小探科幻-電動客機離我們有多遠？

飛機是指具有一具或多具發動機的動力裝置產生前進的推力或拉力，由機身的固定機翼產生升力，在大氣層內飛行的重於空氣的航空器。

飛機是20世紀初最重大的發明之一，公認由美國人萊特兄弟發明。他們在1903年12月17日進行的飛行作為「第一次重於空氣的航空器進行的受控的持續動力飛行」被國際航空聯合會所認可，同年他們創辦了「萊特飛機公司」。自從飛機發明以後，飛機日益成為現代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改變和影響了人們的生活，開啟了人們征服藍天歷史。

客機一般指民用飛機，主要以載客為主，附帶運載少量貨物（如乘客行李）的飛機。

到目前為止大型客機的發動機均採用渦扇發動機，燃料為航空煤油。眾所周知，這樣的飛機具有雜訊大、污染大、費用高、火災隱患明顯、續航力差、操作困難等特徵。那麼我們距離電動客機還有多遠呢？小探經過深入思考，發現要解決如下幾個重要問題：

No.1 電能儲蓄（Electrical PowerStorage）

電能是一種相對清潔的能源，且相對價格低廉，對於飛機來說，要提供足夠的升力（lift）與推力（thrust），需要大量的能源。相對於目前燃油發動機一小時耗油幾十噸的速度，大型客機對能源的消耗是難以想想的巨大，對於電動飛機來說，對電能的需求也是相當大，包括機上的各種廚房設備、洗手間設備、顯示設備、娛樂系統等，無一不作為電能用戶。針對目前的電能儲備技術，要想儲備這麼大的電能需要體積非常龐大、重量非常大的電池。如果電池體積巨大、重量巨大，飛機的載重容量就會減少。就算採用目前的高密度鋰電池，也無法完成這個任務，保證足夠的電能。

因此，電能儲蓄成為電動飛機的第一道攔路虎，解決電池問題才可能發展電動大型客機。

No.2 電能來源（Electrical PowerSupply）

電能來源無非有兩種：一種是轉移式充電；一種是能量轉化。在地面上可以考慮使用充電器給飛機電池充電，但這個時間可能相對較長，在解決電能儲蓄問題的前提下，要想給飛機充滿電可能也需要一個非常長的時間。如果在運行過程中要經停充電，可能不是顧客可以等待的時間，而是應該換一架機。在高空可以考慮將飛機表面做成太陽能板，將部分太陽能轉化為電能供巡航中的飛機使用，但這僅限於白天，且可能造價成本與維修成本相當高。

因此，電能來源問題在一定程度上阻撓著電動客機分發展，沒有能源一切都還無法考慮。

No.3 應急能源（Emergency）

使用電能的飛機可能會遇到一個相對尷尬的局面，在能源應急狀態下的應急能源依舊為電能。這與當前的渦扇發動機不同，在應及時還有應急油箱，接下來才是電池。而純電動的飛機應急時由於只有電能，如果能量設備出現故障，沒有第二種能源，導致應急保障性差。當然電動飛機對於應急也有有利的方面，例如迫降時不用拋油，可直接迫降，在一定程度上提高了應急處理效率，保證成功率。

N0.4 轉化傳輸（Conversion &Transmission）

能源轉化是指一種能源轉化為另外一種能源的過程。電動飛機的能源轉化是多種形式的，比如電能轉化為內能、機械能、光能、重力勢能等等。與燃油相比，能量轉化率不一定高，且電能傳輸損失大，尤其是大功率傳輸的損失更是不可小視。而燃油的傳輸損失只有流體的基本損失，燃油不會直接產生泄露。

能源傳輸問題不解決，電動飛機的研究機會收到極大的阻撓，本來就面臨儲存與來源兩大方面的問題，如果轉化效率低，傳輸損失大那更是雪上加霜。

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