当电池驱动的飞机和直升机起飞时，电动马达低沉的呜咽声可能很快就会在天空中与轰鸣的涡轮风扇一较高下。
随着新技术和市场需求的融合推动发展，飞机正在成为电动汽车的新前沿。更高能量密度的电池、更轻的组件和更高效的电力电子设备正在使插电式飞机成为现实的前景。关于温室气体排放税和更严格的噪音法规的讨论，促使工程师们将目光投向活塞和涡轮机之外。
此外，电动飞机已经开始取得令人瞩目的成果。电动汽车开发商奇普·耶茨两周前创造了载人电动飞机时速 202.6 英里的速度记录。在莫哈韦沙漠上空进行的 16 分钟飞行打破了之前 175 英里的电动速度记录。
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去年，Pipistrel USA 凭借一架电动飞机赢得了 NASA 的绿色飞行挑战赛，该飞机飞行了 200 英里，燃油当量效率为每加仑 403.5 客英里，这是燃油效率除以乘客人数得出的。航空顾问兼试飞员帕斯卡尔·克雷蒂安去年 8 月建造并驾驶了第一架载人电动直升机。
为什么飞机大胆迈向汽车行业多年来一直涉足的领域花费了这么长时间？
市场研究和咨询公司 IDTechEx 的董事长彼得·哈罗普表示，航空业对新技术持保守态度，这源于文化以及法规。IDTechEx 上个月发布了一份关于整个行业电动航空状况的主要报告。
该报告详细介绍了从飞艇到无人机的电气技术发展。哈罗普表示，大部分进展是由高燃油价格和市场竞争推动的，尤其是在民用航空领域。
波音和空客注意到
尽管目前只有小型公司和企业家在制造全电动飞机，但波音公司和空中客车公司等大型制造商正在研究如何将飞机运营的部分环节电气化，因为对更大、更快、更远的需求让位于更便宜、更安静、更环保的需求。“我们正处于转折点，”哈罗普说。
一个例子是商用飞机上的辅助动力装置。该装置通常位于尾部，是一个发电机，在飞机在地面上时为飞机供电，并为启动主发动机提供动力。它通常依靠小型涡轮机运行，但航空公司制造商正在开发电池和燃料电池辅助动力装置，以减少排放并减少地面上的燃料消耗。
另一个目标是将飞机在地面上的移动电气化。大多数飞机都使用发动机的推力滑行。在低速时，这非常低效；一架客机上的喷气发动机可以使用 5 兆瓦的能量，但据哈罗普称，一个相当的电力驱动系统将使用 2 千瓦的能量，同时不会产生污染和最小的噪音。
波音和空客正在试验电动起落架，这种起落架允许飞机自行转弯、滑行和倒车，而无需卡车将飞机从登机口推出。这些系统还可以集成再生制动，从而使减速着陆飞机产生的能量可以为电池充电。
一些小众航空应用也在寻求用电子代替碳氢化合物。哈罗普指出，电动飞机可以用作飞行员的教练机，因为飞机的运营成本低廉，而且教练机很少冒险远到足以测试航程限制。
国防承包商也在追求电动动力系统，以制造具有最小热特征的更隐蔽的无人机。它们也可以通过光伏面板在飞行中充电。
机械结构更简单的直升机？
电气化还可以提供安全优势。混合动力推进可以帮助延长紧急情况下的飞行时间。电动动力系统在机械结构上也更简单，因为电机可以直接驱动螺旋桨和旋翼，从而减少飞行中可能发生的故障。
克雷蒂安认为，这对直升机尤其重要。他观察到，大多数直升机坠毁是飞行员失误造成的，其次是机械故障。尽管直升机飞行的机制很复杂，但机械基础很古老，自直升机首次开发以来并没有太大变化，尽管现代电子仪器非常普及。
“对我来说，最先进的平台运行在中古技术上是没有道理的，”他说。“当涉及到可靠性时，这是一个问题。”
这并不是说电动汽车没有问题。作为一项新技术，电力推进不一定更危险，但该领域不如传统飞行成熟。在打破速度记录后，耶茨的飞机在一次死杆着陆中被迫降落，原因是故障电池切断了电机的电源。
储存为飞机供电所需的电子也带来了独特的风险，因为冷却不良的高科技电池可能会着火或爆炸。
旋翼飞机尤其具有挑战性，因为它们的飞行特性很大程度上取决于重量和相对功率。即使是世界上最大的直升机制造商之一西科斯基飞机公司，也在电动飞机的开发上苦苦挣扎，并以安全问题为由，取消了去年测试原型的计划。
克雷蒂安的原型电动直升机几乎只是钢管和一把椅子。该装置由高达 600 安培的电流（来自 128 磅的锂离子聚合物电池）供电，可以使用两对反向旋转的同轴叶片飞行长达 12 分钟。
尽管这只是一个概念验证，但他表示，现在制造商从涡轮机和活塞发动机的开发中获得的收益正在递减，因此该行业正应该迎来另一次技术飞跃。“如果我们能在直升机领域取得成功，固定翼飞机市场将易如反掌，”他说。
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