【行業動態】NASA氫動力飛機技術取得突破，羅羅聯合易捷航空推進航空零碳飛行

導讀：據carboncredits網站5月8日報道，美國航天局（NASA）試驗設施內，羅爾斯·羅伊斯公司與歐洲易捷航空順利完成氫動力航空發動機全飛行循環測試，為航空零碳研究取得重要進展。本次測試驗證了氫燃料航空發動機在不同飛行工況下的運行狀態，包含推力變化與發動機負荷調整，相關試驗結果已由《航空航天全球新聞》對外公布。

本次試驗是航空制造企業、航空公司及科研機構合作研究氫能源航空燃料的重要一環。羅爾斯·羅伊斯多年來持續研發氫燃料燃燒技術，主打低碳發展的歐洲低成本航空公司易捷航空，也在布局長期脫碳方案，力爭實現凈零排放目標。

美國航天局的參與凸顯該項目的全球化屬性。航天局憑借先進地面試驗設施，可在不升空的條件下模擬真實飛行環境，為發動機測試提供技術支撐。

官方強調，本次試驗并不代表氫動力飛機可投入商業運營，但此次成功完成全模擬飛行循環運行，是該項技術發展的關鍵里程碑。

氫能源航空技術運作原理

目前氫能源航空主要分為兩種技術路線，分別是氫燃料燃燒發動機與氫燃料電池。本次試驗中，羅爾斯·羅伊斯采用氫燃料燃燒技術，對傳統航空發動機進行改裝，以氫氣替代航空煤油作為燃料。該技術在燃燒過程中僅產生水蒸氣，不會直接排放二氧化碳。

氫氣作為航空燃料具備環保優勢，但同時存在顯著技術難題。氫氣體積能量密度極低，需要在零下253攝氏度的極低溫環境下以液態形式儲存，或是依靠高壓儲存，因此必須重新設計燃料供給系統并搭載更大規格儲存罐。

同時，飛機整體結構也需適配改造。氫氣占用空間大于傳統航空煤油，會影響飛機航程與機體結構；且氫氣燃燒特性與煤油不同，燃燒速度、燃燒溫度存在差異，發動機控制系統也需針對性優化。盡管技術壁壘較高，但航空行業仍持續加碼研發，原因在于航空業屬于最難實現脫碳的行業之一。

航空碳排放問題愈發嚴峻

航空出行產生的碳排放量持續增長。據國際民用航空組織數據，航空業二氧化碳排放量占全球總排放量的2%至3%，若計入飛機尾跡等非二氧化碳氣候影響，其實際氣候影響程度更高。

國際航空運輸協會預測，2040年全球航空客運量或將接近翻倍，增長動力主要來自亞洲及新興市場?？瓦\量上漲疊加現有技術局限，僅依靠燃油效率優化，無法遏制航空總排放量上升。

現階段航空業短期減排主要依靠可持續航空燃料。相較于傳統航空煤油，可持續航空燃料可將全生命周期排放量最高降低80%，減排效果取決于原料種類與生產工藝。但該燃料產能嚴重不足，國際航空運輸協會數據顯示，目前其產量不足航空煤油總需求量的1%。供應缺口倒逼行業探索新技術，氫能源與短途電動推進技術成為重點研發方向。

美國航天局試驗夯實氫能源研發基礎

美國航天局長期深耕航空科研與脫碳技術，旗下試驗設施能夠模擬極端飛行工況，精準檢測發動機性能、燃油效率及排放指標。本次羅爾斯·羅伊斯與易捷航空的發動機測試，是航天局扶持零排放航空技術的重要組成部分。除此之外，航天局還與多家航空企業合作，研發電動飛機、混合動力推進系統及新型燃料技術。

高標準氫動力測試能夠驗證發動機在復雜工況下的安全性與穩定性，同時在整機研發前排查技術缺陷。受嚴苛安全認證規則制約，航空行業技術迭代速度偏慢，每一輪測試都是商業化應用的必要前置環節。

企業凈零排放發展目標

羅爾斯·羅伊斯與易捷航空均已制定長期碳中和規劃。羅爾斯·羅伊斯承諾2050年實現企業運營及產品全生命周期凈零排放，持續投資氫能源、電動、混合電動等清潔推進技術，航空部門專注優化發動機能效、研發新型動力系統，降低燃油消耗與污染排放。

易捷航空同樣定下2050年凈零排放目標。自2000年以來，該航空公司通過機隊更新、運營優化，將單位客運公里碳排放量降低30%以上。鑒于民航飛機使用壽命普遍長達20至30年，技術更新換代緩慢，航空公司同步推進多項減排方案：更新節能機型、使用可持續航空燃料、研發氫能源與電動推進技術。

目前，易捷航空已聯合飛機制造企業與科技公司，探索零排放飛機設計方案；羅爾斯·羅伊斯則定位為下一代航空先進推進系統的長期供應商。

氫動力民航商業化仍存多重阻礙

全球各國對氫能源航空的研發投入持續增加，歐盟、美國及多個亞洲國家紛紛立項扶持，將氫能視為航空、航運、重工業等難脫碳行業的解決方案?？湛凸就瞥鯶EROe項目，計劃在2030年代中期研發出氫動力商用飛機，受儲氫技術、配套基建、安全認證等難題影響，項目時間規劃已作出調整。

行業預測，氫動力飛機或將率先應用于短途支線航線，再逐步拓展應用場景。目前該項技術仍面臨諸多難題：機場氫氣生產配套基建缺失、綠色氫氣生產成本高于航空煤油、飛機與發動機系統需重新改造、安全認證審批周期漫長。

盡管存在壁壘，氫能領域投資規模仍不斷擴大。氫能委員會數據顯示，2030年前全球氫能規劃項目投資總額達6800億美元，覆蓋氫氣生產、運輸及終端應用；其中500余個成熟項目已敲定超1100億美元投資，預計2030年清潔氫氣產能可達1400萬噸。航空領域雖占比不高，但屬于氫能經濟中具備戰略意義的應用板塊。

航空行業邁向多元燃料發展格局

本次發動機測試，標志著航空行業低碳轉型趨勢愈發清晰。在政府、投資方與消費者的多重減排要求下，疊加航空客運量持續上漲的行業現狀，僅依靠燃油效率優化無法達成長期氣候目標，多元技術并行發展成為行業共識：短期依靠可持續航空燃料完成減排，中長期依托氫氣實現零碳飛行，電動推進技術則主攻短途支線航線。

現階段各類技術均處于研發階段，暫無技術可完全替代傳統航空煤油。但本次美國航天局氫發動機試驗，意味著氫能航空已經從理論研究邁入實體工程測試階段。此次試驗成果不僅支撐羅爾斯·羅伊斯與易捷航空的低碳轉型規劃，也向市場釋放明確信號：即便商業化落地仍需數年時間，氫能源航空技術已進入實質研發落地階段。

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