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氢能飞机未来:空客携手Conflux押注3D打印散热器

AM易道快讯




空客的氢能飞机项目ZEROe,这两年的进展可以说是一波三折。


今年2月,空客宣布将氢动力商用飞机的投入使用时间推迟510年,技术发展速度比原定的2035年目标落后了许多



不过就在项目放缓的背景下,来自澳大利亚的Conflux Technology却传来了好消息:


他们为空客ZEROe项目开发的3D打印散热器,正在进行系统级测试。




这事儿听起来好像有点矛盾,项目都延期了,怎么还有供应商在推进技术开发,其实这恰恰说明了一个问题:


氢能飞机的技术瓶颈,很大程度上就卡在热管理这个环节上。


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氢燃料电池为什么这么烫手




氢燃料电池在发电过程中会产生大量热量,这就需要紧凑且高效的热管理解决方案



AM易道认为,这个散热的难题比很多人想象的要棘手得多。




传统的热交换器在航空领域已经用了几十年,但放到兆瓦级的燃料电池系统里,就显得力不从心了。


一方面,飞机对重量极其敏感,每增加一公斤重量都意味着更高的燃油成本或者更短的航程,另一方面,机身内部的空间本来就紧张,散热器还不能占太大地方。




Conflux此前的公开测试数据显示,在F1赛车领域,相比传统散热器,他们的3D打印版本散热性能提高了三倍,压降减少了三分之二,长度缩短了55毫米,重量还减轻了22%。





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从赛道到天空的技术迁移




Conflux Technology由前F1赛车工程师Michael Fuller2015年创立


这个背景很有意思,F1赛车对散热的要求同样苛刻,发动机在极限工况下运转,散热系统稍有不足就会导致性能下降甚至机械故障。


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Conflux采用计算流体动力学建模技术,并通过实验室测试验证,专门为航空航天应用定制了轻量化、高性能的散热器设计



增材制造让他们可以设计出具有高表面积体积比、内部微通道和晶格结构的复杂几何形状,这些在传统制造方法中根本无法实现


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更关键的是,3D打印允许在热交换器内部进行持续的几何定制,可以根据流体特性和温度变化实时调整散热结构


举个例子,氢燃料电池系统中的压缩空气在入口处温度很高,需要快速冷却,随着气流推进,温度逐渐降低,散热需求也在变化。


传统的散热器只能采用统一的散热结构,而3D打印的散热器可以在不同位置采用不同的几何设计,做到真正的因地制宜。





空客为什么选择Conflux




空客ZEROe项目的目标是交付首架零排放的氢动力商用飞机,虽然时间表已经推迟到了2040年,但技术储备的工作一直在进行。


Conflux的散热器目前正在接受技术成熟度评估,将被整合到空客的氢燃料电池架构中




从供应链的角度看,空客选择Conflux并不令人意外。


Conflux202410月完成了1100万美元的B轮融资,并计划在英国开设首个欧洲工厂


过去几年里,Conflux已经与通用原子航空系统公司、AMCM等行业领军企业建立了合作关系



他们目前已经在为AMCMM 4K金属3D打印设备批量生产散热器零件,这说明他们的技术已经具备了规模化生产的能力。




氢能飞机的长征才刚开始




空客在宣布ZEROe项目延期时强调,氢能源仍然是其气候中和航空愿景的核心




航空业的脱碳压力越来越大,但技术成熟需要时间。除了推进系统本身,空客及其合作伙伴还必须建立绿色氢能源供应链,以及在全球机场分布氢气的基础设施


没有这个生态系统,氢动力飞机就无法商业化运营。


Conflux CEO Michael Fuller表示,他们与空客的合作标志着增材制造在可持续航空领域应用的重要一步,热管理是氢动力推进的核心技术


写在最后




AM易道认为,氢能飞机的商业化可能还需要1520年,但技术积累是一个持续的过程。


3D打印散热器这样的创新,看起来只是一个小小的零部件,却可能成为撬动整个产业链的支点。


毕竟,航空工业的进步,从来都是由无数个这样的技术突破累积而成的。


25-10-07 16:37 本文为 AM易道 原创内容,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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