我們什麼時候會有電動飛機？- 彭博社

Joby Aviation電動垂直起降（eVTOL）飛機在加利福尼亞愛德華茲空軍基地的一次活動中。 

攝影師：David Paul Morris/Bloomberg自1903年萊特兄弟發明飛機以來，我們飛行的某個方面並沒有改變。除了飛機設計的演變和發動機的改進外，幾乎所有現代飛機都有一個共同點：它們由可燃燃料驅動。

儘管如此，這種情況可能正在改變。正如電動汽車已經開始改變駕駛一樣，一羣不斷增長的初創公司現在正在尋求電氣化空中交通。

以Beta Technologies為例。上個月，該公司飛行了一架電池驅動的飛機 — 設計帶有固定翼和垂直起降能力 — 從其位於佛蒙特州的總部飛往佛羅里達的埃格林空軍基地。這次旅程總計1,730英里（2,780公里），標誌着該公司首次向美國空軍交付產品。

總部位於加利福尼亞聖克魯斯的Joby Aviation交付了自己的一款全電動空中出租車到愛德華茲空軍基地，每輛出租車可以搭載一名飛行員和四名乘客。與此同時，華盛頓州阿靈頓的Eviation Aircraft去年進行了一次九座通勤飛機“愛麗絲”試飛。該公司表示，截至2022年底，已經收到了近300架愛麗絲飛機的訂單，總額超過20億美元。

隨着航空業面臨減少碳排放的壓力，電動替代品將繼續增加。根據BloombergNEF的數據，目前至少有60家公司參與固定翼電動飛機的研發。諮詢公司Roland Berger 估計全球有100個電動航空項目正在進行中。

但在這項技術成為主流之前仍存在重大障礙，包括電池限制、高昂的價格和監管批准。儘管監管機構開始發放初步批准 — 超過30個國家 批准了來自斯洛文尼亞初創公司Pipistrel的雙座電動飛機用於飛行員培訓 — 大多數項目仍處於測試飛行階段。

以下是您需要了解的新一代飛機。

為什麼要使飛機電動化？

現代航空旅行很髒。根據國際能源機構的數據，全球航空業每年排放大約8億噸二氧化碳，相當於德國的年排放量。隨着對航空旅行需求的增加，航空業的碳足跡預計將增長：聯合國支持的國際民用航空組織預測，僅在2015年至2050年間，國際航班的航空排放將 增加一倍以上。

為了減少飛行對氣候的影響，航空業正在尋找解決方案，如基於玉米的乙醇生物燃料和氫動力飛機。但更清潔的噴氣燃料供應面臨着瓶頸，這使得電動飛機成為潛在的增長市場。

誰在開發電動飛機？

除了數十家初創公司外，許多航空公司運營商，從美國的聯合航空到英國的維珍大西洋和日本航空，都在投資電動航空。一些公司還承諾只要這些飛行器符合安全和運營標準，就會將電動飛機納入其商業機隊。

根據市場研究公司MarketsandMarkets的數據，到2030年，全球電動飛機市場預計將達到372億美元，超過2022年估計的88億美元的四倍以上。受此前景吸引，初創公司和主要製造商都進入了這一領域。作為全球最大的飛機製造商，空中客車公司（Airbus SE）於2010年開始了其電氣化之旅，首次推出了一款四發動力的特技飛機。從那時起，它已經開發了幾款更多的機型。瑞典的Heart Aerospace、中國的XPeng Motors和美國的Regent Craft等初創公司也推出了電動原型。

8090 Industries的聯合創始人Rayyan Islam表示，使用可充電電池為飛機提供動力不需要進行大規模基礎設施升級，這使其成為航空公司的一個吸引人選項。電動飛機也比其燃燒發動機表兄弟更安靜。

但伊斯蘭表示，當前一代電池的重量和能量容量意味着電動飛機只是短途飛行的“低掛果實”。他説，現有的電池技術在合理的價格下可以在300英里（483公里）以下的航線上“與現狀競爭”。

在Zero播客上，卡內基梅隆大學教授Venkat Viswanathan談到了為什麼航空業是電池需要解決的最重要的問題。

電動航空的當前狀態如何？

該領域包括僅由電池供電的飛機和採用混合動力的飛機。一家名為Ampaire Inc.的初創公司正在研發混合解決方案，該公司總部位於洛杉磯地區，將一架小型塞斯納飛機改裝為混合型號。根據Ampaire的計算，這樣做可以將排放量減少高達70%。該公司希望明年在美國獲得獲得監管批准用於商業航班。

一些航空公司還制定了電動客機的目標日期。今年6月，美國聯合航空公司宣佈，舊金山灣區的乘客將能夠在2026年使用全電動空中出租車服務。加拿大航空公司計劃從2028年開始向國內客户提供電動航空，並已經購買了30架電動飛機，這些飛機可以單次充電飛行124英里（200公里）。

目前，幾乎所有即將投入運營的電動飛機都將目光投向短途飛行。許多公司的目標是城市空中出租車或通勤服務，通常在區域樞紐之間往返，比如舊金山和洛杉磯，或波士頓和紐約。

Regent的電動海滑翔機原型正在進行測試飛行。由Regent Craft提供### 電動飛機擴展的障礙是什麼？

目前，電動飛行更多是一種正在發展中的想法，而不是任何旅客的現實。為了彌合這一差距，該行業的公司將不得不克服監管障礙、技術障礙和（最終）定價障礙。

**監管。**在任何客户可以在測試環境之外登上電動飛機之前，監管機構將不得不給予他們祝福。在美國，聯邦航空管理局（FAA）最近概述了步驟，以確保在2028年之前至少在一個地點安全地啓用商用電動飛機的商業推出。還為公司測試原型發放了特別認證，但獲得認證仍然是一個耗時且資本密集的過程。

一些初創公司，包括Ampaire和Regent Craft，正在尋找應對這一障礙的方法。通過將經過認證的傳統飛機改裝成混合動力電動飛機，Ampaire能夠申請更快的認證。Regent已經還就此向FAA提出了抗議，反對FAA在其12座電動海滑翔機的商業批准決定中占主導地位，認為海上船隻傳統上由美國海岸警衞隊監管。

技術。 工程師們仍在努力破解化學方面的難題，以開發更強大的電池，這種電池可以讓重型飛機飛行足夠的距離，從而在商業航空旅行中產生影響。根據UP.Partners和Waypoint的數據，消除每一位通勤者、區域和短途航班的CO2污染物只會將航空業的氣候影響減少約四分之一。中長途航空（超過兩小時的航班）約佔航空排放的73%。

更強大的飛機電池可能會遇到自己的挑戰。隨着世界對電動汽車的需求增長，對鋰電池供應和用於製造它們的原材料的競爭正在加劇。近年來，汽車製造商一直在與高價格和持續短缺作鬥爭。伊斯蘭表示，隨着電動航空公司試圖展開生產，瓶頸可能會變得更糟。瓶頸可能會變得更糟，伊斯蘭説。

定價。 對於購買或製造飛機的公司來説，轉向電動的經濟效益仍是一個未知數。很少有電動飛機製造商透露定價，也沒有任何航空公司公開討論電動飛機是否會帶來溢價。伊斯蘭指出，技術的早期採用者可能是乘坐小型噴氣機、包機航班或直升機的富裕個人。

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可持續航空燃料如何？

隨着航空公司尋求減少碳排放，可持續航空燃料（SAF）——指代替化石基煤油的替代品——已成為傳統噴氣燃料的更環保選擇。SAF可以由玉米等生物質衍生，也可以使用電力、水和二氧化碳製成合成燃料。

例如，德國航空公司漢莎表示，其由廢食用油和其他生物殘留物製成的SAF在整個生命週期內的二氧化碳排放量約為傳統噴氣煤油的80%。政府正在敦促航空公司轉向使用SAF。歐盟希望從2025年開始，所有飛機燃料中含有2%的SAF，而日本則計劃到2030年時將其替換掉當地航空公司使用的燃料的10%。但這種燃料價格昂貴——漢莎表示，SAF的價格是常規噴氣燃料的三到五倍高——而供應商無法滿足需求。目前，SAF的生產僅佔噴氣燃料使用量的0.1%。