مع سعي صناعة الطيران إلى إيجاد بدائل مستدامة للوقود الأحفوري، برز الطيران الكهربائي كحل واعد. ومع ذلك، يعتمد نجاح الطائرات الكهربائية إلى حد كبير على التقدم في تكنولوجيا البطاريات. تستكشف هذه المقالة الوضع الحالي لبطاريات الطيران الكهربائي والتحديات الرئيسية والابتكارات المستقبلية.

تقنيات البطاريات الحالية في مجال الطيران الكهربائي

1. بطاريات ليثيوم أيون (ليثيوم أيون)
تستخدم على نطاق واسع في المركبات الكهربائية والطائرات الصغيرة.

كثافة طاقة عالية ولكن محدودة بالوزن وسرعة الشحن.

أمثلة: Pipistrel Alpha Electro، X-57 Maxwell التابع لوكالة ناسا.

2. بطاريات الحالة الصلبة
كثافة طاقة أعلى وأمان أفضل.

لا يوجد إلكتروليت سائل، مما يقلل من مخاطر الحريق.

لا يزال قيد التطوير ولكنه واعد في مجال الطيران.

3. خلايا الوقود الهيدروجينية
ليست بطارية تقليدية بل مصدر طاقة بديل.

إمكانية قطع مدى أطول مع إمكانية إعادة التزود بالوقود بسرعة أكبر.

تُستخدم في مشاريع مثل طائرات ZeroAvia التي تعمل بالهيدروجين والكهرباء.

التحديات الرئيسية لبطاريات الطيران الكهربائية
كثافة الطاقة - تتطلب الطائرات تخزين طاقة أعلى بكثير من السيارات.

الوزن - تقلل البطاريات الثقيلة من الحمولة الصافية وكفاءة الطيران.

سرعة الشحن - الشحن السريع ضروري للاستمرارية التجارية.

السلامة - يجب تقليل مخاطر الهرب الحراري إلى الحد الأدنى.

الابتكارات المستقبلية
بطاريات الليثيوم والكبريت المتقدمة (Li-S) - بطاريات الليثيوم والكبريت (Li-S) - من المحتمل أن تضاعف كثافة طاقة الليثيوم أيون.

البطاريات القائمة على الجرافين - شحن أسرع ووزن أخف.

الأنظمة الهجينة - الجمع بين البطاريات والتصميمات الهيدروجينية أو الكهربائية الهجينة.

الخاتمة
لا يزال الطيران الكهربائي في مراحله المبكرة، ولكن تكنولوجيا البطاريات تتطور بسرعة. فبينما تعمل بطاريات الليثيوم أيون الحالية على تشغيل الطائرات الصغيرة، فإن الإنجازات في أنظمة الحالة الصلبة والليثيوم والكبريت والليثيوم-كبريت والأنظمة القائمة على الهيدروجين يمكن أن تحدث ثورة في مجال الطيران الكهربائي التجاري في العقد القادم.