2019年，馬斯克曾在社交媒體上發(fā)文稱，計(jì)劃 打造一款電動(dòng)飛機(jī)，這樣就能實(shí)現(xiàn)全體交通工具電動(dòng)化 。

此言一出，立馬引起了諸多業(yè)內(nèi)人士的討論。尤其是航空領(lǐng)域的人才，紛紛表示如果將飛機(jī)改為電動(dòng)化，將會(huì)掀起一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命。

(資料圖片)

話說(shuō)飛機(jī)究竟能不能像高鐵一樣改裝成電動(dòng)的？如果改完之后，世界將會(huì)變成什么樣子？

先從發(fā)動(dòng)機(jī)入手看看

自從2000年以來(lái)，幾乎許多交通工具都開(kāi)始電動(dòng)化轉(zhuǎn)變。比如汽車(chē)，早在2003年，特斯拉就成立了，那時(shí)候的CEO還不是馬斯克，而是馬丁·艾伯哈德。

這哥們兒很早就意識(shí)到，交通工具電動(dòng)化是未來(lái)的大勢(shì)所趨，所以開(kāi)始把全部時(shí)間和金錢(qián)都投入到電動(dòng)車(chē)的研究。只不過(guò)，最終他的衣缽被馬斯克傳承了下來(lái)，并發(fā)揚(yáng)光大。

現(xiàn)如今，特斯拉每年的銷(xiāo)量都有100多萬(wàn)輛，路上跑的電動(dòng)車(chē)，幾乎有一半都是特斯拉。除了汽車(chē)以外，如今的高鐵和船舶也是采用了電力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。這樣不僅可以節(jié)省燃油，對(duì)環(huán)境也是一大利好。

然而，很多人可能發(fā)現(xiàn)了，雖然汽車(chē)、高鐵、船舶都可以燒電了，但為什么飛機(jī)不能燒電呢？難道這里面還有著無(wú)法突破的技術(shù)瓶頸嗎？關(guān)于飛機(jī)為什么沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，主要也跟它的電機(jī)和電池有關(guān)。

目前的飛機(jī)一共分為直升機(jī)和噴氣式飛機(jī)兩種。無(wú)論是哪種飛機(jī)，它們都是依靠燃油系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)大的推力，進(jìn)而讓螺旋槳和發(fā)動(dòng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)起來(lái)，這樣飛機(jī)就能起飛了。

如果采用電力驅(qū)動(dòng)的話，這就意味著電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力必須要和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，這樣才能讓飛機(jī)成功起飛。否則就算電機(jī)轉(zhuǎn)的冒煙了，飛機(jī)也只能趴在地上無(wú)動(dòng)于衷。

就目前來(lái)看，電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是110千瓦，也就是150匹馬力。而一架正常飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率高達(dá)3200千瓦，也就是4000匹馬力。如果要讓飛機(jī)實(shí)現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)的話，那就意味著，必須在飛機(jī)上面安裝30個(gè)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。

這么多電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，光是重量就能夠把飛機(jī)給拖下來(lái)，更別提正常升空了。所以就一般情況而言，給飛機(jī)裝電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)不太現(xiàn)實(shí)。

續(xù)航能力如何解決？

當(dāng)然了，在近些年來(lái)，也有不少企業(yè)和航空愛(ài)好者，通過(guò)特殊技術(shù)手段，設(shè)計(jì)出了可以電力驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)。但這些飛機(jī)的續(xù)航能力實(shí)在太差，以至于還沒(méi)飛幾分鐘就落地了。這樣的飛機(jī)明顯不利于商業(yè)運(yùn)行。

電動(dòng)飛機(jī)之所以無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航，主要也是因?yàn)殡姵氐哪芰棵芏炔粔颉偛乓蔡岬竭^(guò)，一架飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生4000匹的馬力。這么大的能量消耗，肯定需要更大容量的電池。不然的話，光是用那幾塊鋰離子電池，飛機(jī)飛不了幾秒鐘就掉地上了。

而現(xiàn)如今能量密度最大的電池，就是美國(guó)Amprius公司生產(chǎn)的鋰離子電池了。這款電池的能量密度高達(dá)450Wh/kg，比特斯拉的電池密度要高出76%。但即便是這樣，它也無(wú)法運(yùn)用到飛機(jī)上。

因?yàn)轱w機(jī)的動(dòng)力要比汽車(chē)動(dòng)力大30倍， 光是超過(guò)特斯拉76%的電池密度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須便超過(guò)特斯拉3000%的電池密度，這樣才能讓飛機(jī)保持正常飛行 。

所以說(shuō)，飛機(jī)之所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，主要就是受到了電池和電機(jī)的影響。假如電池和電機(jī)能夠再?gòu)?qiáng)悍一點(diǎn)，電動(dòng)飛機(jī)說(shuō)不定就是升空了。

關(guān)于這個(gè)邏輯，其實(shí)跟電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展規(guī)律很像。當(dāng)年的電動(dòng)車(chē)之所以賣(mài)不上價(jià)，主要也是因?yàn)槠?chē)的電池和電機(jī)不行。不光速度上不去，里程還很短，這樣的車(chē)誰(shuí)會(huì)買(mǎi)？

所以在2008年的時(shí)候，馬丁·艾伯哈德才會(huì)離開(kāi)特斯拉，將其拱手送給馬斯克。直到馬斯克將特斯拉的電池和電機(jī)整合起來(lái)，讓它們擁有了超強(qiáng)的動(dòng)力和續(xù)航能力，特斯拉才成功拿下了汽車(chē)市場(chǎng)。

從這個(gè)層面上講， 如果想要讓飛機(jī)也能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，就得突破電池和電機(jī)這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù) 。不然的話，一切的幻想都只是水中月、鏡中花。

當(dāng)然了，關(guān)于這兩項(xiàng)技術(shù)，要想成功實(shí)現(xiàn)它們，也不是什么難如登天的事情，畢竟這些年電動(dòng)車(chē)就是這樣一步一步走過(guò)來(lái)的。只不過(guò)飛機(jī)要想實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，可能克服的技術(shù)細(xì)節(jié)要比汽車(chē)多而已。

但終歸來(lái)講，只要有相關(guān)企業(yè)家不斷探尋，有技術(shù)人才不斷攻關(guān)，相信飛機(jī)電動(dòng)化終有一天也會(huì)到來(lái)！

如果電動(dòng)飛機(jī)出現(xiàn)了，可能是什么樣子的？

假如真到了那個(gè)時(shí)候，咱們可以設(shè)想一下電動(dòng)飛機(jī)將會(huì)是什么樣子的。首先就是電池的質(zhì)量一定要輕，同等動(dòng)力的電池，一定要比燃油的質(zhì)量輕。不然的話，掛著這么一大坨電池上天，飛機(jī)無(wú)論如何也吃不消。

所以在材料方面，飛機(jī)電池可能會(huì)采用最新的氫燃料電池。這種電池是目前最輕的動(dòng)力電池之一，能量密度約為鋰離子電池的3倍。只不過(guò)由于技術(shù)原因，氫燃料電池沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。一旦這種電池量產(chǎn)成功，說(shuō)不定電動(dòng)飛機(jī)也就能成功面世了。

其次就是要避免電池著火，這是電動(dòng)飛機(jī)的重中之重。為什么這么說(shuō)呢？咱們舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子。假如一輛電動(dòng)車(chē)突然電池著火，咱們可以把車(chē)停在路邊，然后下車(chē)打電話給交警。

但如果一架電動(dòng)飛機(jī)著火了，那該怎么辦？把飛機(jī)停路邊嗎？想想都不現(xiàn)實(shí)。所以假如想讓電動(dòng)飛機(jī)上天，就得克服電池著火的這個(gè)問(wèn)題，否則就算電動(dòng)飛機(jī)造好了，它在航空認(rèn)證協(xié)會(huì)那里也過(guò)不了關(guān)。

就目前來(lái)看，唯一能夠把電池著火率控制在最低的，就是固態(tài)電池了。然而，固態(tài)電池也跟剛才提到的氫能源電池一樣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，所以電動(dòng)飛機(jī)的項(xiàng)目暫時(shí)實(shí)現(xiàn)不了?？傊胱岆妱?dòng)飛機(jī)真正飛起來(lái)，一套不著火的電池必不可少。

除此之外，包括電池的壽命、能量密度等等，都得實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。這樣的電動(dòng)飛機(jī)才能稱得上是一款合格的電動(dòng)飛機(jī)。

飛機(jī)樣式的改變

當(dāng)然了，除了電池以外，飛機(jī)的樣式也得改變。就拿噴氣式飛機(jī)來(lái)說(shuō)，以往的噴氣式飛機(jī)，在飛機(jī)腹部有一個(gè)巨大的中央油箱，這個(gè)油箱占據(jù)了飛機(jī)的很大一部分空間。有些飛機(jī)除了腹部以外，在機(jī)翼處也有油箱。這些東西都是屬于飛機(jī)的累贅。

假如采用電動(dòng)飛機(jī)，那就不需要再在飛機(jī)上加裝這么多的油箱。這樣不僅可以節(jié)省飛機(jī)的空間，還能使飛機(jī)的體型更小，造型更加優(yōu)美。如果是客機(jī)的話，還能多出來(lái)幾個(gè)位置，這樣就能多賣(mài)幾張票。

此外，由于飛機(jī)全部采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣就不需要轟隆隆的發(fā)動(dòng)機(jī)引擎了。假如還是采用以往的發(fā)動(dòng)機(jī)引擎，就意味著飛機(jī)需要有一個(gè)像渦輪一樣的氧氣進(jìn)氣口。不然的話燃燒室沒(méi)有氧氣，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)停轉(zhuǎn)。

但如果采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，就完全不需要考慮這個(gè)問(wèn)題。畢竟電機(jī)驅(qū)動(dòng)不需要氧氣，這也就意味著飛機(jī)可以取消機(jī)翼上的那幾個(gè)渦輪。這樣一來(lái)可以減輕飛機(jī)的重量，二來(lái)可以讓飛機(jī)更加趨于流線型。不僅可以讓飛機(jī)飛得更快，還能增加飛機(jī)的續(xù)航里程，可以說(shuō)是一舉兩得。

說(shuō)完了噴氣式飛機(jī)，再來(lái)說(shuō)說(shuō)直升機(jī)。目前的直升機(jī)也是采用的燃油系統(tǒng)，靠著發(fā)動(dòng)機(jī)引擎將直升機(jī)螺旋槳給帶起來(lái)，這樣飛機(jī)就能起飛。

假如直升機(jī)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，那就意味著飛行員不必再忍受旁邊轟隆隆的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)聲音。畢竟電機(jī)驅(qū)動(dòng)的聲音有目共睹，基本上是屬于毫無(wú)噪音的存在。

所以一旦出現(xiàn)電動(dòng)直升機(jī)，飛行員一定會(huì)體驗(yàn)到一種“靜謐空中游”的感覺(jué)。從這個(gè)層面上來(lái)講，飛行員這就屬于云中漫步，悠然自在。

對(duì)環(huán)境將大有裨益

當(dāng)然了，電動(dòng)飛機(jī)的出現(xiàn)，除了對(duì)飛機(jī)本身和飛行員有影響外，它對(duì)整個(gè)環(huán)境的影響也是不小的。之前也提過(guò)了，由于電動(dòng)飛機(jī)沒(méi)有油耗，這樣就可以節(jié)省出大量的航空燃油。

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的商業(yè)飛機(jī)，每小時(shí)的油耗就高達(dá)2.5噸。而 全世界所有的飛機(jī)加起來(lái)，每年的油耗高達(dá)40億噸 ，都快趕上汽車(chē)了。從中也可以看出飛機(jī)燒油是有多猛。

假如飛機(jī)全部采用電動(dòng)化，那就意味著每年可以省下40億噸的石油。到時(shí)候這些石油就能夠安安心心的躺在地底下，不必遭到人類(lèi)無(wú)情的開(kāi)采。這對(duì)于自然資源保護(hù)這方面，是一大利好。

其次，由于飛機(jī)全部采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)了，那就說(shuō)明今后的飛機(jī)再也不需要向空氣中排出廢氣了?？諝庵械亩趸己土蚧镆矔?huì)相應(yīng)減少一點(diǎn)，這對(duì)于整個(gè)大氣循環(huán)來(lái)說(shuō)，也是一大利好。

所以說(shuō)，電動(dòng)飛機(jī)的出現(xiàn)，就像電動(dòng)汽車(chē)一樣，可以給地球的能源和環(huán)境帶來(lái)無(wú)數(shù)好處。假如人類(lèi)真的克服技術(shù)瓶頸，成功量產(chǎn)出電動(dòng)飛機(jī)了，那它將會(huì)成為人類(lèi)交通工具史上一道極具紀(jì)念意義的里程碑。希望這一天能早日到來(lái)吧。

結(jié)尾

總的來(lái)說(shuō)，電動(dòng)飛機(jī)之所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)，主要就是因?yàn)閮蓚€(gè)技術(shù)瓶頸沒(méi)有解決。一個(gè)是電機(jī)，還有一個(gè)則是電池。只有把這兩項(xiàng)問(wèn)題解決了，電動(dòng)飛機(jī)才能上天。

要想解決這兩項(xiàng)問(wèn)題，除了資本的推動(dòng)和技術(shù)人員的攻關(guān)以外，最重要的就是要出現(xiàn)像馬斯克這樣的強(qiáng)人，整合一切資源和頂尖科技，才能打造出一款平民級(jí)電動(dòng)飛機(jī)。

而這款飛機(jī)的出現(xiàn)，將會(huì)對(duì)整個(gè)航空業(yè)和自然界造成天崩地裂的影響。就像當(dāng)初的特斯拉那樣，不鳴則已，一鳴驚人！

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