毛先之

　　今年２月，空客宣布缩减其ZEROe氢能飞机研发计划的消息，在航空业内引发了“意料之外但情理之中”的复杂反应。ZEROe项目于2020年启动，目标是到2035年将氢动力飞机投入商用。然而，空客将首架氢电混合动力飞机的首飞时间推迟至2045年，同时预测全球参与氢能研发的工程师数量也将大幅削减。

　　在空客2024年财报发布会上，公司CEO纪尧姆·福里（Guillaume Faury）将研发的缩减和延迟归咎于氢能生态系统整体进展不足——包括燃料生产设施和输运基础设施等设计不够成熟。空客认为，到2035年氢燃料仍无法在机场普及，这使得氢动力飞机在商业上缺乏可行性。

　　福里肯定了现有的研发成果，强调氢燃料电池动力系统在技术上是可行的，且是实现零排放飞机的最佳途径，因此他表示核心技术的研发（如燃料电池和低温系统）仍将继续。但他也承认，未来的氢燃料电池飞机可能与过去５年公布的ZEROe概念设计大相径庭：“飞机必须在尺寸、航程和载客量的设计上适应2035到2045年的市场需求，我们需要通盘考虑。”

小步突破：氢能技术验证持续

　　目前，氢燃料电池驱动飞机的可行性已得到初步验证。例如，德国初创公司H2FLY于2023年9月成功试飞了4座氢动力验证机HY4，飞行高度达7200英尺（约2195米），最长续航可达3小时。该飞机使用低温液态氢燃料，性能与化石燃料相当且做到了零碳排放。H2FLY于2021年被美国电动垂直起降（eVTOL）开发商Joby收购，其推进系统的部分技术已应用于Joby的eVTOL机型。H2FLY目前正开发175kW的H2F-175燃料电池系统。

　　H2FLY首席技术官约瑟夫·卡洛（Josef Kallo）指出，氢能在航空领域应用的最大障碍是生产和分销：“构建可靠且具有低成本竞争力的氢能供应基础设施是我们面临的核心挑战，这需要巨额投资，尤其是绿氢生产和机场加氢设施。尽管空客缩减研发的行为可能影响行业信心，但我们仍坚信氢能的潜力，并将从小型电动飞机入手，逐步推动生态建设。”

现实调整：供应链合作成关键

　　燃料电池是氢电飞机的核心。英国公司Intelligent Energy（IE）自2001年起为汽车、通信和建筑行业提供燃料电池系统，还曾于2008年与波音合作试飞全球首架燃料电池飞机。该公司航空航天销售主管乔纳森·道格拉斯-史密斯（Jonathon DouglasSmith）认为，业内对空客的调整早有预期：“空客是ZEROe的先锋，但单凭一己之力难以完成如此宏大的目标。此次调整本质上是重新分工，让供应商协助空客实现目标。”

　　IE参与的英国政府资助项目H2GEAR（总投资约7004万美元）已研发出300kW航空燃料电池系统IE—FLIGHT 300（F300），并于2024年7月在范堡罗航展发布。该系统适用于19座以下飞机和eVTOL，首批客户预计于2027年交付。同时，IE还计划基于相同技术开发更大功率的F500系统，但道格拉斯-史密斯坦言：“大飞机需更高的功率密度，这意味着技术研发的周期会更长。我认为，小型飞机市场将更快成熟，百座以上氢电飞机可能需等到2040年后。”

技术竞争：全球企业加速布局

　　除IE公司外，瑞典Powercell为ZeroAvia的600kW动力系统（ZA600）提供氢燃料电池电堆（电化学发电器），并合作研发了面向80座涡桨飞机的ZA2000系统；德国ElringKlinger的质子交换膜燃料电池（基于NM12电堆，最大功率205kW）已通过空客授权，并在合资公司Aerostack中开发。空客1.2MW动力系统的地面测试也于2023年1月成功完成。

　　然而，道格拉斯-史密斯指出：“空客已意识到，百座级飞机所需的燃料电池组件技术比预期更耗时。尽管IE在该领域处于领先，但适航法规仍待完善——欧洲航空安全局（EASA）和美国联邦航空管理局（FAA）目前仍在推进适航安全审定计划。”

技术挑战：散热、储氢与认证难题

　　在技术层面，航空燃料电池需应对高空低压、低温环境。IE通过气压舱模拟测试优化电堆密封设计，并采用专利蒸发冷却系统提升散热效率。相比液冷，该技术可减轻热管理系统重量，同时通过注水加湿延长电堆寿命。美国氢能航空初创公司Universal Hydrogen曾尝试将车用燃料电池集成至Dash8飞机，但因散热系统笨重而失败，进一步凸显了该领域的技术门槛。

　　克兰菲尔德大学教授克雷格·劳森（Craig Lawson）指出，氢能飞机设计需颠覆传统：“现有管翼结构无法在机翼内储存氢燃料，需在机身内安装圆柱或球形容器，但这会挤占客舱空间。而改装现有飞机的氢能系统将导致航程和载重下降，因此行业需接受零碳飞机的性能折衷。”此外，氢燃料的安全认证仍是未知数。劳森表示：“航空煤油的失效模式已知，但氢储罐一旦故障可能引发灾难性后果。若氢罐与乘客同舱，飞机获得适航认证的难度很大。”

　　劳森认为，翼身融合（BWB）设计可能是最佳解决方案。美国JetZero公司计划2027年试飞全尺寸BWB验证机，其设计可搭载250人，排放较传统飞机减半。欧洲Exaelia项目也致力于研发氢能远程宽体客机，以替代空客A350。

未来路径：从小型机起步，生态共建无捷径

　　目前，英国GKN Aerospace主导的H2GEAR项目正致力于开发液态氢推进系统，目标为支线飞机提供动力并逐步扩展至大飞机。该项目已进入测试阶段，其2MW氢电系统（H2FlyGHT）计划2030年前试飞。GKN氢能推进首席工程师迈克·黑尔斯（Mike Hales）表示：“通过超导材料（如高纯铝）的应用，配电系统效率可提升10%，从而可以实现更轻量化。结合低温技术，未来单通道客机的零排放目标有望达成。”

　　然而，道格拉斯-史密斯强调：“燃料电池航空应用仅起步5年，技术上限尚不明确。与电动飞机类似，氢电飞机将从小型通用航空起步，逐步向支线飞机拓展。即便技术可行，仍需全行业合力构建氢能生产、分销体系和全新安全法规。空客的做法表明，氢能航空的发展没有捷径可言。”