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太阳能飞机商业载客或需30年,电池太重能效也低
太阳能飞机已经能实现昼夜载人飞行,但要实现商业载客飞行,可能还需要30年左右。
澎湃新闻(www.thepape.cn)从4月26日下午在南京召开的“太阳能飞行器主题沙龙”中了解到,不少专家对太阳能飞机今后实现搭载乘客抱有期待,不过,要实现这一构想尚需解决太阳能电池转化率偏低等问题。
无污染、长航时为最大优势
太阳能电池、碳纤维机体材料,这是全球最大的太阳能飞机——“阳光动力2号”实现载人“绿色”飞行的重要基础。
南京航空航天大学教授昂海松介绍,现有客机以波音747为例,每小时耗油达11吨,从哈尔滨飞到广州5小时,耗油超过50吨。相比之下,太阳能飞机可以实现零耗油。此外,现有飞机最长连续飞行十几小时,而太阳能飞机可以连续几天,甚至几个月、几年持续飞行。
当前,太阳能飞机分无人机和有人驾驶机两类,后者相对较少,其中阳光动力2号是典型代表。
“它的时速在50到100公里每小时,单人驾驶,重量2.3吨,翼展72米,拥有1.7万多块单晶硅太阳能电池,太阳能转化率为23%。” 昂海松说,“阳光动力2号”的翼展为72米,比很多客机还要长;但其2.3吨的重量仅与一辆汽车相当,这么轻却要保持高强度,依赖的是碳纤维复合材料。
东华大学材料科学系教授余木火表示,碳纤维是目前最成功的轻量化材料,但它的问题在于如何降低成本,尤其是从碳纤维转化为制品这一过程中的成本控制。
对于太阳能电池,中山大学太阳能系统研究所所长沈辉介绍,如果使用正规工艺,太阳能电池可以做到20年甚至30年完美发电,其寿命很长。
有观众提问说,太阳能飞机是绿色飞行,但生产太阳能电池的过程是绿色的吗?对此,沈辉教授表示,生产材料确实存在一些有毒物质,但最终排放完全可以做到无污染,“只有高污染企业,没有高污染行业。”
30年或造出搭乘300乘客太阳能飞机
昂海松在展望太阳能飞机发展未来时称,30年后,搭乘300名乘客的太阳能飞机有望正式运行。
他表示,当前一个亟需解决的问题是,太阳能电池的光电转化率目前仍然偏低,比如“阳光动力2号”为23%,要想实现搭载乘客,未来太阳能飞机需达到50%以上。
沈辉介绍,目前国内单晶硅电池光电转化率在20%左右,多晶硅为17%到18%,这一数据仍在不断提升。
余木火表示,要实现载人,太阳能电池的重量也要削减。“阳光动力2号”总重2.3吨,但其中电池就重600多公斤,“可以考虑通过功能结构一体化来节省重量。”
对于“阳光动力2号”此次环球飞行,空军司令部军训部副部长李中华评价称,由于飞机很轻,抗干扰以及抵御大风、对流天气的能力相对较弱,再加上座舱没有加压,没有供暖,这对飞行员来说,都是不小的挑战。
“阳光动力2号”飞行员贝特朗·皮卡尔表示,他的飞行主要是推广清洁能源,对人们心灵进行“革命”,呼吁更多人支持清洁绿色技术。对于载客商业运行,他表示,现在商业上不会立即见效,但未来没有什么不可能。
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