全球首款液氢驱动涡轮发动机完成首次地面测试

2025年1月13日，Turbotech、赛峰集团和液化空气集团在法国液化空气集团格勒诺布尔技术园区成功对轻型航空市场的首台液氢燃料燃气涡轮发动机进行了地面测试。此次成功的地面测试是航空业在技术创新与可持续发展道路上的重要里程碑。在法国民航局的支持下，三方于完成了液氢涡轮发动机的首次地面测试，这也是液氢首次应用于轻型航空市场的涡轮发动机。

此次演示是在2024年1月的第一个测试阶段之后进行的，该阶段使用以气态形式存储的氢燃料，以便对发动机进行初步表征。在第二阶段的测试中，发动机与液化空气公司开发的低温（-250°C）液体存储系统相结合，以验证推进系统的端到端集成，该系统可以复制整架飞机的所有功能。

此前，赛峰集团与 Turbotech 在 2024年已对一款小型 TP - R90 涡轮螺旋桨发动机进行了气氢地面测试，该项目是 BeautHyFuel 计划的一部分，旨在探索氢燃料在轻型航空领域的潜力。而此次液氢测试的成功，标志着脱碳飞机推进技术取得了重大进展。

氢燃料一直被视为传统化石燃料的理想清洁替代品。低温燃烧时，氢燃料仅排放水蒸气。不过，当燃烧温度高于 2000 华氏度（1093℃）时，空气中的氮与氧会发生反应，产生氮氧化物（NOx），造成空气污染和酸雨。尽管如此，与煤油和汽油相比，氢燃料仍更为清洁，因其燃烧过程中不产生二氧化碳（CO2）、烟尘或未燃烧的碳氢化合物。此外，氢气的能量密度几乎是喷气燃料的三倍，每千克可达 33.3 kWh/kg，而航空煤油仅为每千克 12.0kWh/kg。

赛峰集团氢能源项目副总裁皮埃尔 - 阿兰・兰伯特（Pierre - Alain Lambert）表示：“通过将我们的技术与液化空气集团的低温存储系统相结合，该系统为飞机应用提供了所需的能量密度，我们证明了飞行中零碳排放的完整高科技推进解决方案是可行的，并且可以直接集成到轻型飞机中。”

尽管氢燃料是一种令人振奋的可持续燃料，但仍面临诸多挑战。目前，氢燃料成本高昂且难以处理，生产、储存和使用都需要专业设备与基础设施。特别是液氢，必须保持在零下423华氏度（零下253℃）以下的极低温环境中才能维持液态，这就需要先进的低温存储系统。

不过，液氢相较于气态氢也具有显著优势。气态氢需在极高压力（10150 磅 / 平方英寸或 700 巴）下储存，而液氢密度更高，可在低得多的压力（15 - 145 磅 / 平方英寸或 1 - 10 巴）下储存，意味着相同体积可储存更多燃料，从而增加飞机航程。

液化空气集团先进技术副总裁泽维尔・特拉韦尔萨克（Xavier Traversac）强调了氢燃料在向低碳航空过渡中的重要性：“氢燃料是能源转型的关键要素之一，这一成功是迈向低碳飞行的又一步。”

尽管挑战重重，但氢燃料作为航空燃料的长期潜力不容小觑。随着技术与基础设施的不断完善，氢燃料有望在实现航空业可持续发展中发挥关键作用。

Turbotech 首席执行官达米安・福韦（Damien Fauvet）表示：“这是向完全脱碳飞机推进过渡的重要一步，一旦全球实现绿色氢燃料的大规模生产，相关飞机即可投入使用。” 随着氢能源技术的持续发展，零排放航空的梦想或许即将成为现实。

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