初创公司正在探索电动飞机如何净化航空旅行，而航空旅行约占全球温室气体排放量的 3% 左右。问题是根据最近的一项分析，今天的电动飞机只能安全地搭载你和大约 12 名乘客航行大约 30 英里。
限制因素是电池，特别是在一个小空间里可以储存的能量。如果你把双腿折叠在一个狭窄的靠窗座位上，或者因为超重的行李而被额外收费，你可能会熟悉飞机上强烈的空间和重量限制。
（来源：《麻省理工科技评论》）
今天的电池没有达到必要的能量密度，除了最轻的飞机之外，无法为其他任何东西提供动力。即使是那些飞机，旅行的距离也仅仅和长途骑车一样远。
大约 30 年来，电池一直在更小的空间里装载更多的电力，不断的改进可能会帮助电动飞机成为一种更可行的飞行选择。但它们还没有达到这个程度，最终电动飞机的未来可能取决于电池技术的未来进展。
启动电源
电动飞行的前景在很多方面都很有吸引力。在导致气候变化的全球温室气体排放中，航空业所占的比例越来越大，而电池驱动的飞机可能有助于在一个不断增长的行业加速脱碳。
减排的效果可能是显著的，国际清洁运输委员会（ICCT，International Council on Clean Transportation）的运输分析师杰扬特·穆科帕达哈亚（Jayant Mukhopadhaya）说，用可再生能源充电的电池驱动的飞机，可比今天使用喷气燃料的飞机少产生近 90% 的排放。剩余的排放主要来自电池的生产过程，对于大多数飞机来说，电池可能需要每年更换。
在一架电动飞机上，用于给电池充电的能量中约有 70% 将为飞机供电。
在电池和电机中有一些损失，但与正在考虑的其他飞行减碳方案相比，这种效率很高。例如，使用氢气和合成燃料，效率可能低至 20% 到 30%。考虑到这种潜力，许多初创公司希望在未来十年让小型电动飞机进行相对较短的旅行。
总部位于瑞典的初创公司 Heart Aerospace，是试图利用电池来实现电动飞机商业化的公司之一。该公司的 CEO 安德斯·福斯伦德（Anders Forslund）表示，他们的 19 座飞机将于 2024 年开始飞行测试，并可能在 2026 年实现商业化飞行。
福斯伦德说：“我们的目标是创造出最经济、最快、最环保的方式来环游世界。”
该公司计划从利基市场（也称利益市场、小众市场，是指由已有市场占有率绝对优势的企业所忽略的某些细分市场，并且在此市场尚未完善供应服务）起步 [1]，比如跨越欧洲西北角斯堪的纳维亚半岛的峡湾。这些路线很难用地面交通工具取代，在一些国家例如挪威，它们可以得到政府的补贴。
但是，福斯伦德也表示，这些旅行只是一个开始，其目标是在全球扩大飞行区域。该公司声称，即使采用目前的电池技术，其飞机也能飞行约 400 公里或 250 英里，这大概是美国纽约到波士顿、或法国巴黎到英国伦敦之间的距离。
即使是这些短途飞行，对于电池的需求也是相当可观的。Heart Aerospace 公司的 19 座飞机将装载约 3.5 吨电池，总容量相当于 8 至 10 辆电动汽车。
美国初创公司 Wright Electric 的目标是开发更大的飞机。该公司计划为 100 座飞机改装短途电池，预计将在 2026 年飞行。
道阻且长
一些业内人士对于这种飞机在电池没有重大改进的情况下能否成功持怀疑态度。穆科帕达哈亚说：“可行的电池技术还没有出现。”
在 ICCT 最近的一份报告中，穆科帕达哈亚和他的同事们发现，在现有的储能技术下电动飞机的航程将受到严重限制。“坦率地说，我们对航程的糟糕程度感到惊讶。”他说。
根据对目前电池密度和飞机重量限制的估计，分析人士估计，19 座电池驱动的飞机的最大巡航航程将约为 260 公里（160 英里），远低于该公司声称的 250 英里。
福斯伦德认为，外部观察者的估计并没有给出该公司技术的真实情况，因为他们不了解其电池组和飞机设计的细节。该公司计划设计自己的飞机，而不是通过改造现有模型来使用电池。
同时，储备要求可能会严重限制电动飞机的真实航程。一架飞机需要额外的容量，以便在无法立即降落的情况下在机场上空盘旋 30 分钟。而且，在紧急情况下，它还必须能够到达 100 公里（60 英里）外的替代机场。
如果你考虑到所有这些，一架 19 座的飞机的可用范围从 160 英里到 30 英里。对于像Wright Electric 正在建造的 100 座飞机这样的大型飞机来说，它不到 6 英里。
飞行的未来
伦敦大学学院航空运输系统实验室主任安德烈亚斯·谢弗（Andreas Schafer）说，最终电动飞机的未来取决于电池的进步。
根据 ICCT 的分析，电池的能量密度将基本需要增加一倍，才能实现初创公司的短期目标路线。这一改进很可能接近锂离子电池的限制，而锂离子电池目前常用于电动汽车和消费电子产品。
谢弗说，为了让电动飞机在飞行低碳化过程中发挥更重要的作用，能源密度可能需要增加四倍，这可能需要新型的电池才能实现商业化。
同时，其他技术比如替代燃料和绿色氢气，具有更高的能量密度，因此它们更有可能成为长期飞行的候选者，只要它们能进行经济型的大规模生产。
总而言之，电动飞机可能很快就会升空，甚至可能在本世纪末之前。但是，它们可能无法让我们很多人走得很远。除非前方有一个峡湾，否则你可能只想骑自行车或坐火车。
支持：大义
原文：
https://www.technologyreview.com/2022/08/17/1058013/electric-planes-taking-off-challenges/
参考资料：
1.https://zh.wikipedia.org/zh-tw/利基市场
