美国宇航局改造45年历史的Dash 7飞机为试验台，开发电池电力推进系统以减少区域客机的燃油消耗和排放

在第一架德哈维兰加拿大 DHC-7（或 Dash 7）通勤飞机起飞近半个世纪后，一架拥有 45 年历史的衍生飞机正在进行改造，以帮助开发未来的平台。

1975 年，一架装有四台发动机、可搭载 48 名乘客的涡轮螺旋桨飞机原型机从多伦多附近的唐斯维尤机场起飞，开始飞行测试并演示在难以到达的地点进行短距离起飞和降落。

现在，加拿大廷迪航空公司的一架 Dash 7 即将成为美国宇航局的试验台，探索如何发展电池电力推进系统以减少区域客机的燃油消耗和排放。

多家供应商的新型航空推进系统测试已为小型电动原型机提供动力，从空中出租车和飞行教练机到旧机型和全新机型。但对于未来飞机电池的重量、性能和可行性，人们的意见仍然存在巨大分歧。

大约五年前，加拿大水上飞机运营商 Harbour Air 成为第一家驾驶电池电动商用飞机的公司，当时它开始测试一架 20 世纪 50 年代的 DHC-2 Beaver，该飞机配备了西雅图推进公司 Magnix 的电池电动动力系统。

该航空公司对结果感到满意，最近订购了 50 套动力系统，为其 44 架飞机中的更多飞机提供电力，从 2026 年开始使用 DHC-2，并为其他运营商改装飞机，其中第一家运营商是加拿大航空公司 Bel-Air，刚刚签署了三架飞机改装的意向书。

然而，意大利飞机制造商 Tecnam 的情况却恰恰相反，该公司去年终止了与劳斯莱斯合作开发 P-Volt 的项目，P-Volt 是九座 P2012 Traveller 的全电动版本。

特克南表示，电池技术“尚未成熟”，目前来看，它“只能成为‘绿色转型旗舰’，而无法成为航空脱碳的真正参与者”。

但其他人则认为，电池电力推进技术正在迅速成熟，既可以向更复杂但更强大的混合推进技术迈进，也可以成为一种不断发展的独立能源，提供更大的航程、有效载荷，并有望在更大型飞机上部署。

Alton 航空咨询公司总监 Joshua Ng 表示：“电池技术很大程度上是基于需求而发展的，其中公路运输（汽车和公共汽车）是主要的交通用途。”

“随着需求的增加，将会对电池技术进行更多的研究和开发，以提供航空应用所需的容量、续航里程或电池寿命。

“值得注意的是，”他补充道，“虽然 SAF [可持续航空燃料] 和氢的能源化学性质是已知的且无法改变，但电池有潜力增加其储能能力并缩小煤油基或氢基燃料与电池之间的储能潜力差距。”

总部位于加州的 Ampaire 公司是这种阶梯式转型的典型代表，该公司开发了 Electric EEL（一款改装的赛斯纳 337 Skymaster）和更大型的 Eco Caravan（一款混合电动的赛斯纳大捷龙）。

它还使用一架 19 座的 DHC-6 Twin Otter 与 NASA 合作进行电动飞机验证测试，此外还在推进自己的混合动力电动模型：四马达 Eco Otter，并概念化了一种全新的全电动设计，即 Tailwind。

Ampaire 表示：“随着电池技术的进步以及廉价电动充电基础设施在更多地方的推广，混合动力电动技术只会变得更好并提供更高的效率。”

“这些转型能力并不依赖于任何新的未来技术或基础设施，而是现在就可以实现。”

2025 年，澳大利亚和西班牙合资成立的 Dovetail Electric Aviation 计划在澳大利亚首次试飞电池电动 Caravan 水上飞机，目标是在 2026 年获得认证，同年该公司计划在比奇空中国王试验台上改装氢电动力系统。

“我们专注于如今已经成熟的技术，那就是电池，”Dovetail 首席执行官戴维·多拉尔 (David Doral) 表示。“它可以飞行 100 公里 [54 海里]，也许更远一点，而且很容易推向市场。”

他说，对于观光​​和跳伞等短途飞行，纯电池推进总是有需求的，但他补充道：“我们认为这只是一项入门技术。我们认为真正的变革将是氢能。在我们看到电池飞行半径达到 400 公里之前，我们认为氢电将在未来四到五年内成为现实。

“它的能力将更加强大，延伸至 300 至 400 公里，随着我们的不断进步，我们将能够超越 500、600 甚至 1,000 公里。”

Dovetail 已获得价值 1.6 亿美元的订单，购买 72 套电池电动或氢电转换套件，与 Ampaire 一样，该公司也将迅速扩张的英国租赁商 Monte 视为其客户。

Monte 专注于低排放或零排放支线飞机的研究，并宣称自己对绿色推进技术不感兴趣。

该公司表示：“目前约有 20,000 架飞机适合改装电池电力、混合动力或氢电推进系统。我们目前的预期是，到 2025 年，为飞机改装这些推进技术的技术将获得批准和认证。”

该公司还将与制造商合作，为获得飞行认证的新型零排放机型提供融资和租赁服务。

除了 Ampaire 和 Dovetail 之外，该租赁公司的合作伙伴还包括氢电先驱 ZeroAvia、Regent Seagliders、Cranfield Aerospace、Eviation 和 Natilus。

电池技术的发展是美国宇航局电力传动系统飞行演示 (EPFD) 计划的核心，其中 Dash 7 试验台将用于评估在区域客机上部署混合动力推进系统。

该飞机的舷外普惠加拿大 PT6A 涡轮发动机将被 Magnix 提供的 magni650 650kW 动力系统取代，以展示高达 40% 的燃料节省和混合电力推进系统提高的性能，使其能够在可容纳多达 50 名乘客的飞机上使用。

初步设计审查过程已完成，测试平台（现注册号为 N650MX）于 8 月底在西雅图波音机场以新涂装亮相。该飞机此前注册号为 C-FJHQ，未来飞行测试将在华盛顿州摩西湖进行。

“过去五年来，电池技术取得了重大进步，”负责监督公司参与 EPFD 计划的 Magnix 副总裁 Ben Loxton 说道。

“如今，曾经被认为遥不可及的电动飞机在短途航线上具有商业可行性，例如温哥华港湾航空运营的航线。

他说：“这标志着电动飞行开始投入使用，电池技术的进一步进步将使其在越来越多的航线上可用，从而进一步扩大其应用范围。”

洛克斯顿认为：“电池电力很可能通过混合动力技术应用于大型飞机，通过降低运营成本和减少排放来抵消燃料消耗。

“混合动力的一个好处是，一旦安装，电池就可以随着技术的进步而升级，随着电池技术的进一步发展，性能将得到提高，排放也将进一步减少。”

Cirium 机队数据显示，NASA-Magnix 试验台是目前仍在使用的 13 架 Dash 7 之一，总共生产了 113 架。机身捐赠者 Air Tindi 运营着其中 7 架剩余的飞机，这些飞机的机龄在 39 至 46 年之间——这凸显了使用新推进系统更新旧机型并使其脱碳的可能性，而不必等待全新设计的出现。

获得美国新一轮低排放或零排放飞行资助的公司之一包括总部位于纽约的莱特电气公司，该公司正在开发高容量、超轻型电池，为可容纳 100 多名乘客的飞机提供动力。

该公司从美国联邦航空管理局的 FAST 项目获得的 334 万美元拨款将用于资助高密度电池的制造，该公司表示，这种电池每磅重量的能量大约是当今最好的电动汽车电池的三倍。

“当 Wright Electric 于 2016 年成立时，使用电池让飞机能够在有备用电量的情况下飞行区域航线的想法对大多数人来说似乎只是幻想，”首席执行官 Jeff Engler 说。

“现在，我们是少数几家拥有可行技术的公司之一，该技术可以让支线飞机完全依靠电池供电飞行。”