通勤飞机混合动力结构电池
现在要求航空将环境可持续性和经济增长结合起来。这些需求导致了欧洲的政策路线图，并导致了一致的长期研究工作。
2019年，欧洲绿色协议设定了到2050年在包括航空运输在内的欧盟经济所有部门实现气候中和的雄心勃勃的目标，大大高于之前的环境目标。
限制飞行中温室气体和污染物排放的主要策略之一是增加机载电能用于非推进和推进目的，从而产生了以下概念：“多电飞机”、“混合动力飞机”和“全电动飞机”。
至今已经设计并试飞了一些全电动飞机；Riboldi提供了一个简短的模型列表。这些模型是现有滑翔机的电气化版本。
如LangeAviationAntares20E和23E或PipistrelTaurusElectroG2，或受轻型运动飞机类别中相应的常规动力飞机启发的超轻型飞机，如YuneecInternationalE43或PipistrelAlphaElectro。
关于混合动力电力推进，存在的样本更少，目前市场上没有可用的设计，今天该领域的研究很活跃。
与传统内燃机相比，现代电动机驱动器在将储存的能量转换为机械能方面效率更高，但电力推进的主要限制是储能系统的限制。
电池，它，尤其是对于飞机，不能提供足够的能量质量比和能量体积密度而不会对飞机最大起飞重量产生相关的负面影响，进而影响有效载荷或飞机尺寸。
由于当今为改善此类性能指标所做的研究努力，设计和飞行电力推进飞机是可能的，正如超轻型和通用航空类别中的一些现有示例所证明的那样。
无论选择何种飞机配置，基于传统电池技术来存储所需电力的混合动力电动解决方案都会受到额外重量的影响。
电池质量会对飞机重量产生不利的“滚雪球”效应，对电力的需求越大，电池质量就越大，飞机的最大起飞重量也就越大。
为了打破滚雪球效应对飞机重量收敛过程的不利循环，或减轻其负面影响，在安装在飞机上的传统电池系统中存储电能的另一种方法。
将能量存储和承载能力结合在多功能结构或结构电池(SB)，自1990年代后期以来已成为研究的前沿。
结构电池是混合和多功能复合材料，可以提供电能存储，同时是承载负载的结构元件。在非常全面的分类标准中。
结构电池可以是嵌入式电池，这种多功能结构将锂离子电池有效地嵌入到复合结构或更常见的夹层结构中。
和层压结构电极，其中电极材料具有固有的承载和储能功能。可以在中找到更详细的SB分类。
传统电池组主要用于提供电能，而结构电池组则进一步发挥了这一作用，形成了坚固的结构，加强了结构体。在有关评估结构电池在航空领域可能产生的影响的文献中可以找到一些工作。
Adam等人展示了对飞机结构内集成储能潜力的估计，假设理想和完全替代，通过利用飞机最大起飞重量的10-40%将电力存储在飞机结构中，可以实现大约11%和66%的航程扩展。
显示机械和/或存储性能的差异同样重要；去年更多的研究人员将他们的注意力集中在了这些应用上Schutzeichel等人。
在工作中强调了碳纤维作为结构阳极的电化学特性，而Leijonmarck等人嵌入阴极掺杂基质材料中用作锂离子电池的负极。
Shirshova等人对双连续液体-环氧树脂系统进行了系统分析，以实现刚性结构固体电解质。
可能会使用此概念来估计相关结构的多功能能力。
为了优化结构的体积，Scholz等人发现，两架小型全电动飞机的整个推进电池可以由结构电池取代，其最小能量密度约为三分之一到一-传统电池组的一半。
Nguyen等人研究了将结构电池嵌入A220类飞机机舱地板的可能性。他们通过考虑144Wh/kg的最小比能量、290W/kg的比功率、28GPa的面内弹性模量和抗压强度证明了SB的这种应用可以用于为机上娱乐系统供电219兆帕。
Karadotcheva等人对结构电池所需的能量和功率密度以及A320类飞机可实现的燃油消耗和温室气体减少进行了调查。
他们发现，对于1500公里的MEA任务，嵌入50%飞机结构中的结构电池至少90Wh/kg和55W/kg可使燃油效率提高5.6%。
对于HEA，考虑到结构中100%的SB集成以及具有400至600Wh/kg的主要常规电池组，所需的SB能量和功率密度应约为200Wh/kg和120W/kg。
对于AEA，SB的这些值上升到400Wh/kg，而传统电池组的这些值上升到700到800Wh/kg。
Donateo等人。
提出了一种在设计和优化混合动力电动无人车时考虑动力系统、飞行器结构、任务剖面和多功能化之间协同作用的方法。
施加的限制下，最大限度地提高所研究配置的耐久性所需的多功能化水平。Riboldi等人提出了关于带有SB的混合动力电动飞机初步设计的详细工作。
