隨著電氣化的發展，航空業巨大的碳足跡可能會大幅減少。然而，迄今為止，只有小型全電動飛機能夠起飛。他們的電動機產生數百千瓦的功率。要為更大、更重的噴氣式飛機（例如商用客機）供電則需要兆瓦級電機。這些將由混合動力或渦輪電力推進系統推動，其中電機與燃氣渦輪航空發動機相結合。

為了滿足這一需求，麻省理工學院的一個工程師團隊現在正在製造一台功率為1兆瓦的電機，這可能是使大型飛機通電的關鍵墊腳石。該團隊設計並測試了電機的主要部件，並通過詳細計算表明耦合部件可以作為一個整體工作以產生1兆瓦的功率，其重量和尺寸可與當前的小型航空發動機相媲美。

對於全電動應用，該團隊設想電機可以與電池或燃料電池等電源配對。然後，電動機可以將電能轉化為機械功，為飛機的螺旋槳提供動力。該電機還可以與傳統的渦輪風扇噴氣發動機配對，作為混合動力推進系統運行，在飛行的某些階段提供電力推進。

MIT 兆瓦電機（右上角為橫截面，右下角為全尺寸）包含關鍵的使能技術：高速永磁外轉子、低損耗齒槽定子、先進的熱交換器、 和集成的高性能電力電子設備。

該團隊進行了多個風險緩解實驗，以表明每個部件都能按設計和在超過正常運行需求的條件下運行，包括定子（a、b和f）、磁性轉子（c）、熱交換器（d）和電力電子板（e）。

T. Wilson 教授Zoltan Spakovszky 表示：“無論我們使用什麼作為能源載體——電池、氫、氨或可持續航空燃料——獨立於所有這些，兆瓦級電機將成為綠色航空的關鍵推動力” 航空學博士和領導該項目的麻省理工學院燃氣輪機實驗室(GTL) 主任。

為了防止人類引起的氣候變化所帶來的最嚴重的影響，科學家們已經確定，全球二氧化碳的排放量必須在2050年前達到淨零。要實現航空業的這一目標，將需要在非常規飛機的設計、智能和靈活的燃料系統、先進材料以及安全和高效的電氣化推進方面取得”逐步改變的成就”。多家航空航天公司正專注於電氣化推進和設計兆瓦級的電動機器，其功率和重量足以推動客機。

這是一項艱鉅的工程，在共同優化各個部件並使它們相互兼容的同時最大限度地提高整體性能。要做到這一點，意味著我們必須在材料、製造、熱管理、結構和旋轉動力學以及電力電子學方面突破界限。

廣義上講，電動機使用電磁力來產生運動。電動機，如那些為你的筆記本電腦中的風扇提供動力的電動機，使用電能–來自電池或電源–產生磁場，通常通過銅線圈。作為回應，設置在線圈附近的磁鐵會沿著產生的磁場方向旋轉，然後可以驅動風扇或螺旋槳。

電動機已經有150多年的歷史，人們認識到，電器或車輛越大，銅線圈和磁轉子就越大，使機器更重。電機產生的功率越大，產生的熱量就越多，這就需要額外的元件來保持部件的冷卻–所有這些都會佔用空間，並給系統增加很大的重量，使其在飛機上的應用面臨挑戰。

Spakovszky 和他的團隊成員以及行業合作者將在6 月航空會議期間的美國航空航天學會- 電動飛機技術研討會(EATS) 的特別會議上展示他們的工作。

MIT 團隊由來自GTL 和MIT 電磁與電子系統實驗室的教職員工、學生和研究人員組成：Henry Andersen Yuankang Chen、Zachary Cordero、David Cuadrado、Edward Greitzer、Charlotte Gump、James Kirtley, Jr.、Jeffrey Lang 、David Otten、David Perreault 和Mohammad Qasim，以及Innova-Logic LLC 的Marc Amato。該項目由三菱重工(MHI) 贊助。