140 000 dollárért már saját elektromos repülőgépet vezethet. A szlovén Pipistrel cég árulja az Alpha Electro-t, az első elektromos repülőgépet, amelyet a Szövetségi Légügyi Hivatal (FAA) 2018-ban légialkalmassági bizonyítvánnyal látott el. A mindössze 811 font (368 kilogramm) súlyú repülőgép egy 21 kWh-s akkumulátorcsomaggal működik – körülbelül egyötöde annak az energiának, ami egy Tesla Model S-ben található. 90 percig a pilótaképző repülőgép úgy tartja Önt és egy társát a levegőben, hogy egy csepp fosszilis üzemanyagot sem éget el.
Azoknak, akiknek nincs pilótaengedélyük, tovább kell várniuk a kibocsátásmentes repülésre – de nem sokat. Minden kihívása ellenére 2020 mérföldkőnek bizonyult az elektromos repülés számára. Az elektromos repülőgépek új távolsági rekordokat állítottak fel, rövid kereskedelmi repülési útvonalakat replikáltak, megnyerték az amerikai hadsereget, és vevőket vonzottak a nagy légitársaságok közül.
A júniusban pedig az európai hatóságok a Pipistrel egy másik repülőgépének, a Velis Electro-nak megadták a világ első elektromos “típusengedélyét”, amely a teljes repülőgép-tervet biztonságosnak és sorozatgyártásra késznek minősítette (a légialkalmasság csak az egyes repülőgépeket minősíti).
Sok minden más jön még. Két éven belül megnézheti az Air Race E-t, egy olyan pályát, amelyen nyolc elektromos meghajtású repülőgép versenyez egymás ellen, mindössze 10 méterre a földtől, 280 mérföld/órás (450 km/h) sebességgel száguldva. Az elektromos függőleges felszállás és leszállás (eVTOL) vezetői, az Archer, a Joby és a Beta az akkumulátoros repülésüket olvassák a kérdéses minősítésen.
“Láttunk némi felrázkódtatást az elektromos repülésben, de azt is látjuk, hogy 2020-ban közelebb kerül a valósághoz” – mondja John Hansman, az MIT Nemzetközi Légi Közlekedési Központjának igazgatója, az Electra hibrid-elektromos repülőgépekkel foglalkozó startup cég tagja. “Egyértelmű, hogy az elektromos repülőgépek új osztályának megjelenése várható. Jövőre hibrid és akkumulátoros repülőgépeket láthatunk szolgálatban vagy közel a szolgálatba állításhoz.”
Az akkumulátorok, az elektromos motorok és az elektromos autókba szerelt egyéb hardverek figyelemre méltó fejlődése – valamint a légi közlekedésben alkalmazott több százmillió dolláros fejlesztések – az elektromos technológiát az évekig tartó kétségek után sokkal közelebb vitték a kereskedelmi forgalomba álláshoz. A UBS befektetési bank becslése szerint 2035-re a légi közlekedés 25%-ban hibrid vagy teljesen elektromos lesz.
Az emelkedés azonban nem volt zökkenőmentes. Januárban az Eviation egy teljesen elektromos prototípusa lángba borult egy arizonai repülőtéren végzett földi tesztelés során, valószínűleg az akkumulátorok túlmelegedése miatt (a vállalat szerint 2022-re áll forgalomba). Az Uber eladta repülési részlegét, az Elevate-ot a Joby startupnak, mivel az elektromos függőleges fel- és leszállás (eVTOL) pénzügyi kilátásai túl messze vannak a nyereségességtől az Uber küszködő mérlegéhez.
“Nagy különbség van egy bemutató repülőgép és egy olyan repülőgép között, amelyet megpróbálsz hitelesíteni” – mondta Hansman, utalva az FAA folyamatára, amely közel egy évtized alatt több száz millió dollárt igényel. De az új légi verseny már elkezdődött. Ki lesz az első, aki tanúsít egy kereskedelmi célú elektromos repülőgépet?
Miért elektromos?
A globális repülések fele 500 mérföldnél rövidebb. Ez az elektromos repülőgépek számára a legkedvezőbb pont. A kevesebb mozgó alkatrész, a kevesebb karbantartás és az olcsó(bb) áram azt jelenti, hogy a költségek több mint felére, körülbelül 150 dollárra csökkenhetnek óránként (a kisebb repülőgépek, mint a Pipistrelé, csak néhány dollárba kerülnek). A légitársaságok számára ez az alacsonyabb üzemanyag-, karbantartási és munkaerőköltségeknek köszönhetően teljesen új útvonalakat tesz lehetővé (és nyereségessé), amelyeket most autóval és vonattal tesznek meg.
A villamos meghajtás majdnem megoldja a repülés egy másik problémáját: a szén-dioxid-kibocsátást. A légi közlekedés a világ CO2-kibocsátásának több mint 2%-át (pdf) bocsátja ki, és ez a kibocsátás az évszázad közepére elérheti majdnem a negyedét. Mivel nincs alternatív üzemanyag, amely készen állna arra, hogy elhagyja a földet, és a légi utasok száma 2035-re megduplázódik, az elektromos meghajtás kínálhatja az iparág számára a legjobb megoldást az éghajlatváltozás által korlátozott világban.
Ez valószínűleg 2021-et a hibridek évévé teszi. A teljesen elektromos repülőgépek tervezése felé vezető úton az elektromos repüléssel foglalkozó vállalatok módosítják azt, ami működik, hogy a levegőben maradjon. Ez volt a Los Angeles-i székhelyű Ampaire stratégiája az “Electric EEL” nevű repülőgéppel, amely egy belső égésű motort párosít az orrban és egy elektromos légcsavaros motort a hátuljában. Az átalakított Cessna 337 Skymaster egyike az első hibrideknek, amelyek elnyerték az FAA kísérleti repülőgép-engedélyét (csak a szükséges személyzet és a személyzet repülhet).
Októberben az EEL 341 mérföldes tesztrepülést teljesített Los Angeles és a San Francisco Bay Area között, ami a cég állítása szerint a leghosszabb elektromos-hibrid repülés, amelyet kereskedelmi repülőgép valaha is teljesített. Az Ampaire most a hawaii székhelyű Mokulele Airlines légitársasággal együttműködve 15 perces próbarepüléseket hajt végre, hogy bebizonyítsa a szigetek kis repülőterei közötti gyors utak megvalósíthatóságát látszólagos hasznos teherrel. A vállalat azt mondja, hogy 2021-ben repülni kezd az Egyesült Királyságban, a NASA-val együttműködve átdolgozza a repülőgépek terveit, kiépíti az ellátási láncot, és megalapozza saját járművét, a Tailwindet, a tervezőasztalon (és aerodinamikai tesztkamrákban) lévő egyedi elektromos repülőgépet.
“Clean-sheet design”
A végső nyeremény egy teljesen új elektromos repülőgép tervezése lesz. Egy új repülőgép tanúsítása azonban továbbra is nehézkes és költséges. “Sok időbe és sok pénzbe kerül egy új bolygó megépítése a semmiből” – mondja Kevin Noertker, az Ampaire társalapítója. “Öt-hét évbe telik, mire tiszta lapra kerül a tervezés. Sok vállalat próbálja bebizonyítani, hogy tévedünk, de ha sikerül nekik, sokkal jobb világ lesz.”
Az Eviation Aircraft az egyik olyan startup, amely a legmesszebb jutott ezen a kifutón. Új elektromos repülőgépe, az Alice azután keltett feltűnést, hogy 2017-ben a Párizsi Légi Szalonon egy kicsinyített változata autonóm bemutató repülést hajtott végre. Azóta az Eviation jelentése szerint a kilencüléses, 4 millió dolláros repülőgépre több mint 150 megrendelés érkezett. A nagyobb repülőgépek esetében a Wright Electric azt mondja, hogy a brit easyJet diszkont légitársaság számára épít egy 186 férőhelyes elektromos repülőgépekből álló flottát, amely 2030-ra készül el.
Aztán ott vannak a légi járművek, amelyeknek egyáltalán nincs szükségük kifutópályára. A légitaxik, amelyek a nagyra nőtt drónokhoz hasonlítanak, azt ígérik, hogy a városi repülés árát és kényelmét elég alacsonyra hozzák ahhoz, hogy átalakítsák a városokat és az egynapos kiszállítást. Az Archer Aviation eVTOL repülőgépe négy utast fog szállítani járműveiben akár 150 mérföld/órás sebességgel mintegy 60 mérföldes körzetben. “Mi építjük a világ első teljesen elektromos légitársaságát” – mondja Adam Goldstein, az Archer társalapítója. “Arra lehet számítani, hogy 2021-ben repülni fogunk”. A vállalat városi útvonalakat céloz meg egy UberX árával, körülbelül 3-6 dollár/utasmérföld áron. A tervek szerint 2024-re a nagyközönség is utazhat majd a járműveiben. Az Archer, akárcsak a riválisok, a Joby és a Beta, mindannyian versenyben vannak, hogy megszerezzék az FAA minősítést a repülőgépcsaládjukhoz.
A legújabb gyerekek a blokkban a STOL (rövid fel- és leszállású) repülőgépek. Ezek a merevszárnyú repülőgépek egyszerűségét és költségtakarékosságát ötvözik a rendkívül rövid, legfeljebb 100 láb, azaz körülbelül egy futballpálya harmadának megfelelő felszállási távolsággal. A szárnyak mentén elhelyezett villanymotorok sora extra felhajtóerőt generál, elkerülve ezzel az eVTOL-ok mérnöki bonyolultságának és tanúsítási kihívásainak egy részét.
Matt Trotter, a Silicon Valley Bank munkatársa szerint mindannyiuknak nehéz döntésekkel kell szembenézniük, hogy a megfelelő technológia bekerüljön a repülőgépekbe, miközben a tervek gyorsan fejlődnek: “Az innováció üteme a repülésben jelenleg gyorsabb, mint amilyet valaha is láttunk a vállalkozóknál, akikkel beszélünk.” Az üzemanyag, az autonómia és a formatényezők mind-mind a tét. Az akkumulátorok olcsók és könnyen elérhetők, de a hidrogén egyre vonzóbbnak tűnik a néhány száz mérföldnél hosszabb repülésekhez (beszerzése és tárolása továbbra is kihívást jelent).
Az autonóm kereskedelmi repülőgépek is végre felszállnak, és a pilóta nélküli repülőgépek elektromos meghajtással való párosítása hatalmas költségmegtakarítást jelenthet. Az FAA azonban még nem engedi, hogy a pilóták elhagyják a pilótafülkét. Az egzotikus repülőgépformák pedig lekerültek a tervezőasztalról, mivel a kis elektromos motorok lehetővé teszik a repülőgépmérnökök számára, hogy kísérletezzenek egy – vagy egy tucat – repülőgép elhelyezésével a repülőgépváz különböző felületein.
Mindez arra kényszeríti a startupokat, hogy olyan repülőgépeket fejlesszenek, amelyek befogadják a különböző, a következő években valószínűleg teret nyerő technológiákat. Jeff Engler, a Wright Electric vezérigazgatója szerint cége “párhuzamosan dolgozza fel” a különböző terveket, miközben olyan repülőgép engedélyeztetésére készül, amely akkumulátorokat, hibrideket vagy hidrogént is képes befogadni. A becslések szerint 2019-ben összesen mintegy 200 elektromos repülőgép lesz fejlesztés alatt, ami egyharmadával több, mint egy évvel korábban.
A befektetők lelkesen fogadnak az ágazatra. “A legnagyobb változás, amit mostanában látunk, a tőkéhez való hozzáférés a mély technológiához” – mondja Trotter. A PitchBook szerint 2015 óta a világ 10 vezető elektromos repülési startupja több mint 1,2 milliárd dollárt gyűjtött, a legtöbbet az elmúlt évben (élén a Joby Aviation 590 millió dolláros körével). A légitársaságok pénzt ölnek az elektromos meghajtás ellátási láncába. A JetBlue Airways befektetési karai az elmúlt három évben 250 millió dollárt fektettek be az elektromos repüléssel foglalkozó startupokba, és az Intel, a Toyota Motor, a Daimler és a Geely Automobile Kínában is egyre nagyobb teret hódítanak.
A hadsereg pedig visszatér a gyökereihez, mint a Szilícium-völgyi technológia korai finanszírozója: A haditengerészet és a légierő egyaránt finanszírozza, támogatja és teszteli az autonóm és elektromos teherszállító drónokat. A Joby Aviation négyszemélyes eVTOL repülőgépe nemrég nyerte el a légierő légialkalmassági engedélyét, hogy megkezdhesse a katonai küldetések repülését (19 másik vállalat áll sorban ugyanezért).
Ezeknek a vállalatoknak minden pénzre szükségük lesz. Az elektromos repüléssel foglalkozó startupoknak – jósolja egy légitársasági vezető – 17 milliárd dollárra (talán 40 milliárdra is) lehet szükségük a repülőgépek tanúsításához és a vállalkozásuk felépítéséhez, ami minden évben a kockázati tőke jelentős részét teszi ki. Néhány cég máris kényszerleszállást hajtott végre. A Zunum Aero annak ellenére, hogy 6,8 millió dollárt gyűjtött be olyan befektetőktől, mint a Boeing és a JetBlue, 2018-ban kifogyott a pénzből, és 70 munkatársát elbocsátotta (most ismét pénzgyűjtésbe kezdett). Hatalmas pénzinjekciók és új bevételi források nélkül, mielőtt saját járműveik repülésre készek lennének, valószínűleg több vállalat is csatlakozik a Zunumhoz.
Az elektromos repülés versenyfutása éppúgy a csőddel, mint a riválisokkal fog zajlani.