eVTOL市场发展的关键,动力电池“三高一快”持续升级

2024-04-08

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。

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。

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