Nhật Bản rót hàng tỷ yên vào kế hoạch xây dựng pin nhiên liệu hydro lớn nhất thế giới cho ngành hàng không
IHI được giao nhiệm vụ phát triển mẫu máy bay khổng lồ 4MW, trong khi tập đoàn công nghiệp Toray nghiên cứu mở rộng sử dụng máy bay 80 chỗ
Chính phủ Nhật Bản đã hứa tài trợ tổng cộng 17,3 tỷ Yên (110 triệu USD) cho hai dự án nghiên cứu hydro, một trong số đó nhằm mục đích xây dựng và trình diễn nguyên mẫu của hệ thống đẩy pin nhiên liệu khổng lồ 4MW để sử dụng trong ngành hàng không - dự án lớn nhất đang được phát triển. trên thế giới - trong vòng năm năm.
Con số này lớn hơn gấp ba lần hệ thống pin nhiên liệu 1,2MW hiện đang được nhà sản xuất máy bay Airbus của Pháp phát triển và hãng này dự định sẽ thử nghiệm trên chuyến bay trên chiếc máy bay khổng lồ A380 của mình vào năm 2026.
Dự án nghiên cứu thứ hai của Nhật Bản, sẽ nhận được 4,1 tỷ yên, nhằm mục đích cho phép sử dụng hệ thống động cơ đẩy pin nhiên liệu hydro trên máy bay có 80 chỗ ngồi trở lên vào năm 2031.
Thông báo này được đưa ra chỉ vài tuần sau khi chính phủ Nhật Bản tiết lộ một chương trình trị giá 33 tỷ USD để chế tạo máy bay khu vực có hàm lượng carbon thấp tự sản xuất và máy bay khu vực được trang bị công nghệ “thế hệ tiếp theo” như hydro.
Tuy nhiên, các chuyên gia từ lâu đã đặt câu hỏi về khả năng sử dụng H2 tinh khiết làm nhiên liệu hàng không đường dài do mật độ năng lượng tương đối thấp theo thể tích và không gian lưu trữ trên máy bay hạn chế, nhưng một số máy bay thử nghiệm nhỏ chạy bằng hydro đã đạt được mục tiêu bầu trời (xem bên dưới để biết chi tiết).
Tuy nhiên, cơ quan nghiên cứu của chính phủ Nhật Bản Tổ chức Phát triển Công nghệ và Năng lượng Mới (NEDO) cho biết trong tuần này họ sẽ cấp cho tập đoàn IHI có trụ sở tại Tokyo 13,2 tỷ Yên từ Dự án Máy bay Thế hệ Tiếp theo trị giá 30 tỷ Yên (bản thân nó là một phần của Quỹ Đổi mới Xanh trị giá 2 nghìn tỷ Yên của chính phủ) phát triển và thử nghiệm pin nhiên liệu 4MW vào năm 2029.
Mục tiêu của dự án nghiên cứu là phát triển hệ thống đẩy điện pin nhiên liệu 4MW sử dụng hydro lỏng đến mức sẵn sàng công nghệ (TRL) 6 - nghĩa là một nguyên mẫu đã được chế tạo và thử nghiệm trong môi trường vận hành trước khi chuyển sang giai đoạn thử nghiệm. của sự phát triển.
IHI, công ty sẽ chỉ chi 10% trong tổng chi phí 15,9 tỷ yên của dự án pin nhiên liệu, hiện được giao nhiệm vụ chế tạo pin nhiên liệu và chứng minh ít nhất ba giờ mỗi chuyến bay trên máy bay có tối thiểu 40 chỗ ngồi.
Tập đoàn công nghiệp đa quốc gia Nhật Bản Toray Industries đã được cấp 4,1 tỷ yên cho dự án nghiên cứu thứ hai, nhằm phát triển “các công nghệ cốt lõi” cho phép sử dụng pin nhiên liệu hydro trên các máy bay lớn hơn nhiều từ 80 chỗ ngồi trở lên.
Đến tháng 3 năm 2031, Toray đặt mục tiêu phát triển các vật liệu bền, chịu nhiệt như màng cho pin nhiên liệu giúp cải thiện “đáng kể” hiệu suất ở nhiệt độ 100°C trở lên, cũng như phát triển các vật liệu nhẹ, mật độ cao có thể giữ được các tế bào nhiên liệu lớn xếp chồng lên nhau trong một chiếc máy bay.
Điều quan trọng là các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ cộng tác với các nhà tiên phong hàng không quốc tế để phát triển hơn nữa công nghệ H2 — một dấu hiệu cho thấy sự thất bại gần đây của chương trình SpaceJet của Mitsubishi vốn chỉ dựa vào kiến thức chuyên môn trong nước.
Trong thông báo của mình, NEDO cho biết: “Bằng cách phát triển công nghệ cho các bộ phận tạo nên hệ thống động cơ điện chạy bằng pin nhiên liệu cho các ứng dụng máy bay, chúng tôi sẽ khuyến khích ngành công nghiệp máy bay Nhật Bản tham gia và hợp tác với các công ty nước ngoài trong các dự án phát triển”.
“Ngoài ra, đối với mỗi thành phần, chúng tôi sẽ tận dụng công nghệ và bí quyết xuất sắc từ các lĩnh vực khác nhiều nhất có thể. Ngoài ra, song song với việc phát triển công nghệ, chúng tôi sẽ tham gia các hoạt động tiêu chuẩn hóa quốc tế liên quan đến công nghệ.”
Trên thực tế, các công ty Nhật Bản đã hợp tác với các công ty hàng không nước ngoài về công nghệ H2.
Năm ngoái, nhà phát triển máy bay hydro Universal Hydrogen của Hoa Kỳ đã ký một biên bản ghi nhớ với Japan Airlines và công ty kỹ thuật hàng không Nhật Bản JAL Engineering nhằm trang bị thêm bộ chuyển đổi pin nhiên liệu hydro của Universal cho một số máy bay hiện có của họ.
Tuy nhiên, số lượng hành khách có thể chở không nhất thiết phải tăng khi kích thước pin nhiên liệu tăng lên.
Hệ thống đẩy pin nhiên liệu 600kW của ZeroAvia, nhà tiên phong trong chuyến bay hydro của Anh-Mỹ, đã được thử nghiệm vào năm ngoái, dự kiến chở tối đa 19 hành khách trên một máy bay khu vực nhỏ, với các chuyến bay thương mại đầu tiên vào năm 2025. Mô hình của công ty cũng nhận thấy rằng 2,4 của nó Hệ thống MW, hiện đang được phát triển, có thể được sử dụng trên các máy bay có khả năng chở tới 60 hành khách.
Trong khi đó, Universal Hydrogen có trụ sở tại Hoa Kỳ cũng đã thực hiện chuyến bay thử nghiệm vào năm ngoái, sử dụng hệ thống động cơ đẩy pin nhiên liệu 1MW để cung cấp năng lượng cho chiếc máy bay có khả năng chở 40 hành khách.
Airbus có kế hoạch lắp và thử nghiệm hệ thống động cơ 1,2MW của mình cho chiếc máy bay A380 khổng lồ của mình (một số biến thể có thể chở hơn 500 hành khách), tuy nhiên vẫn chưa rõ liệu hãng có kế hoạch lắp nhiều bộ phận vào máy hay không.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
