Analysis of the feasibility of new business models for hydrogen-powered airlines

The following work comes at the end of the SIENA project, during which a technical and economic analysis was conducted on the introduction of hydrogen-powered aircraft in airline fleets. Its purpose is to assess the overall sustainability of the new business models emerging from this technology and to analyze all the forces at play in this business case regarding a transition to hydrogen in the aviation industry. For the study of economic aspects, current financial data from Air France were used as a reference, while the aircraft considered were the Embraer E170/190, Airbus A320, and Airbus A350-900. The work begins with an analysis of the literature concerning current airline business models and cost models. ’TUB’ model was selected as it is particularly suitable in this case where there are few known parameters. The work presents then the offering of the new solution and the environmental and social benefits it brings, which represent the primary reason for its introduction. The activities to encourage this transition and the entry barriers for this new business are then analysed, mainly represented by the necessary infrastructures. The way hydrogen is transported and stored greatly affects the price of fuel per kilo, as well as the innovations needed at airports and their surroundings, as well as the environ mental aspect. Given the uncertainty about the price of hydrogen and the years of amortization for the acquisition of new aircraft, various scenarios have been considered, and economic sustain ability has been evaluated in relation to EBITDA values and revenues minus depreciation. The result obtained is that economically, the solution will only become viable when the price of hydrogen per kilo stabilizes between €3/kg and €4/kg, considering a minimum aircraft lifespan of 25 years.

Il seguente lavoro si collocala al termine del progetto SIENA, durante il quale è stata svolta un’analisi tecnico-economica sull’introduzione dei velivoli alimentati a idrogeno nelle flotte aeree. Il suo scopo è quello di valutare la sostenibilità globale dei nuovi business model emersi da questa nuova tecnologia e analizzare tutte le forze in gioco di questo business case su una transizione verso l’idrogeno nel mondo aeronautico. Per lo studio degli aspetti economici, sono stati presi come riferimento gli attuali dati finanziari di Air France, mentre i velivoli presi in esame sono: Embraer E170/190, Airbus A320 e Airbus A350-900. Il lavoro inizia quindi con un’analisi sulla letteratura riguardante gli attuali business model delle compagnie aeree, e sui modelli di costo, tra cui viene selezionato il ’TUB’ in quanto già utilizzato per le prime comparse a idrogeno e perchè particolarmente adatto a questo caso in cui i parametri conosciuti sono pochi. Prosegue poi presentando l’offerta della nuova soluzione e i benefici ambientali e sociali che essa comporta, che rappresentano il motivo principale per cui è stata introdotta. Vengono poi analizzate le attività per incentivare questa transizione e le barriere d’ingresso per questo nuovo business, principalmente rappresentate dalle infrastrutture necessarie. Il modo in cui quest’ultimo viene trasportato e immagazzinato influisce molto sul prezzo del carburante al chilo, ma appunto anche sulle novità da apportare negli aeroporti e nelle vie ad essi nonchè sull’aspetto ambientale. Vista l’incertezza sul prezzo dell’idrogeno e gli anni d’ammortamento per l’acquisizione dei nuovi aerei, diversi scenari sono stati considerati e la sostenibilità economica è stata valutata in rapporto ai valori di EBITDA e nelle entrate sottratte degli ammortamenti. Il risultato ottenuto è che a livello economico la soluzione inizierà ad essere percorribile solamente quando il prezzo dell’ idrogeno al chilo si assesterà tra i 3 €/kg e i 4 €/kg, considerando periodi di vita per i nuovi aerei non inferiori ai 25 anni.