波音和空客希望变得更环保为何他们不造新飞机?——《华尔街日报》
Jon Sindreu
波音和空客应对气候变化最有效的方式,或许正是过去常规的商业行为——制造新飞机。
当全球航空业在疫情停滞两年后,上个月于距伦敦30英里的范堡罗航展重新聚首时,碳排放问题成为焦点。像Vertical Aerospace这样的空中出租车初创企业及波音旗下Wisk公司,大力推广其电动飞行器作为绿色行动的一部分。欧洲空客宣布了一项测试氢燃烧生成云层的项目。发动机制造商则探讨如何扩大可持续航空燃料的生产规模。
值得注意的是,关于设计全新"白纸式"飞机而非改进旧机型的讨论明显缺席。波音和空客很可能在这十年内都不会发布任何全新机型。目前只有现有型号的升级版,如波音777X和A321超远程版本,在经历延期后计划投入运营。
国际清洁交通委员会最新报告预测,基于现有措施,航空业将远未实现2050年净零碳排放的承诺。关键的是,燃油动力飞机的改进贡献有限:到2035年前,预计每年能源强度仅提升1.1%,且几乎全部来自现有服役机型。报告作者认为"交付飞机的技术效率不会出现阶跃式提升"。
这令人失望。国际民航组织的绿色目标是2%。官方数据显示,1960年至2019年间,美国国内和国际航线的喷气式飞机每客英里能耗分别以每年2.3%和1.9%的速度下降。2010年代随着波音787和空客A350等轻型宽体机的推出,能效提升速度保持稳定。与汽车不同,航空经济学的核心就是能效:航空公司并不太在意飞机速度,但总会选择能降低燃油成本的机型。
可以肯定的是,飞机排放可能通过运营效率(而非技术效率)的飞跃式提升来大幅削减,例如单引擎滑行或使用更智能的空中交通技术。此外,单纯降低单架飞机的污染并不能解决气候问题:在旅行需求迅猛增长的背景下,减排首先需要可持续燃料。无论如何,飞机制造商在这方面能做的有限。
他们或许能造出零排放飞机。空客承诺到2035年推出氢能飞机,有望替代其主力机型A320窄体机执飞1000英里以下的航线。但存在诸多不确定因素可能推迟该技术应用,或将其限制在不超过300英里的航线上——这对电动飞机同样是个障碍。
即便按照ICCT最乐观的氢能窄体机普及情景,这对2050年的减排目标也影响甚微。与此同时,氢能热潮可能分散人们对A320传统替代机型潜力的关注。与其全新研发,空客可能会选择在这款已有34年历史的设计基础上推出第三代机型。
首席执行官纪尧姆·福里在接受采访时表示,公司并未将A320系列飞机的计划与"在正确时机推出氢能飞机"的机遇混为一谈。
就波音而言,疫情和737 MAX(1967年款喷气式飞机的第四代机型)相关丑闻已使其新型中程客机研发计划搁浅。目前也没有推出MAX替代机型的计划。波音首席执行官戴维·卡尔霍恩6月向投资者表示,任何全新机型都需要数字设计工具支持,而相关工具至少还需两年才能就绪。
当前决策背后是财务部门的压力。无论MAX的批评者如何评价,升级现有机型比设计新机更具经济合理性:成本更低、航司更易接受,且对旧机型销售的冲击更小。
如今制造商更看不到全新机型的商业前景。鉴于气动结构和涡扇技术领域的"低垂果实"已被摘尽,过去新机型实现的20%燃油效率提升可能难以复制。历史上大部分改进来自发动机,这正是通用电气与赛峰集团合资企业CFM研究"开放式风扇"架构能否带来效率再次跃升的原因。但这可能需要数十年时间。
然而只要在财务上稍作妥协,技术停滞并非必然。CFM及其竞争对手普惠公司的最新发动机各自拥有对方缺乏的技术——分别是尖端材料和齿轮传动系统。技术融合必将奏效。单打独斗情况下,两家公司各需15年才能获得必要技术并解决知识产权问题,但若能统筹雄心壮志、政府激励与合作关系,这一进程可大幅提前。
同样地,国际清洁交通委员会(ICCT)对2035年后提出的乐观情景预测包括采用复合材料制造窄体客机,以及应用类似空客"X-Wing"验证机所探索的未来主义机翼等技术进步。若认真对待可持续性发展,就意味着需要优先考虑具备这些特征的全新设计。
相较于尝试更炫目的创意,加速迭代现有技术始终是更稳妥的选择。但飞机制造商或许需要接受当前投资回报率较低的现实,以此作为减少未来环保抵制的代价。
致信乔恩·辛德鲁,邮箱:[email protected]
刊载于2022年8月27日印刷版,标题为《通往更绿色天空的飞行路径》。