制約eVTOL發展的關鍵!“電池上天”市場規模超萬億元,國內廠商紛紛布局

數據寶 2024-03-18 20:04:08

電池性能是制約eVTOL發展的關鍵因素。

飛行汽車(eVTOL)近日成爲資本市場熱點,概念龍頭萬豐奧威從2月6日起,短短一個多月漲幅超過178%。

eVTOL作爲新一代航空革命性飛行器,是新概念、新能源、新材料、新技術的集合體。在今年的政府工作報告上,低空經濟首次被寫入。有機構預測,eVTOL將成爲新起之秀,到2035年我國低空經濟市場規模有望達到6萬億元。

對于eVTOL的發展,有分析指出,在電池、電機、制造、通訊、智能駕駛系統等各項要素之中,汽車垂直起飛所需要的動力是地面行駛的10~15倍,電池性能是制約eVTOL發展的關鍵因素。業內專家表示,飛行汽車要想實現商業化,首先需要非常強大的動力電池支持才行。

機構:eVTOL用電池市場規模超萬億元

今日,高工锂電發布研報——《中國eVTOL電池市場前景調研分析報告》表示,預計2040年將帶動eVTOL用電池市場規模超萬億元人民幣。報告表示,作爲eVTOL技術的核心組件,電池的性能和安全性直接決定了eVTOL飛機的性能和市場接受度。

相較于電動汽車,eVTOL對電池高比能、高功率、安全性、快充及長壽命等的要求更高,並且不同類型的eVTOL懸停與巡航時所需的電池比功率也有所差距,電池的比能量(能量密度)水平決定eVTOL的航程。

首先從能量密度看,eVTOL對能量密度的需求遠遠超過汽車。目前eVTOL電池爲285Wh/kg,對比乘用車三元電池(200Wh/kg)高出四成,更是乘用車鐵锂電池(140Wh/kg)的兩倍。即便如此,285Wh/kg的性能指標還尚不能滿足要求。

早在2019年,馬斯克就表示,要實現電動飛機的商用,電池技術的改進是關鍵,能量密度門檻爲400Wh/kg ,技術突破的時間約5年。

工信部等四部委在去年10月發布的《綠色航空制造業發展綱要(2023-2035年)》中提出,要滿足電動航空器使用需求和適航要求的400Wh/kg級航空锂電池産品投入量産,500Wh/kg級産品小規模驗證。

從充電倍率方面,由于起降的特殊場景要求,eVTOL電池的瞬間充放電倍率須在5C以上,而乘用車動力電池在倍率性方面仍處在從1.3C~1.7C向1.7C~2.5C的邁進階段。

安全性方面,高空巡航讓eVTOL對電池的要求前所未有地嚴苛,美國FAA第23部分認證要求是使發生事故的概率在千萬分之一,而歐盟EASA要求的是十億分之一的事故率。極高的安全性對航空電池是一大挑戰。

國內電池廠商布局飛行動力電池

面對萬億級別低空飛行的市場,國內諸多動力電池企業紛紛開始搶入這一新賽道,搶抓飛行汽車帶來的電池新機遇。

國內動力電池第一大廠商甯德時代對航空領域早有籌劃,早在去年4月發布凝聚態電池的時候就透露過“電池上天”的野心;該電池不僅能用于汽車領域,還能用于航空領域。當時,甯德時代首席科學家吳凱介紹稱,甯德時代正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發。

孚能科技已率先量産交付電動垂直起降飛行器(eVTOL)動力電池,此前有消息稱,公司與國際知名的eVTOL制造商達成合作並已開始交付産品。公司董事長王瑀此前在做客《對話》節目時表示:“孚能科技在五六年前已經開始涉足空中電氣化這個領域了。”

國軒高科與億航智能于2023年末簽訂戰略合作協議,雙方將共同開發基于億航智能eVTOL産品的動力電芯、電池包、儲能系統和充電基礎設施,探索産業協同發展新模式。

中創新航與小鵬汽車深度綁定,針對低空出行開發的新銳9系高鎳/硅體系電池,在保證高功率、高快充能力的同時,實現了輕量化和安全性能的跨越式提升。

正力新能瞄准eVTOL市場的動力電池已可實現在320Wh/kg的高能量密度基礎上,滿足20% SOC、12C的大倍率放電以及5C恒流大倍率放電性能。目前,正力新能已與國內外多家頭部電動飛機企業展開深入合作並開展航空適航認證。

力神電池在飛機電動化市場中探索已久,目前公司已實現能量密度325Wh/kg電池應用于eVTOL。

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