氢能,为何是现在?

地面支持设备(GSE)——包括行李牵引车、推出拖车、地面电源设备(GPU)及其他负责每次航班周转的车辆——历来以柴油为动力。埃克塞特机场的研究显示,其地面作业在 12 个月内消耗了超过 7.8 万升柴油,排放了近 200 吨碳。

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埃克塞特还只是一个小型地区性机场。放大到拥有数百甚至数千台设备的欧洲主要枢纽机场,通过氢能地面作业来大幅减少航空排放,潜力不容忽视。

纯电动车辆已在 GSE 领域有所渗透,也有其一席之地。但氢能的特性,使其尤为契合机坪的作业需求。氢能补能时间与柴油相当,有助于保障车队可用率和航班周转效率。

氢能车辆在各类气候条件下均可稳定运行,尤其在电池性能受限的严寒环境中更具优势。氢能 GSE 已在赫尔辛基机场零下 17°C 的真实冬季条件下完成测试,依托 HyQube 加氢基础设施,设备全程表现稳定可靠。

政策与技术的双重成熟,也为氢能 GSE 的推广提供了有利条件。在欧洲和英国,多项法规均支持以氢能实现减排目标,包括英国《净零航空战略》和欧洲行业主导的《2050 目的地》路线图。

目前,氢能 GSE 已具备商业可用性,技术也相对成熟。制造商正在批量生产氢燃料电池(HFC)车辆、氢内燃机(H2-ICE)车辆,以及用于为停场飞机供电的柴氢混合 GPU。

早期试验还验证了将柴油 GSE 改装为氢动力的可行性。鉴于 GSE 普遍寿命较长、车队规模庞大,这一路径相较于全面换购纯电车辆,有望为运营商节省可观的换队成本。

加氢基础设施:从探索到验证

机场氢能加注的故事,始于气态氢在 GSE 领域的应用。过去几年,一系列试验循序渐进地推进,逐步降低了氢能 GSE 作业的风险。

在英国布里斯托尔机场,“橡子项目”(Project Acorn)成为英国主要机场首次在空侧开展的氢能加注试验。项目联合易捷航空、英国民航局(CAA)和克兰菲尔德大学,使用 HyQube 模块化加氢设备,在真实周转作业中为一台氢能行李牵引车补能,积累了宝贵的实证数据,为空侧氢能安全使用的法规与标准建设提供了依据。该项目荣获 2024 年英国航空业奖“大型航空创新奖”。

埃克塞特机场的试验更进一步。全球首次,一架 TUI 波音 737 在完整的商业周转中,同时使用了多辆氢能车辆:一台燃料电池行李牵引车、一台氢内燃机推出拖车,以及一台柴氢混合 GPU。这次试验证明,全氢支持的飞机周转在今天已经切实可行。

阿姆斯特丹史基浦机场在 2024 年按旅客吞吐量排名全球第一,其参与足以说明氢能 GSE 并非只适合小型机场。在 TULIPS 项目框架下,史基浦已成功完成氢能 GPU 试验,并于近期完成了氢能地面车辆试验——使用 HyQube 模块化加氢设备,为一辆皮卡和一台专用飞机牵引车供氢,该牵引车常规执行波音 737 在停机坪、机库、滑行道和登机口之间的转场任务。

从试点走向规模化,能否走向常态?

上述成功试验表明,氢能 GSE 的大规模应用是可以实现的,同时也为其他希望复制这些经验、推进减排的机场提供了宝贵参考。行业内的知识共享至关重要,许多成功项目已积极推动相关法规和指引的制定。

这一实证基础尤为必要——目前,英国和欧盟均尚未建立空侧氢能储存与加注的完整监管框架和操作规范。

当然,推动试验成功离不开实操经验的积累。储氢与加注方案需要根据每个机场的具体情况和 GSE 车队的运营需求量身定制。

这意味着必须与一个经验可靠的合作伙伴携手——能够在多个机场、多个国家、多种车型以及欧洲运营可能遭遇的各类条件下,交付所需的设备与支持。

从试点迈向常态化应用,是一项艰巨的工程,规模化同样离不开丰富的经验积累。随着更多 GSE 在更繁忙的环境中投入使用,机场将需要更匹配的储氢与加注设施,并统筹考虑氢气配送计划及本地制氢的可行性。

加氢站的选址同样值得关注。固定式加氢站迄今表现良好,但未来可能还需要移动式加氢车或罐车,以满足远端机位的 GSE 乃至飞机本身的补能需求。

Fuel Cell Systems 参与并推动了上述各项试验及更多欧洲案例,提供核心加注基础设施,并在技术支持、人员培训和运营咨询方面全程陪跑。从大型枢纽到引领变革的地区机场,Fuel Cell Systems 凭借扎实的实践经验和覆盖不同规模站点的多元加注方案,正在助力航空业加速驶向氢能未来。

【信息来源:airsideint】