Pentru 140.000 de dolari, vă puteți pilota propriul avion electric. Compania slovenă Pipistrel vinde Alpha Electro, primul avion electric certificat ca fiind apt pentru zbor de către Administrația Federală a Aviației (FAA) în 2018. Este o greutate welter la doar 368 de kilograme (811 livre), alimentat de un pachet de baterii de 21 kWh – aproximativ o cincime din puterea pe care o găsiți într-un Tesla Model S. Timp de aproximativ 90 de minute, avionul de antrenament pentru piloți vă va ține pe dvs. și pe un însoțitor în aer fără să ardeți o picătură de combustibil fosil.
Cei dintre noi care nu au o licență de pilot vor trebui să aștepte mai mult timp pentru un zbor fără emisii – dar nu prea mult. Cu toate provocările sale, 2020 s-a dovedit a fi un an de referință pentru aviația electrică. Avioanele electrice au stabilit noi recorduri de distanță, au replicat traiectorii scurte de zbor comercial, au cucerit armata americană și au atras cumpărători de la marile companii aeriene.
Și în iunie, autoritățile europene de reglementare au acordat unui alt avion al Pipistrel, Velis Electro, prima „certificare de tip” electrică din lume, considerând că întregul proiect de aeronavă este sigur și pregătit pentru producția în masă (navigabilitatea certifică doar avioanele individuale).
Mult mai mult urmează. În termen de doi ani, veți putea urmări Air Race E, un circuit care pune față în față opt avioane cu propulsie electrică, care zboară la doar 10 metri (32 de picioare) de la sol la 450 km/h (280 mph). Liderii decolării și aterizării verticale electrice (eVTOL), Archer, Joby și Beta, își citesc zborurile alimentate cu baterii în întrebarea pentru certificare.
„Ați văzut o oarecare agitație în aviația electrică, dar, de asemenea, o vedeți mai aproape de realitate” în 2020, spune John Hansman, director al Centrului Internațional pentru Transporturi Aeriene de la MIT și parte a companiei Electra, un startup de aeronave hibrid-electrice. „Este clar că va exista o apariție a unei noi clase de avioane electrice. Anul viitor, veți vedea avioane hibride și cu baterii în serviciu sau aproape de a fi în serviciu.”
Avansul remarcabil al bateriilor, al motoarelor electrice și al altor echipamente instalate în mașinile electrice – precum și sutele de milioane de dolari în aplicațiile din domeniul aviației – au adus tehnologia electrică mult mai aproape de decolarea comercială, după ani de îndoieli. Până în 2035, estimează banca de investiții UBS, industria aviatică va fi în proporție de 25% hibridă sau complet electrică.
Dar ascensiunea nu a fost lipsită de turbulențe. În ianuarie, un prototip complet electric de la Eviation a luat foc în timpul testelor la sol pe un aeroport din Arizona, probabil din cauza supraîncălzirii bateriilor (compania spune că va intra în serviciu până în 2022). Uber și-a vândut divizia de aviație, Elevate, către start-up-ul Joby, deoarece perspectivele financiare pentru decolarea și aterizarea verticală electrică (eVTOL) rămân prea departe de profitabilitate pentru bilanțul cu probleme al Uber.
„Există o mare diferență între un avion de demonstrație și un avion pe care încerci să îl certifici”, a declarat Hansman, referindu-se la un proces al FAA care necesită sute de milioane de dolari pe parcursul a aproape un deceniu. Dar noua cursă aeriană a început. Cine va fi primul care va certifica o aeronavă electrică comercială?
De ce să mergem pe electric?
Jumătate din toate zborurile globale sunt mai scurte de 500 de mile. Acesta este locul ideal pentru aeronavele electrice. Mai puține piese în mișcare, mai puțină întreținere și electricitate ieftină(er) înseamnă că costurile pot scădea la mai mult de jumătate, ajungând la aproximativ 150 de dolari pe oră (avioanele mai mici, cum ar fi cele ale lui Pipistrel, costă doar câțiva dolari). Pentru companiile aeriene, acest lucru face posibile (și profitabile) rute complet noi, acoperite acum de mașini și trenuri, datorită costurilor mai mici cu combustibilul, întreținerea și forța de muncă.
Propulsia electrică aproape că rezolvă o altă problemă pentru aviație: emisiile de carbon. Aviația emite mai mult de 2% (pdf) din emisiile de CO2 la nivel mondial și ar putea ajunge la aproape un sfert până la jumătatea secolului. În condițiile în care niciun combustibil alternativ nu este pregătit să părăsească solul, iar numărul de pasageri aerieni se va dubla până în 2035, energia electrică ar putea oferi industriei cea mai bună cale de a progresa într-o lume cu constrângeri climatice.
Acesta este probabil să facă din 2021 anul hibridului. Pe drumul către proiectarea de aeronave complet electrice, companiile de aviație electrică modifică ceea ce funcționează pentru a rămâne la înălțime. Aceasta a fost strategia Ampaire, cu sediul în Los Angeles, cu „Electric EEL”, care împerechează un motor cu combustie în partea din față cu un motor de elice electric în spate. Cessna 337 Skymaster modificat este unul dintre primii hibrizi care a obținut aprobarea în cadrul certificării aeronavelor experimentale ale FAA (doar echipajul și personalul esențial au voie să zboare).
În octombrie, EEL a efectuat un zbor de testare de 341 de mile între Los Angeles și San Francisco Bay Area, cel mai lung zbor electric-hibrid efectuat vreodată pentru un avion comercial, susține compania. Ampaire efectuează în prezent zboruri de probă de 15 minute în parteneriat cu Mokulele Airlines, cu sediul în Hawaii, pentru a dovedi fezabilitatea unor călătorii rapide între aeroporturile mici ale insulelor cu încărcături simulate. În 2021, compania spune că va începe să zboare în Marea Britanie, va colabora cu NASA pentru a-și revizui proiectele de aeronave, va crea un lanț de aprovizionare și va pune bazele propriului său vehicul, Tailwind, un avion electric cu reacție construit la comandă care se află pe planșa de desen (și în camerele de testare aerodinamică).
„Clean-sheet design”
Premiul suprem va fi proiectarea unor aeronave electrice complet noi. Dar certificarea unei noi aeronave rămâne dificilă și costisitoare. „Este nevoie de mult timp și de mulți bani pentru a construi o nouă planetă de la zero”, spune Kevin Noertker, co-fondator al Ampaire. „Vor trece între cinci și șapte ani înainte de a obține un proiect cu foaie curată. O mulțime de companii încearcă să ne demonstreze că ne înșelăm, dar dacă vor reuși, va fi o lume mult mai bună.”
Eviation Aircraft este unul dintre startup-urile care se află cel mai departe pe această pistă. Noul său avion electric, Alice, a făcut senzație după ce o versiune la scară redusă a finalizat un zbor demonstrativ autonom la Salonul aeronautic de la Paris în 2017. De atunci, informează Eviation, avionul de nouă locuri și 4 milioane de dolari a primit peste 150 de comenzi. În ceea ce privește avioanele mai mari, Wright Electric spune că construiește o flotă de avioane electrice cu 186 de locuri pentru compania aeriană britanică de buget easyJet, care urmează să fie lansată până în 2030.
Există apoi aeronavele care nu au nevoie de nicio pistă. Taxiurile aeriene, asemănătoare cu dronele supradimensionate, promit să aducă prețul și confortul zborului urban la un nivel suficient de scăzut pentru a transforma orașele și livrarea în aceeași zi. Aeronava eVTOL a companiei Archer Aviation va transporta patru pasageri în vehiculele sale la viteze de până la 150 mph la aproximativ 60 de mile. „Construim prima companie aeriană complet electrică din lume”, spune Adam Goldstein, cofondator al Archer. „Vă puteți aștepta să zburăm în 2021”. Compania țintește rutele urbane la prețul unui UberX, aproximativ 3-6 dolari pe pasager-milă. Până în 2024, intenționează să facă publicul să călătorească în interiorul vehiculelor sale. Archer, ca și rivalii Joby și Beta, toți se întrec în a obține certificarea FAA pentru liniile lor de aeronave.
Cei mai noi copii din bloc sunt aeronavele STOL (short take-off and landing). Acestea combină simplitatea și economiile de costuri ale aeronavelor cu aripă fixă cu distanțe de decolare extrem de scurte, de 100 de metri sau mai puțin, aproximativ o treime dintr-un teren de fotbal. Un șir de motoare electrice de-a lungul aripilor generează o portanță suplimentară, evitând o parte din complexitatea inginerească și provocările de certificare cu care se confruntă eVTOL-urile.
Toate acestea se vor confrunta cu decizii dificile pentru a se asigura că tehnologia potrivită ajunge în aeronavă, într-o perioadă în care modelele evoluează rapid, spune Matt Trotter de la Silicon Valley Bank: „Ritmul de inovare în aviație în acest moment este mai rapid decât am văzut vreodată din partea antreprenorilor cu care vorbim”. Combustibilul, autonomia și factorii de formă sunt toate puse la bătaie. Bateriile sunt ieftine și ușor disponibile, dar hidrogenul pare din ce în ce mai atractiv pentru zborurile de peste câteva sute de kilometri (aprovizionarea și stocarea acestuia rămâne o provocare).
Avioanele comerciale autonome sunt, de asemenea, în sfârșit în curs de decolare, iar asocierea avioanelor fără pilot cu propulsia electrică ar putea oferi economii uriașe de costuri. Dar FAA nu va permite piloților să părăsească încă cabina de pilotaj. Iar formele exotice ale aeronavelor sunt scoase de pe planșeta de desen pe măsură ce motoarele electrice de mici dimensiuni permit inginerilor aerospațiali să experimenteze plasarea unuia – sau a unei duzini – pe diferite suprafețe ale corpului aeronavei.
Toate acestea forțează startup-urile să dezvolte aeronave care să acomodeze diferite tehnologii susceptibile de a câștiga tracțiune în următorii ani. Jeff Engler, directorul general al Wright Electric, spune că firma sa „procesează în paralel” diferite modele în timp ce se pregătește să certifice o aeronavă care poate găzdui baterii, hibride sau hidrogen. În total, se estimează că aproximativ 200 de aeronave electrice vor fi în curs de dezvoltare în 2019, în creștere cu o treime față de anul precedent.
Investitorii pariază cu nerăbdare pe acest sector. „Cea mai mare schimbare pe care o vedem în ultima vreme este accesul la capital pentru tehnologia profundă”, spune Trotter. Din 2015, 10 dintre cele mai importante startup-uri din domeniul aviației electrice la nivel global au strâns peste 1,2 miliarde de dolari, cele mai multe dintre ele în ultimul an (conduse de o rundă de 590 de milioane de dolari de către Joby Aviation), potrivit PitchBook. Companiile aeriene varsă bani în lanțul de aprovizionare pentru propulsia electrică. Brațele de investiții pentru JetBlue Airways au investit 250 de milioane de dolari în startup-uri de aviație electrică în ultimii trei ani, iar Intel, Toyota Motor, Daimler și Geely Automobile din China se înghesuie în acest spațiu.
Și armata se întoarce la rădăcinile sale ca finanțator timpuriu al tehnologiei din Silicon Valley: Atât Marina cât și Forțele Aeriene oferă fonduri, sprijin și teste pentru drone de marfă autonome și electrice. Aeronava eVTOL de patru persoane a companiei Joby Aviation a obținut recent o certificare de navigabilitate din partea Forțelor Aeriene pentru a începe să zboare în misiuni militare (alte 19 companii sunt în linie pentru a face același lucru).
Aceste companii vor avea nevoie de toți banii pe care îi pot obține. Startup-urile din domeniul aviației electrice, prezice un director de companie aeriană, ar putea avea nevoie de 17 miliarde de dolari (poate chiar de 40 de miliarde de dolari) pentru a-și certifica aeronavele și a-și construi afacerile, o parte semnificativă din capitalul de risc în fiecare an. Câteva companii au făcut deja aterizări forțate. Zunum Aero, în ciuda faptului că a strâns 6,8 milioane de dolari de la investitori, inclusiv de la Boeing și JetBlue, a rămas fără bani în 2018 și a concediat 70 de membri ai personalului (acum strânge din nou fonduri). Fără infuzii masive de bani și fără noi surse de venituri înainte ca propriile lor ambarcațiuni să fie gata de zbor, este probabil ca mai multe companii să se alăture Zunum.
Cursa aviației electrice va fi atât împotriva falimentului, cât și a rivalilor.
.