Elektryczne samoloty, napędzane bateriami lub ogniwami wodorowymi, obiecują zrewolucjonizować lotnictwo, redukując emisje CO₂ i hałas, a także otwierając nowe możliwości dla regionalnych połączeń. Od certyfikowanego Pipistrel Velis Electro po ambitne projekty Airbusa i startupów takich jak Lilium, branża lotnicza stawia na zieloną przyszłość.
Elektryczne samoloty, napędzane silnikami elektrycznymi zasilanymi bateriami litowo-jonowymi lub ogniwami wodorowymi, mają szansę zmienić oblicze lotnictwa, które odpowiada za ponad 2% globalnych emisji CO₂ – około 1,2 miliarda ton rocznie, według danych Międzynarodowej Organizacji Lotnictwa Cywilnego (ICAO). W dobie rosnącej presji regulacyjnej ze strony Unii Europejskiej, która wprowadza podatki węglowe w ramach pakietu „Fit for 55”, oraz oczekiwań inwestorów kierujących się zasadami ESG (środowisko, społeczna odpowiedzialność, ład korporacyjny), branża lotnicza szuka alternatyw dla tradycyjnych silników odrzutowych. Rosnące ceny paliw lotniczych, które w 2024 roku wzrosły o 20% w porównaniu do 2023 roku, dodatkowo przyspieszają te wysiłki.
Elektryczne samoloty obiecują zeroemisyjne loty, mniejszy hałas i niższe koszty eksploatacji. Jednak ich rozwój napotyka na poważne bariery technologiczne, takie jak niska gęstość energii baterii czy trudności w uzyskaniu certyfikacji bezpieczeństwa.
Kto już leci?
Branża lotnicza od lat eksperymentuje z elektrycznymi samolotami, a niektóre projekty osiągnęły już etap certyfikacji i testów. W 2020 roku słoweńska firma Pipistrel otrzymała certyfikat EASA (Europejska Agencja Bezpieczeństwa Lotniczego) dla Velis Electro, dwumiejscowego samolotu elektrycznego używanego głównie do szkoleń pilotów. Zasięg 185 km i czas lotu do 50 minut czynią go pionierem, choć ograniczonym do krótkich tras. Z kolei izraelska firma Eviation testuje Alice, dziewięcioosobowy samolot elektryczny, który w 2022 roku wykonał pierwszy lot testowy, osiągając zasięg 400 km przy prędkości 407 km/h.
Giganci lotniczy również wchodzą do gry. Airbus rozwija projekty ZeroE, w tym koncepcje samolotów wodorowo-elektrycznych, które mają wejść na rynek w 2035 roku, oraz E-Fan X, hybrydowy demonstrator testowany w 2020 roku. Rolls-Royce współpracuje z firmą Tecnam nad modelem P-Volt, a Boeing inwestuje w badania nad napędem hybrydowym. Startupy, takie jak niemiecki Lilium z odrzutowym eVTOL (elektryczny pionowy start i lądowanie) czy szwedzki Heart Aerospace z 30-miejscowym ES-30, obiecują loty regionalne już w 2028 roku.
Baterie kontra grawitacja
Największą przeszkodą dla elektrycznych samolotów jest niska gęstość energii baterii litowo-jonowych, która wynosi około 250 Wh/kg, w porównaniu do 12 000 Wh/kg dla paliwa lotniczego. Oznacza to, że baterie są zbyt ciężkie, by zapewnić zasięg i ładowność porównywalną z tradycyjnymi samolotami. Na przykład Pipistrel Velis Electro waży 600 kg, z czego połowę stanowi bateria, a jego zasięg ogranicza się do 185 km.
Inne wyzwania to przeciążenia podczas startu i lądowania, które obciążają baterie, oraz problemy z ich stabilnością termiczną, co zwiększa ryzyko pożaru. Certyfikacja bezpieczeństwa, wymagana przez EASA czy FAA, jest procesem kosztownym i czasochłonnym, szczególnie dla nowych technologii. By obejść te ograniczenia, producenci eksperymentują z hybrydowymi napędami (połączenie silników spalinowych i elektrycznych), lotami krótkodystansowymi (do 500 km) oraz technologiami eVTOL, które eliminują potrzebę długich pasów startowych. Airbus szacuje, że do 2030 roku baterie mogą osiągnąć gęstość energii 400 Wh/kg, ale to wciąż za mało dla lotów transkontynentalnych.
Ziemia oddycha, niebo się zmienia
Elektryczne samoloty obiecują znaczące korzyści ekologiczne i społeczne. W odróżnieniu od tradycyjnych odrzutowców, nie emitują CO₂ podczas lotu, co może pomóc w osiągnięciu celów neutralności klimatycznej UE do 2050 roku. Redukcja hałasu, nawet o 50% w porównaniu do konwencjonalnych silników, czyni je idealnymi dla mniejszych lotnisk w pobliżu miast. Na przykład Heart Aerospace ES-30, z zasięgiem 400 km, może obsługiwać trasy regionalne, takie jak Warszawa–Kraków, odciążając przepełnione huby, jak Okęcie czy Frankfurt.
Elektryczne samoloty wspierają rozwój lotnictwa regionalnego, umożliwiając obsługę mniejszych miast, takich jak Rzeszów czy Lublin, bez konieczności rozbudowy infrastruktury. Jednak produkcja baterii litowo-jonowych generuje własny ślad węglowy – wydobycie litu i kobaltu w krajach takich jak Kongo czy Chile wiąże się z emisjami i problemami etycznymi. Według raportu Międzynarodowej Rady ds. Czystego Transportu (ICCT), produkcja baterii do samolotu typu Alice emituje tyle CO₂, co rok lotów tradycyjnym odrzutowcem na tej samej trasie.
Czy to się w ogóle opłaca?
Elektryczne samoloty obiecują niższe koszty eksploatacji dzięki prostszej konstrukcji silników elektrycznych, które mają mniej części ruchomych i wymagają rzadszych serwisów. Według szacunków Heart Aerospace, koszt operacyjny ES-30 jest o 30% niższy niż w przypadku tradycyjnych samolotów regionalnych, takich jak ATR 72. Energia elektryczna jest też tańsza niż paliwo lotnicze – w 2024 roku kilowatogodzina kosztowała średnio 0,15 euro w UE, podczas gdy litr paliwa lotniczego przekraczał 0,8 euro.
Jednak wysokie koszty badań i rozwoju (R&D) oraz produkcji baterii, które tracą żywotność po około 1 000 cykli ładowania, ograniczają rentowność. Na przykład cena baterii do Eviation Alice stanowi 40% kosztów całego samolotu. Ograniczenia zasięgu (do 500 km) i liczby pasażerów (9–30 osób) sprawiają, że elektryczne samoloty są obecnie opłacalne głównie na krótkich trasach regionalnych, w transporcie cargo lub w szkoleniach pilotów.
Analitycy BloombergNEF szacują, że rynek elektrycznego lotnictwa osiągnie wartość 1 biliona dolarów do 2050 roku, ale dopiero po przełomie w technologii baterii.