Busch 普旭循环鼓风机助力瑞士首架氢动力飞机研发

据德国航空航天中心的数据显示，2024 年全球航班起降架次超过 3600 万次，航空运输业的碳排放约占全球二氧化碳总排放量的 2.1%， 大致相当于德国全年的总排放量。为减少航空业对气候的影响、推动未来航空出行更加环保，行业亟需研发新技术。Busch 普旭的真空解决方案正被应用于相关技术的研发之中。

德国联邦议院技术评估办公室（TAB）的一份报告指出，燃料消耗是航空业气候影响的主要驱动因素，因此可持续燃料成为短期内实现技术创新的关键领域。

其中，氢能作为清洁航空燃料具备可观的发展潜力。然而，TAB 报告同时指出，在飞机上储存氢气面临严峻的技术挑战，氢气需存储在大型绝热储罐中，温度维持在零下 253 摄氏度，且罐体自重较大。要攻克这些难题，需要针对现有飞机与配套基础设施持续开展研究和技术升级。

秉承这一创新理念，隶属于 Cellsius 协会的瑞士学生团队研发出一架完全以氢能为动力的小型飞机。Cellsius 是 2022 年成立的一家非营利组织，专注于可持续航空领域的研究。苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的学生可在本科最后一学年，将所学的工程理论知识应用到真实的飞行器制造实践中。

在此期间，他们成功研发了以气态氢为燃料的“H2-Sling”飞机。Busch 普旭向苏黎世联邦理工学院捐赠了的一台 MINK MH 循环鼓风机，实现了高效的氢气再循环，以此支持该研究项目并推动技术进步。

瑞士首架氢动力飞机

该飞机搭载一套 100 千瓦的燃料电池系统。在燃料电池中，氢气与氧气发生电化学反应，释放出电能和热能。燃料电池由电解质膜隔开的两个电极——即阳极和阴极组成， 该薄膜负责离子的传输。

氢气从阳极侧进入电池。氢分子被分裂成质子和电子。氢质子穿过电解质膜扩散到阴极，与环境空气中的氧气反应生成水，从而释放出能量。电能供给至电机，驱动飞机的螺旋桨运转。

由于该反应的唯一副产物是水，因此在飞行过程中飞机不会向大气中排放对气候有害的温室气体。氢气被储存在飞机机翼下方的两个储罐中，单罐储氢量为 2.6 千克。得益于氢能较高的能量密度，该机续航里程可达 200 公里，约相当于两小时的飞行时间。该飞机已于 2025 年 10 月下线并首次公开亮相。目前，该飞机正等待瑞士联邦民航局的认证，计划于 2026 年春季完成首次试飞。其终极目标：飞越阿尔卑斯山脉。

Busch 普旭 MINK MH 循环鼓风机确保氢气的高效再循环

为确保燃料电池稳定运行，必须精准调控氢气与空气的供给，维持化学反应持续稳定地进行。Busch 普旭的 MINK MH 循环鼓风机可将未参与反应的氢气回收再利用，避免燃料浪费。

其工作原理如下：氢气从机翼下方的高压储罐输出。为保障燃料电池内化学反应稳定，供给的氢气量会略高于实际反应需求量， 以此避免局部“燃料匮乏”现象——当电池内反应物不足时会出现该问题，最终会导致反应循环中断。

由于供给过多，反应结束后仍有部分氢气剩余。若不对这部分余气加以利用，就需要配备更大的储罐来装载反应所需的氢气，这会增加飞机自重，削弱飞行性能。因此，为尽可能延长飞行时间、提升续航里程，必须对未反应的氢气进行循环利用。

专为燃料电池研发的循环鼓风机

要实现氢气循环，需将反应物从燃料电池的阳极出口送回阳极入口， Busch 普旭 MINK MH 正是为此设计：压缩机腔体内，两个爪形转子以相反方向转动。在爪型转子的转动下，氢气被吸入、压缩后送回燃料电池的阳极，与来自储罐的新鲜氢气混合。如此一来，反应循环便可不间断地进行。通过回收利用未反应的氢气，可有效降低燃料消耗，节约资源。

MINK MH 是一款获得 TÜV 认证、专为燃料电池应用而研发的循环鼓风机。H2-Sling 项目技术负责人 Andres Neff 表示：“Busch 普旭是为数不多的能够提供氢燃料电池解决方案的供给商之一。我们此前在测试回路中搭载过较小规格的 MINK MH 鼓风机，应用效果十分理想。测试系统中各项运行状态稳定可靠，且鼓风机操作十分简便。因此能在本项目中采用更大规格的同款鼓风机，我们感到非常欣喜。”