推进系统代替传统燃油推进系统,是低空航空器发展的重要趋势。当前国际民航局对电动航空器的管理政策存在差异。例如,FAA将电推进系统视作一种特殊发动机,并为其制定专用条件,以取代FAR33进行型号审定;EASA则将电推进系统视为一种发动机,采用SC-E19替代CS-E,并将其与CS-23、SC-VTOL等适航要求一同作为审定基础。而中国民航局(CAAC)目前将电推进系统作为电动航空器的一部分进行管理,并在必要时制定专用条件。为了推动我国电动航空器适航审定工作的持续发展,建议探索对小型电动航空器采用关键子系统单独取证的管理方式,并针对电机、电机控制、电池等关键部件,制定相应的CTSO标准,以降低主机厂在适航验证方面的成本和技术难度。
航空燃料占我国民航业总排放的99%以上,而电力与氢能飞机短期内无法满足航空业的减排需求,SAF是目前唯一的解决方案。夏祖西在《可持续航空燃料进展及热点问题分析》的主旨报告中强调,SAF的发展不仅有助于推动化工和能源技术的升级与革新,而且对于解决能源短缺和能源安全问题也至关重要。SAF原料应做到“不与民争粮、不与粮争地、不与地争水”,只有通过了ICAO认可的SCS可持续认证的生物航煤才算作SAF,才能用来履约。同时,他介绍了航空油料界的“Drop-in”理念,即新替代燃料与传统燃料在组成、性能等方面高度相似,在现有发动机上使用时,不改变该发动机的使用限制,并表示,航空替代燃料遵循现有的航煤规格指标,是其投入民航应用的最安全、最经济的方式。
李强在《波音航空航天业可持续发展进程的解读》的演讲中分享了波音公司在可持续发展方面的进展和挑战。他指出,为了加快SAF的供应,需要采取一系列措施:制定支持性政策、确保原料的多样性和可持续性标准的稳健性、加大研发力度以降低成本、获取必要的投资以扩大生产规模,以及实施基于市场的激励措施来降低SAF的价格,从而增强其市场竞争力。他进一步强调,更新机队是提高燃油效率和减少温室气体排放的有效途径,例如,新型的777-9飞机相较于上一代机型,通过选择不同的燃料和采用先进技术,尤其是将这些技术与飞行器的设计和运营相结合,能够减少大约25%的排放。展望未来,波音公司承诺将提供100%兼容SAF的飞机,以支持航空业实现到2050年的零碳中和和净零排放目标。
任洁琼在《空客引领民航清洁之旅》主旨报告中阐述了空客公司的可持续发展战略,以应对民航业面临的低碳革命。她强调,技术研发和能源转型对于行业的未来至关重要。如果民航业不采取行动,到2050年,二氧化碳排放量可能会达到2015年的三倍。为了应对这一挑战,空客设定了科学严谨的气候目标,旨在减少公司生产运营以及整个产业链上下游的二氧化碳排放。此外,空客的目标是在30年内实现所有民用飞机型号与100%可持续航空燃料的兼容,并计划在2035年成为首家将氢动力飞机投入市场运营的OEM。同时,空客在氢能源领域投入了大量的研发资源,包括研发人员和工程师。公司正与合作伙伴紧密合作,共同推进氢燃料的生产、地面加注以及机场设施的建设,以支持氢动力飞机的商业化进程。
低空经济发展火热,但业内仍存在不少痛点。吴希明在题为《空地融合 协同发展——低空经济和低空产业的认识和建议》的演讲中表示,目前,低空经济政策法规体系不够完善,市场监管不到位,机场、航线、频谱等设施和资源规划不完善,同时,低空特别是城市空地通讯、大数据处理和指挥控制体系不足,无法覆盖城市管理、高密度空中通勤和低空货运等低空经济典型应用场景。建议设立低空产业发展国家重大专项,引导企业加大航空器、机载系统、任务设备等低空产业装备研发投入。推进低空经济基础设施建设航空产业发展、城市建设规划统筹考虑,在城市建设规划中考虑低空飞行器起降、通信、导航、监视等过程的要求,建设一批综合性、智能化、集成型的通用航空和城市基础设施,满足低空经济发展需求。
陶志平以题为《可持续航空燃料生产技术路径的选择》作主旨报告,介绍了油脂加氢技术、生物质气化-费托合成、生物醇类制合成烃煤油馏分ATJ-SPK、生物质热解CHJ、将木质纤维素经分子层面水相重整制备生物航煤及化学品的木质纤维素水相重整法、糖发酵/加氢制异构烷烃、废塑料热解生产SAF、可持续合成烃共炼技术、CO2加氢制燃料技术等SAF生产技术路径。在上述路径中,他特别强调了共炼技术的竞争力,可利用现有装置,减少公用工程费用,具有很好的灵活性、原料适应性、低成本的优势。2035年前,低比例SAF掺混的条件下,具有成本优势。为实现航空领域2050零排放,需加快全SAF燃料的生产技术、产品、应用及标准研究。
对三电系统而言,新能源航空带来了更加高端的应用场景,带动技术的进一步发展。查振羽在《飞机电推进系统的需求与挑战》的主旨报告中,阐述了商飞时代在开发电推进系统时遇到的新难题和挑战。他强调,电池技术对电动飞机的进展至关重要,且不同飞机对电池有不同的任务诉求,因此,必须增强其能量密度,“为减轻每一克重量而奋斗”。此外,电机系统需要向着更高性能、更轻量化和更高效率的方向进化。尽管氢电技术具有环保排放、能量密度超过传统燃料和锂电池的明显优势,但它也面临着若干挑战,如飞机上的氢储存能力有限,需要得到机场加氢等基础建设的支持,氢能产业链的经济效益有待提高,以及功率密度不足,无法单独满足飞机起飞时的需求。
信息化的建设已经成为一项新的系统工程,在新技术的加持下也已成为型号项目保驾护航的构建基石之一。陈海峰在《达索系统数智化驱动eVTOL虚拟孪生体验》报告中指出了eVTOL初创企业在数字化和信息化建设上面临的主要矛盾,包括了三个主要方面:首先是初期资源投入的限制与企业数字化应用的规模需求之间的矛盾;其次是信息化建设的短期高投入与型号研发的长期收益之间的矛盾;最后是信息化应用的短期工具化和碎片化与企业数字化的长期发展策略之间的矛盾。接着,他根据航空行业信息化的发展趋势和eVTOL企业当前所面临的挑战,着重介绍了达索系统下一代数字化虚拟孪生平台的特性,并展示了基于模型的适航验证流程的演示。最后,为eVTOL初创企业提供了数字化建设的总体建议。
本届论坛为期两天,围绕“新能源航空引领未来航空发展新业态---大力发展低空经济,加快形成新质生产力”主题展开,邀请到来自中国民用航空局航空器适航审定司、中国民用航空航油航化适航审定中心、波音(中国)投资有限公司、空客中国、中国商飞上海飞机设计研究院、中石化石油化工科学研究院有限公司、北京大学能源研究院、商飞时代(上海)航空有限公司、达索系统、西门子数字化工业软件、巴西 EVE 公司、广州亿航智能技术有限公司、上海沃兰特航空技术有限责任公司等单位的20位专家学者作报告,共计发表20场专题演讲,组织1场小组讨论,吸引了30余家企业参与,来自政府、局方、飞机制造厂商、eVTOL企业、飞机动力系统、电源系统、飞控系统研制厂商、科研机构、高等院校、投融资机构等200余位企业代表共同参与。
来源:中国航空学会
