工程設(shè)計(jì)的一個(gè)振奮人心的方面是，通過創(chuàng)新改變?nèi)藗兊纳罘绞健＿@也適用于向氫燃料和電池動(dòng)力商用飛機(jī)的轉(zhuǎn)型。未來學(xué)家、電力工程師和航空工程師設(shè)想了一個(gè)有著靜音且零排放的客機(jī)、無人機(jī)、乃至自動(dòng)駕駛出租飛機(jī)的世界。

實(shí)現(xiàn)飛機(jī)凈零排放遠(yuǎn)不只是為了完成溫室氣體減排任務(wù)。跟電動(dòng)汽車一樣，相比以煤油為動(dòng)力的飛機(jī)，氫燃料飛機(jī)的電動(dòng)機(jī)在維護(hù)成本上有望大大降低。節(jié)省運(yùn)行成本則有望提升短程航班的盈利率，開辟更多新航線。

小型飛機(jī)可以做到全電動(dòng)。ResearchAndMarkets.com 研究顯示，在 2030 年，全球電動(dòng)飛機(jī)市場(chǎng)的規(guī)模有望達(dá)到 2.266 億美元，而多家大型航空公司都已宣布計(jì)劃在 2030 年之前改用電動(dòng)飛機(jī)。工程師們?cè)诂F(xiàn)有混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)之上，正快速推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用。

目前在研的一些大型飛機(jī)也將采用氫燃料電池提供飛機(jī)推進(jìn)所需的電力。ZeroAvia 等公司的設(shè)計(jì)已進(jìn)入了試飛階段。

無論飛機(jī)是采用氫燃料還是全電動(dòng)模式，其研發(fā)過程都伴隨大量的工程挑戰(zhàn)。對(duì)于提出這一倡議的航空工程師而言，他們所面臨的任務(wù)復(fù)雜度遠(yuǎn)高于電動(dòng)汽車領(lǐng)域的工程師。首先，采用電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的飛機(jī)所需的電力遠(yuǎn)高于汽車，其次，對(duì)可靠性和安全性的要求也更為嚴(yán)苛。在一萬米的高空，系統(tǒng)故障所造成的后果無疑要嚴(yán)重得多。

打破技術(shù)壁壘

在未來的飛機(jī)上，可持續(xù)燃料和電源系統(tǒng)需要的將是全新的直流電氣化充電和推進(jìn)系統(tǒng)，而不是現(xiàn)下的交流直流電源混合解決方案。

電動(dòng)航空領(lǐng)域必須要克服的電力技術(shù)壁壘有許多，下面列出了其中一些：

新的能源供應(yīng)和儲(chǔ)存系統(tǒng)

包括燃料電池管理，這些系統(tǒng)必須保證清潔順暢的電力供應(yīng)——尤其是在起飛時(shí)的峰值需求期間。

更輕更小的發(fā)動(dòng)機(jī)和電池電源系統(tǒng)

需要從設(shè)計(jì)上適應(yīng)極端環(huán)境條件，包括振動(dòng)、溫度變化、濕度和高加速/重力條件。

一系列電源轉(zhuǎn)換和配電系統(tǒng)

用于將 700-1000 V 的直流主電網(wǎng)電力轉(zhuǎn)換為較低的電壓水平，以供儀器儀表 (28 VDC)、空調(diào) (400 VDC) 和關(guān)鍵的起落/機(jī)翼控制/制動(dòng)系統(tǒng) (±270 VDC) 使用。

開拓直流電源供電與測(cè)試的新方式

每款新電子系統(tǒng)和設(shè)備都必須在性能、可靠性、EMI 干擾和安全性方面接受全面測(cè)試。其中就包括峰值功率達(dá)兆瓦特的大功率電動(dòng)推進(jìn)電機(jī)、用于操控重型設(shè)備（如起落架和襟翼）的直流電機(jī)，以及具有足夠的容量和效率來保證遠(yuǎn)程飛行的電池。幸運(yùn)的是，EA Elektro-Automatik 是電源和負(fù)載技術(shù)領(lǐng)域的專家，致力于滿足航空電源系統(tǒng)的創(chuàng)新需求（包括“面向未來”、適應(yīng)未來變化的設(shè)備）。

在XY-Table模式下，EA電源可以模擬燃料電池的輸出，如上圖所示。利用燃料電池的輸出特性，對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行測(cè)試，確保負(fù)載電路在燃料電池輸出特性變化的情況下能夠正常工作。

檢驗(yàn)未來航運(yùn)

EA Elektro-Automatik 提供了一系列電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，可正確測(cè)試這些電氣電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。我們的產(chǎn)品從一開始便能夠勝任大功率的航空應(yīng)用任務(wù)：

- 320 W 至 3.84 MW 的功率范圍

- 0-60 VDC 至 0-2000 VDC 的電壓范圍

- 最高 64,000 A 的電流范圍

除了“天賦”大功率，EA 產(chǎn)品還擁有如下其他特性，尤其適用于嚴(yán)苛的航空電氣測(cè)試。