eVTOL市場發(fā)展的關(guān)鍵，動力電池“三高一快”持續(xù)升級

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，低空經(jīng)濟(jì)在市場需求和政策支持的推動下，實(shí)現(xiàn)了較快的發(fā)展。根據(jù)中國民航局公開的數(shù)據(jù)，截至2023年底，國內(nèi)注冊無人機(jī)126.7萬架，同比增長32.2%，運(yùn)營無人機(jī)的企業(yè)達(dá)1.9萬家。

eVTOL（電動垂直起降器）作為低空經(jīng)濟(jì)的新型交通工具，有望迎來億萬市場。在這背后有一條完整的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的支撐。動力電池的性能直接影響到eVTOL的續(xù)航里程、飛行速度、載重能力等關(guān)鍵指標(biāo)。因此，電池產(chǎn)業(yè)鏈的布局對于eVTOL的發(fā)展至關(guān)重要。那么，eVTOL電池有哪些技術(shù)指標(biāo)，什么樣的電池才適合低空經(jīng)濟(jì)呢？

為了能夠適應(yīng)復(fù)雜的飛行需求，行業(yè)內(nèi)對eVTOL電池的要求是“三高一快”，即高安全、高能量密度、高功率、快充。

將新能源汽車動力電池和eVTOL電池進(jìn)行對比，根據(jù)公開資料的數(shù)據(jù)，新能源汽車電池包括三元體系(NCM)、磷酸鐵鋰(LFP)的化學(xué)體系，eVTOL主要為三元體系(NCM)。在能量密度方面，eVTOL的能量密度要求較高，可達(dá)285Wh/kg，而新能源汽車三元體系的動力電池約為200Wh/kg，碳酸鐵鋰動力電池的能量密度為140Wh/kg，因此eVTOL電池要求高能量密度。資料顯示，目前很少有eVTOL在充電一次后能飛行200公里以上，續(xù)航能力有待提升。

在放電倍率方面，不同于新能源汽車，eVTOL在起飛和著陸階段仍然需要電池功能。卡耐基梅隆和空客的聯(lián)合研究指出，eVTOL巡航時(shí)的放電倍率約為0.5C，起飛和著陸時(shí)的放電倍率高于巡航階段，且起飛時(shí)高于著陸階段，起飛時(shí)為4C，著陸時(shí)為4.8C。

隨著需求升級，eVTOL電池也需要不斷迭代。浙商證券研究所指出，eVTOL電池的能量密度目前已達(dá)285Wh/kg，2030年的目標(biāo)為500Wh/kg，到2040年將達(dá)1000Wh/kg。功率密度到2030年的目標(biāo)為1.25kW/kg，2040年目標(biāo)為2.5kW/kg。未來充電倍率將≥5C，循環(huán)次數(shù)大于等于10000次。

近年來，已經(jīng)有不少eVTOL電池企業(yè)發(fā)布新品，電子發(fā)燒友網(wǎng)整理了部分2023年至今發(fā)布的電池新品。

2023年5月，正力新能推出了正力·航空電池系列，包括能量密度320Wh/kg的航空電池，采用NCM 30Ah、NCM 8Ah、NCM 68Ah、NCM 24A等三元材料。官網(wǎng)介紹，為了應(yīng)對緊急迫降的需求，該電池在低電量狀態(tài)還能保持高功率放電能力，例如在20% SOC低電量狀態(tài)下，能實(shí)現(xiàn)12C以上大倍率放電性能。官方介紹，該電池采用半固態(tài)技術(shù)、超級散熱電芯結(jié)構(gòu)，15分鐘能充滿80%的電量。

圖源：正力新能

孚能科技也在投資者互動平臺表示“公司產(chǎn)品具有能量密度高、安全性能好、重量輕、外形設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn)，適用于低空飛行的新興領(lǐng)域。公司已與載人飛機(jī)領(lǐng)域的海外頭部客戶開展電池方面合作與供應(yīng)，并且與國內(nèi)幾家潛在客戶進(jìn)行積極溝通”。

孚能科技沒有公布具體的產(chǎn)品參數(shù)，但官網(wǎng)資料顯示公司的動力電池產(chǎn)品具備超高安全性、能量密度高、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)。產(chǎn)品采用safe鋰電系統(tǒng)解決方案，滿足電動飛機(jī)在復(fù)雜工況下安全、可靠飛行的要求；采用輕量化動力成組系統(tǒng)，具備優(yōu)異的重量比能量和體積比能量性能，打造無憂的續(xù)航里程。

格瑞普電池也推出了適用于eVTOL的電池，早在2021年官方就提到了格瑞普半固態(tài)電池使用疊片軟包工藝和硅碳負(fù)極材料，提升鋰電池的能量密度，超過了280Wh/kg。其電池新品4.0 14S智能電池可實(shí)現(xiàn)5C充電，9C放電，具備良好的散熱性能，實(shí)現(xiàn)飛行過程中的快速散熱，循環(huán)壽命長達(dá)1000次。

動力電池是無人機(jī)系統(tǒng)“卡脖子”的技術(shù)，而能量密度是動力電池“卡脖子”的技術(shù)，想要飛得更遠(yuǎn)、更久，電池的能量密度就要越高。格氏電池銷售總監(jiān)曾國強(qiáng)在接受電子發(fā)燒友網(wǎng)等媒體采訪時(shí)表示，公司計(jì)劃在2024年投入新產(chǎn)線，將提高電芯制成的環(huán)境以及工藝，研發(fā)更高能量密度的電池。