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电动飞机会否成为碳纤维复合材料未来的又一新增长点

2021-01-16 16:154130
 在今年1月12日举行的CES 2021 主题演讲中,通用汽车公司董事长兼席执行官Mary Barra提出了该汽车制造商在未来几年内对其汽车全面电气化的愿景。除了锂电池汽车和即将推出的电动汽车(EV)的新消息之外,通用汽车还宣布了两项具有复合材料使用潜力的新计划:垂直电动起降( electrical vertical takeoff and landing,eVTOL)概念飞机,以及专门用于电动送货车和仓库搬运车的新业务部门。通用汽车款eVTOL概念是一款单座私人飞机,设计为豪华凯迪拉克汽车。它由四个转子和一台90千瓦时的EV电动机提供动力,据报道每小时可行驶90英里。
 
  同样是在1月12日,美国Archer和菲亚特·克莱斯勒汽车公司达成了终协议,以使Archer能够从FCA的低成本供应链中受益,先进的复合材料能力和工程设计经验,完成了其个全电动航空公司,这意味着以一种快速、安全、可持续和具有成本效益的方式将人们运送到各地的城市。根据Archer的说法,新的合作伙伴关系还将加快公司成为行业领导者的时间表,据估计,到2040年,这一市场将达到1.5万亿美元。
 
  为了实现其客机目标,Archer将制造大容量复合垂直垂直起降(eVTOL)飞机,旨在于2021年初揭幕并于2023年开始生产。FCA是已建立汽车品牌的母公司,包括克莱斯勒、道奇、吉普和拉姆已经在驾驶舱设计元素上进行了合作。Archer报告说,其新的eVTOL工艺能够以每小时150英里的速度行驶60英里。通过此次宣布的合作,两家公司将通力合作以大幅降低生产成本,从而使Archer能够通过其超静音、高性能的eVTOL飞机为客户提供价格合理的服务。
 
  电动飞机与复合材料
  近期以来,已有多家或大型或小型的公司宣布将进入电动飞机市场,日本东丽TAC公司与Joby Aviation完成了飞机复合材料的长期供应协议,TAC公司将为后者电动飞机提供碳纤维复合材料。
  电动飞机为了实现空中飞行,必须采用高强度且非常轻的材料,由于碳纤维复合材料在航空领域轻量化、高强度优势明显,自然而然成为电动飞机的选。
 
  由于碳纤维复合材料可提供航空航天应用所需的强度重量比,从而可大程度地提高飞行速度和飞机续航里程,因而电动飞机若要实现不断优化,并以大程度地利用城市交通,高质量的碳纤维材料势必是实现其目标的关键组成部分。
 
  电动飞机作为未来航空发展的焦点,也势必将为CFRP广泛应用提供发展机遇。而实际上目前国外在电动飞机设计时,已经将成熟的CFRP飞机设计经验运用到电动飞机中。
原创 钱 鑫 博士
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