eVTOL市场发展的关键，动力电池“三高一快”持续升级

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）作为战略性新兴产业，低空经济在市场需求和政策支持的推动下，实现了较快的发展。根据中国民航局公开的数据，截至2023年底，国内注册无人机126.7万架，同比增长32.2%，运营无人机的企业达1.9万家。
 
eVTOL（电动垂直起降器）作为低空经济的新型交通工具，有望迎来亿万市场。在这背后有一条完整的动力电池产业链的支撑。动力电池的性能直接影响到eVTOL的续航里程、飞行速度、载重能力等关键指标。因此，电池产业链的布局对于eVTOL的发展至关重要。那么，eVTOL电池有哪些技术指标，什么样的电池才适合低空经济呢？
 
为了能够适应复杂的飞行需求，行业内对eVTOL电池的要求是“三高一快”，即高安全、高能量密度、高功率、快充。
 
将新能源汽车动力电池和eVTOL电池进行对比，根据公开资料的数据，新能源汽车电池包括三元体系(NCM)、磷酸铁锂(LFP)的化学体系，eVTOL主要为三元体系(NCM)。在能量密度方面，eVTOL的能量密度要求较高，可达285Wh/kg，而新能源汽车三元体系的动力电池约为200Wh/kg，碳酸铁锂动力电池的能量密度为140Wh/kg，因此eVTOL电池要求高能量密度。资料显示，目前很少有eVTOL在充电一次后能飞行200公里以上，续航能力有待提升。
 
在放电倍率方面，不同于新能源汽车，eVTOL在起飞和着陆阶段仍然需要电池功能。卡耐基梅隆和空客的联合研究指出，eVTOL巡航时的放电倍率约为0.5C，起飞和着陆时的放电倍率高于巡航阶段，且起飞时高于着陆阶段，起飞时为4C，着陆时为4.8C。
 
随着需求升级，eVTOL电池也需要不断迭代。浙商证券研究所指出，eVTOL电池的能量密度目前已达285Wh/kg，2030年的目标为500Wh/kg，到2040年将达1000Wh/kg。功率密度到2030年的目标为1.25kW/kg，2040年目标为2.5kW/kg。未来充电倍率将≥5C，循环次数大于等于10000次。
 
近年来，已经有不少eVTOL电池企业发布新品，电子发烧友网整理了部分2023年至今发布的电池新品。
 
2023年5月，正力新能推出了正力·航空电池系列，包括能量密度320Wh/kg的航空电池，采用NCM 30Ah、NCM 8Ah、NCM 68Ah、NCM 24A等三元材料。官网介绍，为了应对紧急迫降的需求，该电池在低电量状态还能保持高功率放电能力，例如在20% SOC低电量状态下，能实现12C以上大倍率放电性能。官方介绍，该电池采用半固态技术、超级散热电芯结构，15分钟能充满80%的电量。
 

图源：正力新能

 
孚能科技也在投资者互动平台表示“公司产品具有能量密度高、安全性能好、重量轻、外形设计灵活等特点，适用于低空飞行的新兴领域。公司已与载人飞机领域的海外头部客户开展电池方面合作与供应，并且与国内几家潜在客户进行积极沟通”。
 
孚能科技没有公布具体的产品参数，但官网资料显示公司的动力电池产品具备超高安全性、能量密度高、环境适应强的特点。产品采用safe锂电系统解决方案，满足电动飞机在复杂工况下安全、可靠飞行的要求；采用轻量化动力成组系统，具备优异的重量比能量和体积比能量性能，打造无忧的续航里程。
 
格瑞普电池也推出了适用于eVTOL的电池，早在2021年官方就提到了格瑞普半固态电池使用叠片软包工艺和硅碳负极材料，提升锂电池的能量密度，超过了280Wh/kg。其电池新品4.0 14S智能电池可实现5C充电，9C放电，具备良好的散热性能，实现飞行过程中的快速散热，循环寿命长达1000次。
 
动力电池是无人机系统“卡脖子”的技术，而能量密度是动力电池“卡脖子”的技术，想要飞得更远、更久，电池的能量密度就要越高。格氏电池销售总监曾国强在接受电子发烧友网等媒体采访时表示，公司计划在2024年投入新产线，将提高电芯制成的环境以及工艺，研发更高能量密度的电池。