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1、20142014年年1010月月2020日日汇报内容轻型电动飞机的特点和优势轻型电动飞机的特点和优势一一国外轻型电动飞机发展的现状国外轻型电动飞机发展的现状二二我国轻型电动飞机发展的必要性和紧迫性我国轻型电动飞机发展的必要性和紧迫性三三LGAALGAA在轻型电动飞机方面的探索在轻型电动飞机方面的探索四四轻型电动飞机的定义轻型电动飞机的定义轻型电动飞机电动力系统的组成轻型电动飞机电动力系统的组成轻型电动飞机的优势轻型电动飞机的优势轻型电动飞机的不足轻型电动飞机的不足轻型电动飞机的特点和优势轻型电动飞机的特点和优势一一1.11.11.21.21.31.31.41.41.1 1.1 轻型电动飞机的定
2、义轻型电动飞机的定义轻型电动飞机一般是指符合下列条轻型电动飞机一般是指符合下列条件的飞机件的飞机： 最大起飞重量不超过最大起飞重量不超过15001500千克千克 驱动装置为电动发动机驱动装置为电动发动机 能量来源能量来源包括蓄电池、燃料电池、包括蓄电池、燃料电池、太阳能电池或其他电力供应方式。太阳能电池或其他电力供应方式。1.2 1.2 轻型电动飞机动力系统的组成轻型电动飞机动力系统的组成轻型电动飞机的电动力系统包含电动机、电动机控制器轻型电动飞机的电动力系统包含电动机、电动机控制器、 电池组和电池组和动力管理系统四大主要组成部分动力管理系统四大主要组成部分电源管理系统 （BMS） 锂电池 （
3、300伏）电机控制器电动机 A37K154控制器辅助 电源24VBMS电源 24V螺旋桨24V锂电显示仪表CAN总线主电源开关BMS信号输出油门操纵BMS对显示 仪表供电动力系统组成框图动力系统组成框图 环保、静音，运行时无污染，对环环保、静音，运行时无污染，对环 境影响小境影响小1.3 1.3 轻型电动飞机的优势轻型电动飞机的优势相对相对于轻型燃油飞机于轻型燃油飞机而言，有多项优势而言，有多项优势永磁无刷电动机是目前轻型电动飞机永磁无刷电动机是目前轻型电动飞机 最好的选择，其功率密度大，动力输出最好的选择，其功率密度大，动力输出 平稳，转矩特性“硬”，响应迅速、加平稳，转矩特性“硬”，响应迅
4、速、加 速快，操作简单。速快，操作简单。电动机结构简单，运转、传动部件少，电动机结构简单，运转、传动部件少， 可靠性高。可靠性高。相对于轻型燃油飞机而言，有多项优势相对于轻型燃油飞机而言，有多项优势1.3 1.3 轻型电动飞机的优势轻型电动飞机的优势 以空以空客公司的客公司的E E- -FANFAN教练教练 机为例，飞行机为例，飞行一小时，一小时， 其成本仅为其成本仅为2 2欧元（约欧元（约1717 元人民币），而传统元人民币），而传统的的 教练机教练机同样飞行一小时，同样飞行一小时， 计算燃油成本需要计算燃油成本需要3636到到 4646欧元。欧元。廉价，运行成本廉价，运行成本低，低，维护维
5、修容易维护维修容易 作为储能装置的电池能量密度作为储能装置的电池能量密度 低，续航时间和里程较少。低，续航时间和里程较少。1.3 1.3 轻型电动飞机的不足轻型电动飞机的不足相对于轻型燃油飞机而言相对于轻型燃油飞机而言，还存在不足，还存在不足电池的发展会使扭转这一不足电池的发展会使扭转这一不足受电动汽车等行业的影响，国内外受电动汽车等行业的影响，国内外 动力电池的发展十分迅速，随着新型电动力电池的发展十分迅速，随着新型电 池的研发，电池种类越来越多，能量密池的研发，电池种类越来越多，能量密 度将越来越大。按照目前的增长速度看，度将越来越大。按照目前的增长速度看， 未来未来3 35 5年内，大功
6、率密度的实用型动年内，大功率密度的实用型动 力电池的能量密度可以由目前的力电池的能量密度可以由目前的 120Wh/Kg120Wh/Kg提高到提高到300Wh/Kg,300Wh/Kg,仅以我们自主仅以我们自主 研发的研发的RX1ERX1E双座轻型电动飞机为例，续双座轻型电动飞机为例，续 航时间可以超过航时间可以超过2 2个小时，航程可以超过个小时，航程可以超过 2 20000公里。如果燃料电池可以达到实用化，公里。如果燃料电池可以达到实用化， 完全可以与燃油飞机媲美。完全可以与燃油飞机媲美。如电池不可快速更换，充电时如电池不可快速更换，充电时 间较间较长长1.3 1.3 轻型电动飞机的不足轻型电
7、动飞机的不足相对于轻型燃油飞机而言相对于轻型燃油飞机而言，还存在不足，还存在不足电池的发展会使扭转这一不足电池的发展会使扭转这一不足国内外电池研发机构不仅以增加国内外电池研发机构不仅以增加 功率密度和能量密度为方向，功率密度和能量密度为方向，还致力还致力 于缩短充电时间，现在一般水平为于缩短充电时间，现在一般水平为 1.51.5- -2 2小时左右。目前已经出现了超级小时左右。目前已经出现了超级 电容与锂离子电池相结合的新型电池，电容与锂离子电池相结合的新型电池， 充电时间可设计在充电时间可设计在2020分钟分钟1 1小时。其小时。其 他种类电池在这方面的进展也很可观，他种类电池在这方面的进展
8、也很可观， 相信几年后充电时间相信几年后充电时间不再会不再会是是制约轻制约轻 型电动飞机发展型电动飞机发展的因素。的因素。 当然，把电池没计成可快速更换，当然，把电池没计成可快速更换， 也是解决问题的办法。也是解决问题的办法。2020年，充电时间0.1X2018年，充电时间0.3X2015年充电时间0.5X2014年，充电时间X国外已通过适航认证的轻型电动飞机典型型号国外已通过适航认证的轻型电动飞机典型型号国外未进行适航认证的典型电动概念机国外未进行适航认证的典型电动概念机国外轻型电动飞机发展的现状国外轻型电动飞机发展的现状二二2.12.12.22.22.12.1国外已通过适航认证国外已通过适
9、航认证的轻型电动飞机典型型号的轻型电动飞机典型型号随着整个社会的能源意识及环保意识的提高、电动科技的发展，目前世界上已 经有多个国家开展了轻型电动飞机的研制，以下是国外轻型电动飞机发展的代表。Antares 20E是德国兰 格公司于2009年设计 制造的一款电动滑翔 机，采用2组SAFT VL41M锂离子电池驱 动。目前已通过LSA认 证，已进入量产阶段。Arcus E是由德国 Schempp-Hirth公司于 2010年研制生产的一 款高性能双座滑翔机。 其翼展达到了20米， 机长8.73米，展弦比为 25.7，最大速度可以达 到280km/h。 目前已通 过LSA认证，进入量产 阶段。Ta
10、urus Electro G2是由Pipistel 公司研制且唯一实现量产的 双座的电动滑翔机，2009年 研制成功。Taurus Electro G2 采用了先进的航空电子设备 及动力设备的管理系统，其 电机可以产生40kw的功率。 目前Taurus Electro G2已通过 LSA认证，已进入量产阶段。2.12.1国外未进行适航认证的典型电动概念国外未进行适航认证的典型电动概念机机E-FANElectraFlyer-CElectraFlyer-XElectric Waiex ESpyderSlient 2 Electro 环境保护和通航可持续性发展的需要环境保护和通航可持续性发展的需要可
11、降低通航运营过程中各个环节的成本可降低通航运营过程中各个环节的成本我国国情下通航快速发展的需要我国国情下通航快速发展的需要可提升我国轻型飞机在国际上的竞争力可提升我国轻型飞机在国际上的竞争力我国轻型电动飞机发展的必要性和紧迫性我国轻型电动飞机发展的必要性和紧迫性三三3.13.13.23.23.33.33.43.4我国即将进入通用航空高速发展时期，通用飞机大多是四座以下我国即将进入通用航空高速发展时期，通用飞机大多是四座以下 的轻型飞机，大量的燃油轻型飞机在天空飞行势必会排放大量的温的轻型飞机，大量的燃油轻型飞机在天空飞行势必会排放大量的温 室气体，对环境造成严重污染。轻型电动飞机飞行时没有污染
12、气体室气体，对环境造成严重污染。轻型电动飞机飞行时没有污染气体 排放，对环境影响小排放，对环境影响小3.1 3.1 环境保护和通航可持续性发展的需要环境保护和通航可持续性发展的需要轻型电动飞机相比于轻型燃油飞机有零污染排放的优点轻型电动飞机相比于轻型燃油飞机有零污染排放的优点3.1 3.1 环境保护和通航可持续性发展的需要环境保护和通航可持续性发展的需要我国人口密集，大量燃油轻型飞机在空中飞行，会形成较大的噪我国人口密集，大量燃油轻型飞机在空中飞行，会形成较大的噪 声污染。轻型电动飞机的噪音小，对地面人员的日常生活影响小。声污染。轻型电动飞机的噪音小，对地面人员的日常生活影响小。地球的噪声污染
13、日趋严重地球的噪声污染日趋严重降低飞机噪音日趋重要降低飞机噪音日趋重要3.1 3.1 环境保护和通航可持续性发展的需要环境保护和通航可持续性发展的需要 我国地域辽阔，风景优美的自然保护区众多，以观赏旅游为主的我国地域辽阔，风景优美的自然保护区众多，以观赏旅游为主的 短途娱乐飞行势必形成产业，飞行时无污染、静音性能好的轻型电短途娱乐飞行势必形成产业，飞行时无污染、静音性能好的轻型电 动飞机是最好的选择。动飞机是最好的选择。轻型轻型电动飞机电动飞机轻型电动飞机运行成本低，每小时耗能费用仅为轻型电动飞机运行成本低，每小时耗能费用仅为2020元左右。元左右。传统轻型燃油飞机，每小时耗能费用高达传统轻型
14、燃油飞机，每小时耗能费用高达400400元左右。元左右。3.2 3.2 通航运营低成本的需要通航运营低成本的需要电动飞机电动飞机VS燃油飞机燃油飞机3.2 3.2 可降低通航运营过程中各个环节的成本可降低通航运营过程中各个环节的成本较低的运营成本有利于通航运营企业的发展较低的运营成本有利于通航运营企业的发展维护、维修容易，费用低，维护人员易培养。维护、维修容易，费用低，维护人员易培养。电动机电动机 VSVS 内燃机内燃机我国低空空域的试点开放强烈刺激着市场对通用飞机的需求。与欧美广阔的低空我国低空空域的试点开放强烈刺激着市场对通用飞机的需求。与欧美广阔的低空 空域不同，我国低空空域多是以小面积
15、独立存在的。同时受民航、高铁和发达的高速空域不同，我国低空空域多是以小面积独立存在的。同时受民航、高铁和发达的高速 公路运输影响，我国的私人飞机将主要以本场小航程、多架次的运动、娱乐飞行为主，公路运输影响，我国的私人飞机将主要以本场小航程、多架次的运动、娱乐飞行为主， 对大航程和长航时需求暂不迫切。轻型电动飞机基本可以满足上述要求。对大航程和长航时需求暂不迫切。轻型电动飞机基本可以满足上述要求。3.3 3.3 我国国情下通航快速发展的需要我国国情下通航快速发展的需要伴随我国通用航空业的发展，飞伴随我国通用航空业的发展，飞 行员的需求将是大量而急切的，飞行驾行员的需求将是大量而急切的，飞行驾校必
16、将会快速涌现。轻型电动飞机因其校必将会快速涌现。轻型电动飞机因其 购置成本低、运营成本低及维护方便等购置成本低、运营成本低及维护方便等 特点，非常适合驾校大量特点，非常适合驾校大量购置用于私购置用于私照照 和运动照的培训。和运动照的培训。3.3 3.3 我国国情下通航快速发展的需要我国国情下通航快速发展的需要我国航空汽油产能我国航空汽油产能 低，价格高，一定程度低，价格高，一定程度 上影响了我国通用航空上影响了我国通用航空 的发展。轻型电动飞机的发展。轻型电动飞机 如能大量装备，可大大如能大量装备，可大大 缓解这一问题。缓解这一问题。3.3 3.3 我国国情下通航快速发展的需要我国国情下通航快速发展的需要美国塞斯纳美国塞斯纳- -C172C172单引擎轻型飞机，单引擎轻型飞机， 1956 1956 年投产，生产至今年投产，生产至今中国滨奥中国滨奥- -DA40DA40 国内首款符合欧洲安全标准的轻型飞机，国内首款符合欧洲安全标准的轻型飞机， 2005 2005 年投产年投产传统燃油轻型飞机中国比发达国家晚了几十年；而轻型电动飞机世界
