我们什么时候会有电动飞机？- 彭博社

Joby Aviation电动垂直起降（eVTOL）飞机在加利福尼亚爱德华兹空军基地的一次活动中。 

摄影师：David Paul Morris/Bloomberg自1903年莱特兄弟发明飞机以来，我们飞行的某个方面并没有改变。除了飞机设计的演变和发动机的改进外，几乎所有现代飞机都有一个共同点：它们由可燃燃料驱动。

尽管如此，这种情况可能正在改变。正如电动汽车已经开始改变驾驶一样，一群不断增长的初创公司现在正在寻求电气化空中交通。

以Beta Technologies为例。上个月，该公司飞行了一架电池驱动的飞机 — 设计带有固定翼和垂直起降能力 — 从其位于佛蒙特州的总部飞往佛罗里达的埃格林空军基地。这次旅程总计1,730英里（2,780公里），标志着该公司首次向美国空军交付产品。

总部位于加利福尼亚圣克鲁斯的Joby Aviation交付了自己的一款全电动空中出租车到爱德华兹空军基地，每辆出租车可以搭载一名飞行员和四名乘客。与此同时，华盛顿州阿灵顿的Eviation Aircraft去年进行了一次九座通勤飞机“爱丽丝”试飞。该公司表示，截至2022年底，已经收到了近300架爱丽丝飞机的订单，总额超过20亿美元。

随着航空业面临减少碳排放的压力，电动替代品将继续增加。根据BloombergNEF的数据，目前至少有60家公司参与固定翼电动飞机的研发。咨询公司Roland Berger 估计全球有100个电动航空项目正在进行中。

但在这项技术成为主流之前仍存在重大障碍，包括电池限制、高昂的价格和监管批准。尽管监管机构开始发放初步批准 — 超过30个国家 批准了来自斯洛文尼亚初创公司Pipistrel的双座电动飞机用于飞行员培训 — 大多数项目仍处于测试飞行阶段。

以下是您需要了解的新一代飞机。

为什么要使飞机电动化？

现代航空旅行很脏。根据国际能源机构的数据，全球航空业每年排放大约8亿吨二氧化碳，相当于德国的年排放量。随着对航空旅行需求的增加，航空业的碳足迹预计将增长：联合国支持的国际民用航空组织预测，仅在2015年至2050年间，国际航班的航空排放将 增加一倍以上。

为了减少飞行对气候的影响，航空业正在寻找解决方案，如基于玉米的乙醇生物燃料和氢动力飞机。但更清洁的喷气燃料供应面临着瓶颈，这使得电动飞机成为潜在的增长市场。

谁在开发电动飞机？

除了数十家初创公司外，许多航空公司运营商，从美国的联合航空到英国的维珍大西洋和日本航空，都在投资电动航空。一些公司还承诺只要这些飞行器符合安全和运营标准，就会将电动飞机纳入其商业机队。

根据市场研究公司MarketsandMarkets的数据，到2030年，全球电动飞机市场预计将达到372亿美元，超过2022年估计的88亿美元的四倍以上。受此前景吸引，初创公司和主要制造商都进入了这一领域。作为全球最大的飞机制造商，空中客车公司（Airbus SE）于2010年开始了其电气化之旅，首次推出了一款四发动力的特技飞机。从那时起，它已经开发了几款更多的机型。瑞典的Heart Aerospace、中国的XPeng Motors和美国的Regent Craft等初创公司也推出了电动原型。

8090 Industries的联合创始人Rayyan Islam表示，使用可充电电池为飞机提供动力不需要进行大规模基础设施升级，这使其成为航空公司的一个吸引人选项。电动飞机也比其燃烧发动机表兄弟更安静。

但伊斯兰表示，当前一代电池的重量和能量容量意味着电动飞机只是短途飞行的“低挂果实”。他说，现有的电池技术在合理的价格下可以在300英里（483公里）以下的航线上“与现状竞争”。

在Zero播客上，卡内基梅隆大学教授Venkat Viswanathan谈到了为什么航空业是电池需要解决的最重要的问题。

电动航空的当前状态如何？

该领域包括仅由电池供电的飞机和采用混合动力的飞机。一家名为Ampaire Inc.的初创公司正在研发混合解决方案，该公司总部位于洛杉矶地区，将一架小型塞斯纳飞机改装为混合型号。根据Ampaire的计算，这样做可以将排放量减少高达70%。该公司希望明年在美国获得获得监管批准用于商业航班。

一些航空公司还制定了电动客机的目标日期。今年6月，美国联合航空公司宣布，旧金山湾区的乘客将能够在2026年使用全电动空中出租车服务。加拿大航空公司计划从2028年开始向国内客户提供电动航空，并已经购买了30架电动飞机，这些飞机可以单次充电飞行124英里（200公里）。

目前，几乎所有即将投入运营的电动飞机都将目光投向短途飞行。许多公司的目标是城市空中出租车或通勤服务，通常在区域枢纽之间往返，比如旧金山和洛杉矶，或波士顿和纽约。

Regent的电动海滑翔机原型正在进行测试飞行。由Regent Craft提供### 电动飞机扩展的障碍是什么？

目前，电动飞行更多是一种正在发展中的想法，而不是任何旅客的现实。为了弥合这一差距，该行业的公司将不得不克服监管障碍、技术障碍和（最终）定价障碍。

**监管。**在任何客户可以在测试环境之外登上电动飞机之前，监管机构将不得不给予他们祝福。在美国，联邦航空管理局（FAA）最近概述了步骤，以确保在2028年之前至少在一个地点安全地启用商用电动飞机的商业推出。还为公司测试原型发放了特别认证，但获得认证仍然是一个耗时且资本密集的过程。

一些初创公司，包括Ampaire和Regent Craft，正在寻找应对这一障碍的方法。通过将经过认证的传统飞机改装成混合动力电动飞机，Ampaire能够申请更快的认证。Regent已经还就此向FAA提出了抗议，反对FAA在其12座电动海滑翔机的商业批准决定中占主导地位，认为海上船只传统上由美国海岸警卫队监管。

技术。 工程师们仍在努力破解化学方面的难题，以开发更强大的电池，这种电池可以让重型飞机飞行足够的距离，从而在商业航空旅行中产生影响。根据UP.Partners和Waypoint的数据，消除每一位通勤者、区域和短途航班的CO2污染物只会将航空业的气候影响减少约四分之一。中长途航空（超过两小时的航班）约占航空排放的73%。

更强大的飞机电池可能会遇到自己的挑战。随着世界对电动汽车的需求增长，对锂电池供应和用于制造它们的原材料的竞争正在加剧。近年来，汽车制造商一直在与高价格和持续短缺作斗争。伊斯兰表示，随着电动航空公司试图展开生产，瓶颈可能会变得更糟。瓶颈可能会变得更糟，伊斯兰说。

定价。 对于购买或制造飞机的公司来说，转向电动的经济效益仍是一个未知数。很少有电动飞机制造商透露定价，也没有任何航空公司公开讨论电动飞机是否会带来溢价。伊斯兰指出，技术的早期采用者可能是乘坐小型喷气机、包机航班或直升机的富裕个人。

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可持续航空燃料如何？

随着航空公司寻求减少碳排放，可持续航空燃料（SAF）——指代替化石基煤油的替代品——已成为传统喷气燃料的更环保选择。SAF可以由玉米等生物质衍生，也可以使用电力、水和二氧化碳制成合成燃料。

例如，德国航空公司汉莎表示，其由废食用油和其他生物残留物制成的SAF在整个生命周期内的二氧化碳排放量约为传统喷气煤油的80%。政府正在敦促航空公司转向使用SAF。欧盟希望从2025年开始，所有飞机燃料中含有2%的SAF，而日本则计划到2030年时将其替换掉当地航空公司使用的燃料的10%。但这种燃料价格昂贵——汉莎表示，SAF的价格是常规喷气燃料的三到五倍高——而供应商无法满足需求。目前，SAF的生产仅占喷气燃料使用量的0.1%。