电动汽车还没玩透 2045年电动飞机就能问世吗？

来源：腾讯汽车作者：综合报道

专家说电动飞机将在2045年问世，但事实真的是这样吗？如果你想用电驱动飞机，电池技术必须进行重大创新。现有的电动汽车为这一点带来了一线希望。空气锂电池和固态锂电池技术稳步提升，前景乐观。然而，电池技术的进步需要相关公司和科学家的合作。

谈到航空业的未来，谈论电动飞机是不可避免的。这种节能环保的电动飞机无疑是一辆空中出租车，穿梭在摩天大楼之间，就像一架平静地穿越海洋的客机。毕竟，想要方便出行的现代人不喜欢化石燃料。

然而，航空航天公司和新兴企业炒作的电动飞机概念并不现实。飞行所需的能量是巨大的，如果真的使用电驱动，电池技术将有一个巨大的飞跃。否则，正如航空专家Richard Aboulafia在审查相关的空速飞行项目时所说，“期待奇迹吧。”

电池技术

因此，电动飞机的关键问题是电池。现有的电池技术无法与能量重量比相匹配，成本巨大，而且不会持续很长时间。特斯拉的Model s电动汽车可以行驶535公里，雪佛兰的Bolt纯电动汽车可以跑300多公里。但这里使用的电池技术不足以支撑最小的飞机飞行。

既然专家们别无选择，只能说“期待奇迹的出现”。那么，什么样的奇迹可以拯救电动飞机呢？你有生之年能看到它吗？

上面提到的两款电动汽车至少给了我们一些希望。尽管价格是六位数，但特斯拉的Model s汽车一次充电可以行驶535公里。雪佛兰的Bolt电动汽车售价3万美元，可行驶383公里。今年夏天，特斯拉将进一步提高电池电动汽车的性能。与此同时，一两架用于训练的无空气飞机也有可能进行起飞实验。不用冒在机场之间尝试的风险。

阿伯丁航空大学飞行研究中心主任Richard Pat Anderson说，“关心电动汽车的人也关心电动飞机。但两者有不同的需求。电动汽车的电池价格应该低且可接受，电池应该小且方便。但对于飞机来说，电池是大是小并不那么重要，我也不太关心成本，关键是重量。”

临界密度

有必要减轻飞机的重量，但不能以牺牲尺寸或功率为代价，因此能量密度已成为最大的问题。到目前为止，电池的比能量（指每单位质量/体积设备提供的能量）是液体燃料的2%。

尽管电动电池和喷气燃料之间的差异高达14倍。但事实上，电池一直在进步。虽然进展不大，但电池的比能量每年可以提高2%-3%。特斯拉在每一次重复中都取得了进步。

此外，事实上，与液体燃料相比，电池不需要单位重量的能量。如果电流密度可以增加到五倍，它将达到1000瓦时/千克。美国能源部阿贡重点实验室运输研究中心主任Don Hillebrand认为，这足以支撑一架小型商用飞机。他估计这一目标将在2045年前实现。

1000瓦/千克的能量大约是汽油能量密度的三分之一，但这已经足够了。目前，电池的创新正在稳步推进，电力传输效率也在提高，因此有理由期待有一天电动飞机在空中翱翔。

建模设计改进

此外，还有很多捷径。电动飞机的发展也在改变飞机设计的概念。未来的电动飞机绝对不是现在的样子。由于分布式电机和降低的电阻，未来有可能以仅400瓦时/公斤的能源效率飞行。工程师们还将重新设计飞机以适应发动机。然而，应该指出的是，在1000瓦时/公斤电池问世之前，电动飞机的发展已经加速了十年。电动飞机不会出现……

固态锂电池VS空气锂电池

电动飞机的发展依赖于电池技术，电池技术必须达到1000瓦时/公斤。那么，怎么做呢？最有可能的方法是推翻目前最受欢迎的锂空气电池。锂电池具有很强的能量密度，但技术太不成熟，需要几十年才能真正商业化应用。固态锂电池也是一个不错的选择，因为它不易燃，但不能回收。也就是说，固态锂电池每次充电和耗尽都在浪费寿命。

研究人员减少了“非循环曲线”的进展，促使一些专家将注意力转向其他形式的锂金属电池。蓄电池在反复充放电的过程中会形成非循环曲线，可能导致短路和火灾。阿贡国家重点实验室的电池专家Venkat Srinivasan预测，“五年后，这项技术肯定会取得巨大进步。五年前我并不那么乐观，但现在我非常相信锂金属电池可以派上用场。”

一旦锂金属电池的问题得到解决，氧气和硫等其他材料也将得到解决。

锂氧电池是最困难的，但卡内基梅隆大学的Viswanathan和他的同事认为锂氧电池对电动航空来说是最好的选择。Viswanathan称之为“锂空气电池，顾名思义。这种电池的能量可以达到每公斤400瓦，可以飞行300至482公里。虽然它不能让人漂洋过海，但足以进行几次短途旅行。”

电池的关键是氧溶解在电池阳极和阴极的电解质中，这可以在充电和放电环境中保持电解质的稳定性。此外，在放电过程中添加到系统中的氧气将在充电过程中再循环。而且，目前许多飞机都配备了这种电池所需的纯氧，使用起来非常方便。

但理论与实际应用之间存在差距。电池需要冷却并固定在一个盒子里，这已经降低了重量和体积。科学家需要进一步改进和扩大规模。但这需要一些时间。

合作

但问题不只是技术上的。电池技术的研发团队分布在稍微开放的秘密公司和大学。然而，各研发小组之间没有合作。与更开放的半导体行业相比，电池技术行业缺乏社区努力。他们应该学习半导体的工业生态。创新的科学家也应该紧密联系在一起。以市场为导向，我们可以更快地发展。

电气化不仅用于汽车，也用于飞机。各种技术将在某一点上融合。自动驾驶技术、电动汽车、无人机技术和电动航空，这些技术相互支持，共同发展的速度可能出乎意料。

那就等着2045年会发生什么吧！

来源：腾讯汽车作者：综合报道

专家说电动飞机将在2045年问世，但事实真的是这样吗？如果你想用电驱动飞机，电池技术必须进行重大创新。现有的电动汽车为这一点带来了一线希望。空气锂电池和固态锂电池技术稳步提升，前景乐观。然而，电池技术的进步需要相关公司和科学家的合作。

谈到航空业的未来，谈论电动飞机是不可避免的。这种节能环保的电动飞机无疑是一辆空中出租车，穿梭在摩天大楼之间，就像一架平静地穿越海洋的客机。毕竟，想要方便出行的现代人不喜欢化石燃料。

然而，航空航天公司和新兴企业炒作的电动飞机概念并不现实。飞行所需的能量是巨大的，如果真的使用电驱动，电池技术将有一个巨大的飞跃。否则，正如航空专家Richard Aboulafia在审查相关的空速飞行项目时所说，“期待奇迹吧。”

电池技术

因此，电动飞机的关键问题是电池。现有的电池技术无法与能量重量比相匹配，成本巨大，而且不会持续很长时间。特斯拉的Model s电动汽车可以行驶535公里，雪佛兰的Bolt纯电动汽车可以跑300多公里。但这里使用的电池技术不足以支撑最小的飞机飞行。

既然专家们别无选择，只能说“期待奇迹的出现”。那么，什么样的奇迹可以拯救电动飞机呢？你有生之年能看到它吗？

上面提到的两款电动汽车至少给了我们一些希望。尽管价格是六位数，但特斯拉的Model s汽车一次充电可以行驶535公里。雪佛兰的Bolt电动汽车售价3万美元，可行驶383公里。今年夏天，特斯拉将进一步提高电池电动汽车的性能。与此同时，一两架用于训练的无空气飞机也有可能进行起飞实验。不用冒在机场之间尝试的风险。

阿伯丁航空大学飞行研究中心主任Richard Pat Anderson说，“关心电动汽车的人也关心电动飞机。但两者有不同的需求。电动汽车的电池价格应该低且可接受，电池应该小且方便。但对于飞机来说，电池是大是小并不那么重要，我也不太关心成本，关键是重量。”

临界密度

有必要减轻飞机的重量，但不能以牺牲尺寸或功率为代价，因此能量密度已成为最大的问题。到目前为止，电池的比能量（指每单位质量/体积设备提供的能量）是液体燃料的2%。

尽管电动电池和喷气燃料之间的差异高达14倍。但事实上，电池一直在进步。虽然进展不大，但电池的比能量每年可以提高2%-3%。特斯拉在每一次重复中都取得了进步。

此外，事实上，与液体燃料相比，电池不需要单位重量的能量。如果电流密度可以增加到五倍，它将达到1000瓦时/千克。美国能源部阿贡重点实验室运输研究中心主任Don Hillebrand认为，这足以支撑一架小型商用飞机。他估计这一目标将在2045年前实现。

1000瓦/千克的能量大约是汽油能量密度的三分之一，但这已经足够了。目前，电池的创新正在稳步推进，电力传输效率也在提高，因此有理由期待有一天电动飞机在空中翱翔。

建模设计改进

此外，还有很多捷径。电动飞机的发展也在改变飞机设计的概念。未来的电动飞机绝对不是现在的样子。由于分布式电机和降低的电阻，未来有可能以仅400瓦时/公斤的能源效率飞行。工程师们还将重新设计飞机以适应发动机。然而，应该指出的是，在1000瓦时/公斤电池问世之前，电动飞机的发展已经加速了十年。电动飞机不会出现……

固态锂电池VS空气锂电池

电动飞机的发展依赖于电池技术，电池技术必须达到1000瓦时/公斤。那么，怎么做呢？最有可能的方法是推翻目前最受欢迎的锂空气电池。锂电池具有很强的能量密度，但技术太不成熟，需要几十年才能真正商业化应用。固态锂电池也是一个不错的选择，因为它不易燃，但不能回收。也就是说，固态锂电池每次充电和耗尽都在浪费寿命。

研究人员减少了“非循环曲线”的进展，促使一些专家将注意力转向其他形式的锂金属电池。蓄电池在反复充放电的过程中会形成非循环曲线，可能导致短路和火灾。阿贡国家重点实验室的电池专家Venkat Srinivasan预测，“五年后，这项技术肯定会取得巨大进步。五年前我并不那么乐观，但现在我非常相信锂金属电池可以派上用场。”

一旦锂金属电池的问题得到解决，氧气和硫等其他材料也将得到解决。

锂氧电池是最困难的，但卡内基梅隆大学的Viswanathan和他的同事认为锂氧电池对电动航空来说是最好的选择。Viswanathan称之为“锂空气电池，顾名思义。这种电池的能量可以达到每公斤400瓦，可以飞行300至482公里。虽然它不能让人漂洋过海，但足以进行几次短途旅行。”

电池的关键是氧溶解在电池阳极和阴极的电解质中，这可以在充电和放电环境中保持电解质的稳定性。此外，在放电过程中添加到系统中的氧气将在充电过程中再循环。而且，目前许多飞机都配备了这种电池所需的纯氧，使用起来非常方便。

但理论与实际应用之间存在差距。电池需要冷却并固定在一个盒子里，这已经降低了重量和体积。科学家需要进一步改进和扩大规模。但这需要一些时间。

合作

但问题不只是技术上的。电池技术的研发团队分布在稍微开放的秘密公司和大学。然而，各研发小组之间没有合作。与更开放的半导体行业相比，电池技术行业缺乏社区努力。他们应该学习半导体的工业生态。创新的科学家也应该紧密联系在一起。以市场为导向，我们可以更快地发展。

电气化不仅用于汽车，也用于飞机。各种技术将在某一点上融合。自动驾驶技术、电动汽车、无人机技术和电动航空，这些技术相互支持，共同发展的速度可能出乎意料。

那就等着2045年会发生什么吧！

标签：特斯拉Model S雪佛兰理念现代

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