氫能飛機未來：空客攜手Conflux押注3D打印散熱器

AM易道快訊

空客的氫能飛機項目ZEROe，這兩年的進展可以說是一波三折。

今年2月，空客宣布將氫動力商用飛機的投入使用時間推遲5到10年，技術發展速度比原定的2035年目標落后了許多。

不過就在項目放緩的背景下，來自澳大利亞的Conflux Technology卻傳來了好消息：

他們為空客ZEROe項目開發的3D打印散熱器，正在進行系統級測試。

這事兒聽起來好像有點矛盾，項目都延期了，怎么還有供應商在推進技術開發，其實這恰恰說明了一個問題：

氫能飛機的技術瓶頸，很大程度上就卡在熱管理這個環節上。

氫燃料電池為什么這么燙手

氫燃料電池在發電過程中會產生大量熱量，這就需要緊湊且高效的熱管理解決方案。

AM易道認為，這個散熱的難題比很多人想象的要棘手得多。

傳統的熱交換器在航空領域已經用了幾十年，但放到兆瓦級的燃料電池系統里，就顯得力不從心了。

一方面，飛機對重量極其敏感，每增加一公斤重量都意味著更高的燃油成本或者更短的航程，另一方面，機身內部的空間本來就緊張，散熱器還不能占太大地方。

Conflux此前的公開測試數據顯示，在F1賽車領域，相比傳統散熱器，他們的3D打印版本散熱性能提高了三倍，壓降減少了三分之二，長度縮短了55毫米，重量還減輕了22%。

從賽道到天空的技術遷移

Conflux Technology由前F1賽車工程師Michael Fuller在2015年創立。

這個背景很有意思，F1賽車對散熱的要求同樣苛刻，發動機在極限工況下運轉，散熱系統稍有不足就會導致性能下降甚至機械故障。

Conflux采用計算流體動力學建模技術，并通過實驗室測試驗證，專門為航空航天應用定制了輕量化、高性能的散熱器設計。

增材制造讓他們可以設計出具有高表面積體積比、內部微通道和晶格結構的復雜幾何形狀，這些在傳統制造方法中根本無法實現。

更關鍵的是，3D打印允許在熱交換器內部進行持續的幾何定制，可以根據流體特性和溫度變化實時調整散熱結構。

舉個例子，氫燃料電池系統中的壓縮空氣在入口處溫度很高，需要快速冷卻，隨著氣流推進，溫度逐漸降低，散熱需求也在變化。

傳統的散熱器只能采用統一的散熱結構，而3D打印的散熱器可以在不同位置采用不同的幾何設計，做到真正的因地制宜。

空客為什么選擇Conflux

空客ZEROe項目的目標是交付首架零排放的氫動力商用飛機，雖然時間表已經推遲到了2040年，但技術儲備的工作一直在進行。

Conflux的散熱器目前正在接受技術成熟度評估，將被整合到空客的氫燃料電池架構中。

從供應鏈的角度看，空客選擇Conflux并不令人意外。

Conflux在2024年10月完成了1100萬美元的B輪融資，并計劃在英國開設首個歐洲工廠。

過去幾年里，Conflux已經與通用原子航空系統公司、AMCM等行業領軍企業建立了合作關系。

他們目前已經在為AMCM的M 4K金屬3D打印設備批量生產散熱器零件，這說明他們的技術已經具備了規模化生產的能力。

氫能飛機的長征才剛開始

空客在宣布ZEROe項目延期時強調，氫能源仍然是其氣候中和航空愿景的核心。

航空業的脫碳壓力越來越大，但技術成熟需要時間。除了推進系統本身，空客及其合作伙伴還必須建立綠色氫能源供應鏈，以及在全球機場分布氫氣的基礎設施。

沒有這個生態系統，氫動力飛機就無法商業化運營。

Conflux CEO Michael Fuller表示，他們與空客的合作標志著增材制造在可持續航空領域應用的重要一步，熱管理是氫動力推進的核心技術。

AM易道認為，氫能飛機的商業化可能還需要15到20年，但技術積累是一個持續的過程。

3D打印散熱器這樣的創新，看起來只是一個小小的零部件，卻可能成為撬動整個產業鏈的支點。

畢竟，航空工業的進步，從來都是由無數個這樣的技術突破累積而成的。

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