Як Advent Technologies змінює сталу авіацію за допомогою передових паливних елементів

Гонка за електрифікацію польотів посилюється. Більше 100 компаній по всьому світу наразі розробляють рішення для електричних літаків, від традиційних фіксованих крил до електричних таксі вертикального зльоту і посадки (eVTOL) та нових платформ літаючих автомобілів. Серед конкуруючих технологій один фундаментальний виклик виділяється: енергетична щільність. Саме тут Advent Technologies та її власна технологія паливних елементів з високою температурою обміну протонів (HT-PEM) входять у картину.

Проблема енергетичної щільності: чому батареї не достатні

Літальні апарати на батареях стикаються з критичним обмеженням. Літій-іонні батареї, які є сучасним стандартом для електричних транспортних засобів, забезпечують приблизно 0,3 кВт·год/кг енергетичної щільності. Для авіаційних застосувань, де вага безпосередньо впливає на дальність і вантажопідйомність, це обмеження стає вузьким місцем. Рідкий водень, навпаки, пропонує приблизно 33,3 кВт·год/кг — більш ніж у 100 разів більшу енергетичну щільність, що робить його значно більш придатним для дальніх польотів.

Ця велика різниця пояснює, чому Advent Technologies та галузеві партнери, такі як Stralis Aircraft, роблять ставку на гібридну систему з водневими паливними елементами, а не на чисті батареї.

Технічний прорив: вища температура — краща продуктивність

Advent Technologies розробила революційний підхід за допомогою своєї мембранної електродної збірки Ion Pair™ (MEA), створеної у партнерстві з Лос-Аламоською національною лабораторією та ексклюзивно ліцензованої для авіаційних застосувань. Основна інновація полягає у роботі паливних елементів при значно вищих температурах, ніж у традиційних системах.

Традиційні низькотемпературні PEM (LT-PEM) паливні елементи працюють нижче точки кипіння води, що створює складні інженерні виклики щодо управління водою та відведення тепла. На відміну від них, HT-PEM паливні елементи Advent Technologies функціонують значно вище точки кипіння води, усуваючи потребу у зволоженні та дозволяючи використовувати принципово іншу систему охолодження.

Практичні переваги є значними. Працюючи при вищих температурах і сухіше, ці паливні елементи потребують менших і легших радіаторів для теплового управління. Для конструкції літаків це безпосередньо означає зменшення ваги та зниження аеродинамічного опору — обидва критичні фактори для збільшення дальності польоту та підвищення ефективності роботи.

Реальне застосування: партнерство з Stralis Aircraft

Stralis Aircraft, австралійська компанія, яка розробляє воднево-електричні комерційні літаки, рано зрозуміла, що теплове управління стане ключовим для життєздатності електричної авіації. Інтегрувавши технологію HT-PEM паливних елементів Advent Technologies у свій проект, Stralis створила систему руху, яка у шість разів легша за традиційні системи паливних елементів для автомобілів.

Показники продуктивності вражають: воднево-електричні літаки із цією технологією можуть долати приблизно у десять разів більше відстані, ніж батарейні альтернативи, при цьому маючи нижчі експлуатаційні витрати порівняно з літаками на викопному паливі. Уже отримані листи намірів від авіакомпаній з Австралії, Нової Зеландії, Азії, США та Європи свідчать, що ринок переходить від концепції до реальності.

Базові права інтелектуальної власності

Advent Technologies створила значний портфель патентів, що підтримують її платформу водневих паливних елементів. З близько 70 виданих, очікуваних або ліцензованих патентів, компанія має інтелектуальну базу для технології HT-PEM нового покоління, здатної працювати при високих температурах і в екстремальних умовах. Цей інтелектуальний капітал охоплює кілька секторів: автомобільний, авіаційний, оборонний, нафтовий і газовий, морський та енергетичний.

Позиціонування на ринку та конкурентне середовище

Сектор електрифікації авіації приваблює різних гравців — від стартапів-інноваторів до великих авіакосмічних виробників. Що відрізняє Advent Technologies, так це фундаментальна технологія — сама система паливних елементів. Замість того, щоб конкурувати як виробник літаків, Advent Technologies позиціонує себе як ключовий постачальник технологій, що робить можливим польоти на водневій енергії на різних платформах і в різних концепціях.

Як зазначив генеральний директор Advent Technologies Гері Герман, роль компанії полягає у тому, щоб забезпечити “ключову технологію, яка робить можливим майбутнє польотів на водневій енергії” — будь то фіксовані крилаті комерційні літаки, рішення для міської авіації або нові концепції літаючих автомобілів.

Перспективи розвитку

Злиття передових технологій паливних елементів, рідкого водню як носія енергії та зростаючого попиту на сталу авіацію створює переконливу точку інфлекції ринку. HT-PEM паливні елементи Advent Technologies представляють собою значний технічний прорив у вирішенні найактуальнішої проблеми авіації: забезпечення дальнього польоту високої продуктивності без залежності від викопного палива.

З активною співпрацею з провідними авіаційними інноваторами та зростаючим портфелем інтелектуальної власності, компанія знаходиться у центрі потенційної трансформації технологій руху в авіації.