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太陽能飛機商業載客或需30年,電池太重能效也低
太陽能飛機已經能實現晝夜載人飛行,但要實現商業載客飛行,可能還需要30年左右。
澎湃新聞(www.thepape.cn)從4月26日下午在南京召開的“太陽能飛行器主題沙龍”中了解到,不少專家對太陽能飛機今后實現搭載乘客抱有期待,不過,要實現這一構想尚需解決太陽能電池轉化率偏低等問題。
無污染、長航時為最大優勢
太陽能電池、碳纖維機體材料,這是全球最大的太陽能飛機——“陽光動力2號”實現載人“綠色”飛行的重要基礎。
南京航空航天大學教授昂海松介紹,現有客機以波音747為例,每小時耗油達11噸,從哈爾濱飛到廣州5小時,耗油超過50噸。相比之下,太陽能飛機可以實現零耗油。此外,現有飛機最長連續飛行十幾小時,而太陽能飛機可以連續幾天,甚至幾個月、幾年持續飛行。
當前,太陽能飛機分無人機和有人駕駛機兩類,后者相對較少,其中陽光動力2號是典型代表。
“它的時速在50到100公里每小時,單人駕駛,重量2.3噸,翼展72米,擁有1.7萬多塊單晶硅太陽能電池,太陽能轉化率為23%。” 昂海松說,“陽光動力2號”的翼展為72米,比很多客機還要長;但其2.3噸的重量僅與一輛汽車相當,這么輕卻要保持高強度,依賴的是碳纖維復合材料。
東華大學材料科學系教授余木火表示,碳纖維是目前最成功的輕量化材料,但它的問題在于如何降低成本,尤其是從碳纖維轉化為制品這一過程中的成本控制。
對于太陽能電池,中山大學太陽能系統研究所所長沈輝介紹,如果使用正規工藝,太陽能電池可以做到20年甚至30年完美發電,其壽命很長。
有觀眾提問說,太陽能飛機是綠色飛行,但生產太陽能電池的過程是綠色的嗎?對此,沈輝教授表示,生產材料確實存在一些有毒物質,但最終排放完全可以做到無污染,“只有高污染企業,沒有高污染行業。”
30年或造出搭乘300乘客太陽能飛機
昂海松在展望太陽能飛機發展未來時稱,30年后,搭乘300名乘客的太陽能飛機有望正式運行。
他表示,當前一個亟需解決的問題是,太陽能電池的光電轉化率目前仍然偏低,比如“陽光動力2號”為23%,要想實現搭載乘客,未來太陽能飛機需達到50%以上。
沈輝介紹,目前國內單晶硅電池光電轉化率在20%左右,多晶硅為17%到18%,這一數據仍在不斷提升。
余木火表示,要實現載人,太陽能電池的重量也要削減。“陽光動力2號”總重2.3噸,但其中電池就重600多公斤,“可以考慮通過功能結構一體化來節省重量。”
對于“陽光動力2號”此次環球飛行,空軍司令部軍訓部副部長李中華評價稱,由于飛機很輕,抗干擾以及抵御大風、對流天氣的能力相對較弱,再加上座艙沒有加壓,沒有供暖,這對飛行員來說,都是不小的挑戰。
“陽光動力2號”飛行員貝特朗·皮卡爾表示,他的飛行主要是推廣清潔能源,對人們心靈進行“革命”,呼吁更多人支持清潔綠色技術。對于載客商業運行,他表示,現在商業上不會立即見效,但未來沒有什么不可能。
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