尽管美国联邦交通战略存在不确定性，但加利福尼亚州仍在继续推动所有轻型和中型车辆在2035年前实现零排放（ZEV）。目前，已有25%的轻型车辆实现了零排放。该州还计划到2045年实现100%碳中和电力，其电网已达到33%的碳中和水平。加利福尼亚州还为其可再生清洁氢能系统联盟（ARCHES）提供了126亿美元的资金（包括高达12亿美元的联邦资金），该联盟是美国氢能中心之一。此外，该州还刚刚发布了一份关于氢能与航空的白皮书。

ZeroAvia则是强调化石燃料燃烧对公众健康的重大影响——除了二氧化碳（CO2），还包括超细颗粒物（UFP）、氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）。氢能电推进被视为航空业最具可扩展性的方法，主要挑战是动力总成重量大和所需的油箱体积大。可持续航空燃料（SAF）虽然通常可以作为传统喷气燃料的直接替代品来减少污染，但不具有可扩展性，因为没有足够的可持续生物燃料可用，将来也不会有。

2023年，ZeroAvia在一架19座多尼尔飞机上飞行了ZA600系统，并更换了一台涡轮螺旋桨发动机。ZA600使用GH2储存用于低温质子交换膜（LTPEM），并使用660千瓦的电动机用于小型涡轮螺旋桨飞机。

英国民航局（CAA）在动力总成和集成方面处于领先地位，而FAA正在计划进行并行验证，并且是电推进系统（EPS）的领导者；EASA正在计划进行顺序验证。

ZeroAvia于2月宣布，其已收到美国联邦航空局关于EPS的G-1文件（第2阶段）；这意味着政府和ZeroAvia已经就认证的基础达成一致。ZeroAvia计划于2026年投入使用，认证过程正在顺利进行中。一旦ZA600和EPS获得认证，它就可以通过补充型号证书（STC）取代涡轮发动机。作为涡轮发动机的零排放替代品，ZA600将具有高容错性、大幅降噪和高达40%的运营成本降低。还在研发ZA2000，该产品使用液氢（LH2）用于高温质子交换膜（HTPEM），并使用2-MW+电机用于更大的应用。2030年以后，基于HTPEM的系统可以为支线喷气式飞机和窄体飞机提供动力。

United Therapeutics是一家开发用于移植的人造器官新公司，该公司在驾驶世界上第一架有人驾驶的氢燃料电池电动垂直起降飞机方面取得了开创性的成功，这是一架经过改装的Robinson R44直升机。UT H2eR44于2025年3月27日在加拿大魁北克省布罗蒙特首次飞行。三分钟16秒的试飞展示了氢动力总成的悬停和机动能力。

H2eR44于2023年12月首次开始地面测试，近期目标设定在370公里的航程和227公斤的有效载荷。用于控制燃料电池和助推器电池的能量组合以满足起飞和着陆期间瞬态功率要求的电源管理系统是一个重大突破。第一个燃料电池系统实现了178千瓦的峰值输出，悬停轴功率约为155千瓦。这是通过使用两个92千瓦的燃料电池堆和一个45千瓦的峰值额定增压电池实现的。机上的气体储存量为4.5公斤。并计划改用由Gloyer Taylor Laboratories（GTL）制造的真空隔热、双壳碳纤维罐的LH2系统。

这需要大量的工作来优化悬停时消散燃料电池热量所需的外部冷却系统，风扇安装在机身两侧的大型机舱中。电源管理系统是一个重大突破，用于控制燃料电池和助推器电池的能量组合，以满足起飞和着陆期间的瞬态功率要求。UT将致力于为更大的R66开发一种STC，用于无碳器官输送系统。

FAA于12月发布氢燃料飞机安全和认证路线图。该路线图的制定是因为几家公司是氢推进飞机型号认证（TC）的申请人，也是因为国会在2024年《美国联邦航空管理局重新授权法案》中的授权。该路线图是一项计划，旨在确定和解决与安全有效地将氢气作为能源纳入飞机相关的监管问题。

需要强调与氢气相关的一些独特挑战，这些挑战将作为认证的一部分加以解决。尽管氢的重量密度比电池好一百倍多，比喷气燃料大近三倍，但体积密度仅略高于电池，远低于喷气燃料。因此，氢气飞机将需要更大的储罐来储存GH2和LH2。

尽管氢气在许多方面比汽油等燃料更安全，但它具有不同的危险特性。氢气在某些条件下具有高度可燃性，即使是非常小的泄漏也会维持火焰，微火焰很难检测到。

为了制定认证法规，仍有大量工作要做。工作组和SDO正在研究认证申请以及如何填写。安全路线图和技术研发只是第一步。世界监管机构和SDO（如SAE）之间仍有许多工作要做，尤其是在协调方面，但航空中的氢气已经存在，并可能继续存在。

关于EASA的氢认证路线图。预计到2030年，电动通用航空飞机、电动垂直起降飞机和区域空中交通飞机将获得认证，其中一些将由氢燃料电池提供动力。到2030年代末，为公共交通、短途市场开发更大的区域性和单通道氢动力飞机也将随之而来。2040年后，EASA看到了氢动力远程飞机的潜力。

为了适应这些商业发展，EASA于2023年10月与FAA成立了一个氢工作组，并一直在努力扩大该工作组的范围，让其他主要的西方认证机构参与其中。多年来，欧盟一直通过其清洁航空计划（清洁天空联合项目的后续行动）资助氢动力研究。

CAA、EASA和FAA正在考虑三种不同的认证方案。整个推进系统，包括油箱、燃料电池、分配系统和电动机，都可以根据FAA第33部/EASA CS-E发动机TC标准进行认证，或者发动机TC只能授予电源管理、配电和电动机，而油箱和燃料电池则与飞机一起认证。第三种选择是用一个TC认证飞机和整个推进系统；然而，这将排除氢系统在未作为该飞机的一部分重新认证的情况下在其他平台上使用。

耐撞性是EASA强调的安全目标，即飞机乘客应该有一切合理的机会逃脱严重伤害，并在其他可幸存的坠机情况下迅速疏散飞机。氢气特有的威胁包括火灾和爆炸、低温危害、因泄漏到被占领区域而导致的缺氧和高压电击。在设计氢燃料飞机时，乘客应至少具有与使用传统燃料的同等飞机相同的生存能力。

英国民航局于2023年发起了“氢能挑战”，旨在促进与工业界和学术界的合作，以提高对航空氢相关风险的理解，找出政策差距，并提出制定净零政策的新建议。克兰菲尔德航空航天解决方案公司获得了资助，该公司正在开发应用于飞机的氢燃料电池动力总成；埃克塞特机场财团，正在减少那里飞机周转对环境的影响；以及正在为航空开发氢能发动机的ZeroAvia。第二轮资金现在将提供给13名参与者，涵盖氢燃料电池的各个领域；燃烧；燃料系统；机场；通用航空；无人机系统；以及诸如轻于空气（LTA）飞机的高空伪卫星。这一挑战还包括为氢燃烧和氢对材料的影响的学术研究提供资金。

PowerCell还推出了300-kWHDS300电池堆，它称之为中温质子交换膜（ITPEM）燃料电池，温度为105℃（221°F）。ITPEM的性能高于LTPEM，但比HTPEM更成熟，并且在高温下表现出可靠的性能：“利用工业化、经过验证的技术基础，HDS300堆栈正在向工业就绪迈进，并与即将到来的中小型飞机部署阶段保持一致。

还有关于Clean Aviation的E4480万欧元“用于airBORNe应用的下一代高功率燃料电池”（NEWBORN）项目。PowerCell是参与3.5年欧盟项目的13个合作伙伴之一。目标是在2026年测试一个地面演示机，其设计可以扩展到从小型飞机（1兆瓦）到客机（8兆瓦）的应用。

霍尼韦尔的燃料电池涉及100W至1MW范围内的发展。配备燃料电池的小型无人机的续航里程是电池的三倍。氢的卓越能量密度使超视距（BVLOS）任务能够以清洁、安静和可靠的电力进行。它减少了对锂电池充电和运输的需求，更长的续航时间可以降低成本。霍尼韦尔正在为无人机系统开发一种1.2kW的液冷GH2系统，具有并联（冗余）或串联（高压）选项。现在也在研究固态燃料电池，并表示压缩GH2燃料电池有80%的物料清单通用性，燃料和燃料系统显然非常不同。虽然仍处于实验室测试阶段，但固态燃料电池的性能略高，但允许燃料盒通过航空货运运输，这是目前GH2或LH2不允许的。用于AAM垂直起降飞机的氢气可以在不牺牲排放或噪声的情况下延长航程。这将避免电池电动飞机的长充电时间，但增加了加氢的复杂性。霍尼韦尔估计，现有的AAM飞机需要200-300千瓦的巡航功率，外加电池，以满足垂直起降的补充峰值功率需求。

霍尼韦尔也是NEWBORN的合作伙伴。PowerCell正在开发模块化燃料电池堆，而霍尼韦尔则负责整个项目和联盟的领导、系统概念和集成、飞机集成和基本系统，如供气、热管理和控制系统。开发氢燃料电池推进系统的总体目标，该系统可从250千瓦扩展到3兆瓦以上，实现1.2千瓦/千克的比功率和50%的推进系统效率。该团队计划在2026年对1-MW系统进行地面测试，并在2028年进行空中演示。

GTL强调该公司复合LH2储罐突破性能力的进步，与最先进的低温储罐相比，其质量减轻了75%。GTL过去一年的重点是将储罐技术成熟为具有飞行能力的LH2储存和进料系统。对于一个容量为19公斤的杜瓦罐，GTL实现了真空外壳隔热和结构减少4.8公斤，总罐重为13.6公斤。GTL储罐的重量指数为50-80%，而最先进的储罐为5-15%。

GTL还提供了其哨兵超长续航无人机概念的更新。LH2系统将提供比同等电池系统多20倍的能量重量，包括油箱、阀门、管道和燃料电池。这可以使一架25公斤的无人机，有效载荷为2-5公斤，其运行悬停时间为24-36小时，加上储备，是目前世界纪录的两到三倍。

关于氢动力飞机的进展情况。Hydroplane的Protium演示机是用无碳500千瓦氢燃料电池动力装置代替Piper Cherokee 180含铅航空汽油（avgas）活塞发动机。在过去几年中，美国空军一直通过有竞争力的合同支持Protium。Hydroplane还获得了美国海军资助，用于移动发电的氢燃料电池发电厂。Hydroplane还在研究一种100-500kW的氢燃料电池发电厂，用于民用和军事活动的移动能源发电，该发电厂比目前的柴油发电机更轻、更安静。

美国陆军最近授予Hydroplane一份480千瓦燃料电池的合同，用于无人机系统的储能和辅助峰值功率。陆军还资助了Hydroplane探索氢气作为直升机的主要推进器，针对LH2上运行的260千瓦动力系统使用了双叶套件旋翼。

关于无人驾驶航空航天的氢动力GH-4垂直起降旋翼机，该旋翼机得到了美国海军和国防部长办公室的资助。GH-4的最大起飞重量为60公斤，有效载荷为6.8公斤，最长可达260公里。无人驾驶航空航天更大的GH-5和CH-6概念飞机的总重量分别为360磅（163公斤）和750磅（340公斤）。

电池缺乏足够的能量密度进行长途飞行，因此氢燃料电池提供主要动力。增压电池为垂直起降和悬停提供额外动力，并在低功率巡航飞行段充电。氢燃料电池和独特的动力自转旋翼系统使GH-4在性能上超越了竞争对手的垂直起降设计。

Aurora相关的项目是Skiron升力+巡航（L+C）无人机系统，该无人机具有5米的翼展和高达67公里/小时的巡航速度。Aurora安装了一个LTPEM燃料电池，其大小可满足巡航动力需求，并配有用于垂直起降飞行的缓冲电池。使用电池时，Skiron-X的最大重量（包括有效载荷）为22公斤；使用燃料电池后，Skiron XLE的重量增加了10%，达到25公斤。然而，如2024年6月所示，续航时间从3.5小时增加到7小时，翻了一番。

H2MOE致力于开发用于长期飞行的网状材料固态氢气储存系统。金属有机框架（MOF）是一类多孔聚合物，由金属簇与形成网状材料的有机配体配位而成。H2MOF正在开发基于新型网状材料结合新型热流体、动力学和纳米工程的固态储氢解决方案。由于更高的重量、体积和空气动力学效率，这种氢MOF方法有可能将氢输送成本降低50-80%，从而实现更长的航程/续航时间和更重的有效载荷，并简化法规和供应链。

H2FLY目前正在为40座固定翼支线飞机开发一个1.1-1.2兆瓦的液氢储存系统。氢能航空航天的目标市场进入时间约为2030年。由于高扭矩电动机产生的较低螺旋桨转速（rpm）产生的频率要低得多，预计氢能飞机推进的噪声感知将远低于现有的涡桨发动机。在实际世界中，预计巡航飞行时的噪音为15 dBA。H2FLY计划与Joby合作，使氢动力飞机成为动力系统制造商和集成商。

皮亚塞基飞机正在开发PA-890 HTPEM氢燃料电池复合直升机，并强调HTPEM燃料电池的开发，该开发得到了美国空军和能源部（DOE）根据与ZeroAvia的合作许可协议签订的研发合同支持。主要优势包括锂离子电池能量密度的五倍和LTPEM比功率的2.5倍。与涡轮发动机相比，HTPEM的效率提高了40%，可靠性更高，运动部件更少，循环寿命更长，噪音更低，零排放。运营成本预计也将比涡轮直升机低50%。

皮亚塞基飞机正在改装一架德国EDM Aerotech同轴直升机，作为名为HAXEL（用于氢同轴电动升降机）的概念验证飞行演示机。改装后的双座直升机配备了四个GH2油箱和四个氢燃料电池（每个17kW），以及一个用于压缩机的高压电池和一个用于电源缓冲的直列式电池。

与此同时，皮亚塞基飞机已获得美国空军的资助，通过任务循环测试，为PA-890建造一个全尺寸的660千瓦燃料电池系统。这项测试将有助于大规模成熟氢燃料电池技术；验证关键性能、安全性和可靠性；告知FAA认证要求的发展；并降低PA-890开发的技术和进度风险。仍然需要强调存在的一些挑战。这些包括HTPEM燃料电池技术的成熟度，例如流场、膜、几何形状优化和热管理；航空级质量体系的供应链非常有限；氢燃料箱的质量、体积和总燃料系统成本；缺乏经批准的FAA适航标准；以及现有的燃料基础设施有限。

沙特阿拉伯西北部的NEOM（“新未来”）绿色氢和绿色燃料公司有一个该地区的能源计划。红海规划城市的面积为26500平方公里，几乎相当于比利时的面积，将利用太阳能、风能和氢能进行清洁能源。NEOM绿色氢能正在建设世界上最大的绿色氢能厂，价值84亿美元。NEOM是一个为期20年的项目，目前有140000多名人员在NEOM的各个项目中工作；到目前为止，已经花费了400多亿美元。NEOM刚刚启动了第一个地面车辆氢气站，并计划在短期内再建造五个。NEOM正在规划一个日产量为600吨的氢气中心。氢气将被转化为绿色氨，并运送到世界各地，包括美国。

AE-5CH工作组去年发布了世界上第一个机场氢气使用标准，即SAE航空航天信息报告（AIR）AIR8466“气态和液态机场氢气站”，并最终确定了即将发布的AIR8999“航空航天和重型运输应用的高流量液氢燃料工艺和联轴器”。未来的报告计划用于飞机氢气燃料安全危害识别；固定式加氢；以及机场氢气的产生、分配和安全。鉴于AE-5CH取得的进展和氢气对航空的重要性，SAE最近将该工作组提升为AE-5H氢气航空航天委员会。

根据SAE AIR7765《机载应用中氢燃料电池的考虑因素》（2019）得出结论，在正常运行下，氢基系统着火的风险低于煤油基系统。然而，氢气和喷气燃料都具有独特的特性，在飞机和燃料设计中必须尊重这些特性。例如，氢气的自燃温度比喷气燃料高得多，但电点火需要大量的能量。氢气爆炸发生在较低点火水平的更广泛条件下，产生更大的危险，但氢气火灾产生的辐射加热较少，对邻近结构的危险较小。为了使氢气与喷气燃料同等安全，需要接近100%有效的系统来防止形成易燃环境。还必须考虑新的火灾/爆炸威胁（例如油箱破裂），这些威胁通常对喷气燃料来说不是太大问题。对安全设计的关注“与其说是设计合理的储氢罐，不如说是避免潜在的氢气泄漏。

NREL目前正在研究机场的氢气基础设施。主要研究目标包括估算飞机运行的氢需求基于潜在的机场；确定氢气基础设施要求，并确定调度和运行限制（例如，填充时间、填充之间的时间和运行所需的加油状态）；并确定几个方面的安全考虑因素。

国际航空运输协会（IATA）开展了机场电池和氢动力飞机运行概念的研究结果。该研究考察了固定油箱和可更换模块化油箱中的GH2和LH2，并确定了几个关键的知识差距，如所需的加油安全距离，随着氢航空的成熟，这些差距需要得到解决。随着社区制定加氢安全指南，应该找到一种方法，使加氢的安全水平与煤油相当，特别是在安全距离方面，即3米。最后，美国国家航空航天局格伦研究中心指出在过去的80年里，美国国家航空局一直是世界上最大的液氢用户之一，美国航空航天局在空间和地面支持低温燃料系统方面的经验需要发展，以帮助缩小低温燃料系统和推进系统与飞机集成方面的差距。低温氢系统正处于开发下一代飞机的关键道路上。NASA正在探索能够在20°K（-424°F）和环境温度下具有高循环寿命、低渗透性（对氢气）的材料。应用包括轻质、耐用、体积高效的隔热材料、用于储罐和泵、阀门等流体部件的复合材料。并希望设计、实施和测试储罐和低温部件，以及开发协作储氢和测试设施。

JetZero则概述了该公司创新的翼身混合（BWB）客机概念。SAF在短期内具有潜力，但生产率远低于航空“净零2050”计划的要求，SAF的饲料库存是长期可用性的瓶颈（正如前面指出的那样）。

与传统的管和机翼配置相比，BWB飞机的内部体积较大，这使得大型氢气罐成为起重体的一部分，氢气罐单独连接到每个发动机以实现冗余。强调的关键挑战包括需要更轻、更坚固、更绝缘的储罐，以及在氢气沸点20℃（-253℃或-423 F）以下的管道、阀门和泵的可靠性改进。机场地面处理和加油基础设施的采用以及认证的清晰度也是必要的。尽管JetZero的S4将使用喷气发动机，但具有低温冷却的氢燃烧发动机设计可以提高效率，并且需要材料寿命和可靠性。为了达到所需的航程，计划在飞机上装载多达15吨的液态氢。

荷兰皇家航空与领先的氢和电动飞机开发商建立了咨询委员会，并与荷兰的研究机构建立了伙伴关系。去年，荷兰皇家航空计划在2026年进行氢气演示，使用ZeroAvia的ZA2000燃料电池液氢，在ATR 72大小的区域涡轮螺旋桨飞机上使用电动机。

回顾电池动力和混合动力电动飞机在实现荷航“实现零排放航空”目标方面的潜力。电动垂直起降和支线飞机可以转换为氢燃料电池动力，而单通道和双通道客机则适用于氢燃烧发动机（虽然它们不产生碳排放，但它们确实会产生氮氧化物）。

这里有一个关于欧洲氢航空的一个令人信服商业案例。在那里，由于许多企业要求减少碳排放，乘坐火车开始取代荷兰和德国之间的短途航班。由于需求大幅增加，旅行费用可能为500-700欧元（570-800美元）。荷兰皇家航空认为这是氢航空公司真正的市场进入机会，有可能帮助降低公司排放，同时为商业市场提供有竞争力的解决方案并获利。

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