近日的夏季達(dá)沃斯論壇上，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群透露，公司已成功試飛4噸級(jí)民用電動(dòng)飛機(jī)，8噸級(jí)飛機(jī)預(yù)計(jì)于2027年到2028年發(fā)布。
航空電動(dòng)化的發(fā)展，前提之一是強(qiáng)大的動(dòng)力電池支持。正處于商業(yè)化前夜的低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)為動(dòng)力電池行業(yè)帶來(lái)了新機(jī)遇，各大廠商均表態(tài)在該領(lǐng)域有所布局。目前，電池廠商正抓緊研發(fā)，希望實(shí)現(xiàn)能量密度更高、充電更快、安全性更強(qiáng)的電池技術(shù)以應(yīng)用于電動(dòng)載人飛行器。
飛行器成鋰電廠商消化產(chǎn)能新方向
多家動(dòng)力電池廠商在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域展開布局。億緯鋰能近日發(fā)布了eVTOL飛行器電池解決方案，億緯鋰能中央研究院常務(wù)副院長(zhǎng)趙瑞瑞表示：“公司布局該領(lǐng)域已久，目前正在協(xié)助國(guó)外客戶進(jìn)行小批量的樣品交付。”此外，中創(chuàng)新航、國(guó)軒高科、孚能科技等鋰電頭部企業(yè)也均已表態(tài)在低空飛行的電池領(lǐng)域展開合作。
作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)藍(lán)海，低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)將為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新的需求增長(zhǎng)點(diǎn)。摩根斯坦利預(yù)測(cè)，到2040年，全球eVTOL市場(chǎng)規(guī)模將超萬(wàn)億美元，中國(guó)將占據(jù)25%左右的市場(chǎng)份額，將是全球最大的城市空中交通市場(chǎng)。
真鋰研究創(chuàng)始人、首席分析師墨柯分析，在鋰電行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的情形下，搶占新賽道可能比在原有賽道爭(zhēng)奪優(yōu)勢(shì)的難度要小。“如今電池出口有著阻力增多的趨勢(shì)，各廠商需要在國(guó)內(nèi)尋找消化產(chǎn)能的新方向。”墨柯說(shuō)。
低空經(jīng)濟(jì)推動(dòng)動(dòng)力電池性能提升
與新能源車相比，電動(dòng)載人飛行器所搭載的動(dòng)力電池性能要求更加嚴(yán)苛，高能量密度是其中關(guān)鍵。趙瑞瑞表示，垂直起降功能所需的動(dòng)力是地面行駛的多倍，且需要長(zhǎng)時(shí)間負(fù)重飛行，因此需要搭載具備較高的能量密度的電池來(lái)維持運(yùn)行。
實(shí)現(xiàn)高能量密度是鋰電廠商長(zhǎng)久以來(lái)的研發(fā)重點(diǎn)。根據(jù)工業(yè)和信息化部等四部門印發(fā)的《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023-2035年)》，要求投入量產(chǎn)的航空鋰電池產(chǎn)品能量密度為400Wh/kg級(jí)，產(chǎn)品小規(guī)模驗(yàn)證能量密度為500Wh/kg級(jí)。記者發(fā)現(xiàn)，目前量產(chǎn)于新能源汽車的動(dòng)力電池能量密度已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)200Wh/kg。去年4月，寧德時(shí)代參與開發(fā)了用于民用電動(dòng)載人飛機(jī)項(xiàng)目的凝聚態(tài)電池，其單體能量密度已經(jīng)達(dá)500Wh/kg。
不過(guò)，高能量密度并非唯一的目標(biāo)。趙瑞瑞指出，為了實(shí)現(xiàn)載人飛行器的可靠與持久運(yùn)營(yíng)，電池的安全性至關(guān)重要，快充能力和循環(huán)壽命也需進(jìn)行考慮。“單談能量密度和功率，這并不是問(wèn)題，難題是如何多個(gè)維度同時(shí)兼顧。”趙瑞瑞說(shuō)。
墨柯認(rèn)為，低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)仍處于剛起步階段，各廠商仍有時(shí)間進(jìn)行研發(fā)。“電池技術(shù)的進(jìn)步，都是由應(yīng)用來(lái)推動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)飛行器開始正式投入使用，能對(duì)電池技術(shù)開發(fā)提出更具體的要求，加快動(dòng)力電池研發(fā)進(jìn)度。”
動(dòng)力電池廠商必須具備持續(xù)提升電池性能和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的能力。某廠商內(nèi)部人士對(duì)記者表示，各廠商正在通過(guò)開發(fā)新的電極材料、改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)熱管理等技術(shù)方式來(lái)嘗試打造“六邊形戰(zhàn)士”高性能電池，以能滿足今后電動(dòng)載人飛行器的需求。
行業(yè)前瞻 固態(tài)電池是否最優(yōu)解?
業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，由于性能強(qiáng)大，作為“下一代電池技術(shù)”的固態(tài)電池將加速低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進(jìn)程。
理論上，由于替代了傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)具有更高的離子電導(dǎo)率和更低的界面內(nèi)阻，因此固態(tài)電池會(huì)具有更高的能量密度。廣汽集團(tuán)宣稱，其發(fā)布的全固態(tài)電池技術(shù)能量密度能達(dá)到400Wh/kg以上。中國(guó)科學(xué)院院士陳軍則公開表示，未來(lái)一到兩年要突破600Wh/kg的固態(tài)電池研發(fā)。同時(shí)，由于固態(tài)電解質(zhì)不易燃、耐高溫、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)的特性，相比液態(tài)電池也會(huì)更加安全。
華金證券分析指出，固態(tài)電池能夠提升飛行器的續(xù)航里程和安全性，有望助力低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。考慮到eVTOL對(duì)高能量密度、高功率、高安全性電池的迫切需求，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速。
墨柯表示：“現(xiàn)階段半固態(tài)電池可以推動(dòng)低空飛行從無(wú)到有啟動(dòng)起來(lái)，但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及，仍需等待固態(tài)電池的出現(xiàn)。”
文/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者 夏銘
評(píng)論