当航空业谈论减少其碳足迹时，电动飞机的未来总是在地平线上。
应该是这样——未来 20 年，全球航空公司航班预计将翻一番，但该行业在向无碳未来过渡方面远远落后于其他形式的运输。
“如果这种趋势持续下去，那么航空业将成为所有行业领域的最大污染源之一，”电动飞机公司 Ampaire 的高级经理苏珊·英在 NOVA纪录片中说。“如果我们现在不采取行动，航空业将成为最后的恐龙，它不会清理干净。”
对于大型喷气式飞机，全电动飞行的未来还有几十年的时间。如果一架大型喷气式飞机要使用今天的电池，则仅需要 120 万磅的电池来产生它将要更换的喷气发动机的动力。这个重量实际上需要额外的八架喷气式飞机来承载这个重量!
可以理解，克服电池技术的这些限制是目前电动飞机开发的一大重点。世界各地的私营公司和政府都从迄今为止有效的方法开始。
瑞士公司Solar Impulse在 2010 年成功制造了一架可以依靠太阳能运行的电动飞机，并通过 26 小时的飞行展示了其实力，从而完成了挑战。
随着众多公司对电动飞机表现出兴趣，进步仍在继续。
2017 年，斯洛文尼亚飞机制造商 Pipistrel 推出了首批全电动飞机之一——包括电力推进系统——已获得飞行学校认证。
2019年，水上飞机航空公司Harbor Air宣布完成全球首架成功的全电动商用飞机飞行。它的 ePlane 是一架六人座 DHC-2 de Havilland Beaver，它使用 750 马力的 magni500 推进系统，在加拿大弗雷泽河上空飞行了大约半小时。
NASA也一直致力于开发全电动飞机。在过去的十年里，它一直致力于为双座飞机 X-57 设计电池和设计，以帮助开发所需的技术。X-57 的设计航程约为 100 英里，巡航速度为 172 英里/小时。该飞机目前处于高压地面测试阶段。
据阿姆斯壮飞行演示和能力项目经理 Brent Cobleigh 称，实现升空将需要大约 200 千瓦的电池电量，足以为 100 多个普通美国家庭供电。
为飞机供电所需的 850 磅锂离子电池组需要在确保安全的同时最大限度地减轻重量。这激发了新的焊接技术、轻质包装和从电池表面提取热量的替代方法。
对于更大的飞机，挑战越来越大——航空公司制造商波音公司已经估计，他们距离让一架 777 大小的飞机仅靠电力升空还有几十年的时间。
休斯顿大学专门研究航空运输的电气工程教授 Kaushik Rajashekara 博士表示，提高现代喷气发动机效率的创新工程使其难以用电池供电的发动机取代。
“现代喷气发动机的功率密度是所有机器中最高的——这就是为什么所有飞机都使用喷气发动机，”Rajashekara 说。
为了最大限度地发挥这些喷气发动机的优势，出现了一种将电力引入航空的两管齐下的方法。
为少量乘客提供的短途通勤航班更接近于电动化，尤其是在电池技术变得更轻的情况下。据波音公司称，较小的全电动或混合动力支线飞机可能会在 2030 年代的某个时候面世。
波音公司还发布了一种可以完全自主的电动乘用飞行器，航程可达 50 英里。它是为 Uber Air 设计的，作为 Uber 表示可能在 2023 年准备就绪的飞行出租车服务。
对于喷气式飞机，业界现在正在寻找方法将更多电力集成到飞机的某些功能中，同时保留喷气发动机的设计。
设计优势之一是，即使是小型电动机也仍然强大，这意味着可以将几个电动机放置在飞机的机翼上。例如，电动飞行控制系统已经取代了某些飞机中的机械飞行控制系统，机械飞行控制系统是飞机表面下方允许其飞行的组件。
公司也在研究将更多电力引入发动机本身的方法，用电气系统取代驱动液压泵、燃油泵和油泵的齿轮箱。
最终，喷气式飞机可能会演变成混合动力汽车，就像汽车一样——既有喷气发动机，也有电动机。两者都将为飞机提供推进力。
“它就像一辆丰田普锐斯——你有一个喷气发动机和一个电动机，”Rajashekara 说。“两者都将为飞机提供推进力。”
像 Ampaire 这样的混合动力电动航空公司制造商表示，混合动力飞机降低了运营成本——另一个好处是减少了对燃料的需求。维护成本也较低。
Ampaire 的高级管理人员 Brice Nzeuko 在向 NOVA 谈到公司的业务时说：“从混合动力开始，与全电动相比，提供了充分的性能、成本节约和我们及时技术上完成它的能力的完美结合。”电鳗。
的电鳗是其中塞斯纳的正向活塞发动机由电动机由电池供电更换，使其成为一个并行混合配置的混合平面。它于 2019 年首飞。
然而，对长途飞行的限制将取决于电池技术的重大突破，包括必要的电池重量减轻以改善其实际使用。
美国能源部目前正在资助一些相关项目，以改进混合动力飞机的技术，例如轻型燃料电池动力系统和高功率密度电机和驱动器。
像特斯拉这样的私营公司也在大力投资电动飞行，希望成为一个大玩家，埃隆马斯克声称该公司的电池可以在 2023 年达到电动飞机所需的功率密度。
这不会太快——航空公司表示，他们需要实现到 2050 年净排放量比 2005 年减少 50% 的目标。为了在满足预期需求增长的同时实现这一目标，电动飞机需要参与其中。
