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飞行汽车(eVTOL)成为近期炒作热点,概念龙头万丰奥威年初股价最大涨幅221.65%。有机构预测,evtol将成为新星,到2035年,中国低空经济市场规模有望达到6万亿元。飞行车要想商业化,首先需要非常强大的动力电池支持。

一、evtol市场动力需求“抬头”

对于EVTOL的发展,在电池、电机、制造、通信、智能驾驶系统等各种EVTOL元素中,电池可能会落地。

从需求的角度来看,EVTOL对动力电池的性能要求高于电动汽车。在高比能、高倍率、高安全性等方面,EVTOL的“既要又要”达到了一个新的高度。

在能量密度方面,从电池企业投资evtol应用的产品来看,evtol电池已达到285Wh/kg水平,与乘用车三元电池(200Wh/kg)乘用车铁锂电池高出40%(140Wh/kg)两倍。即便如此,285Wh/kg还是不能满足要求,能量密度需要不断上探才能满足基本续航。

在倍率方面,EVTOL电池的瞬时充放电倍率必须在5C以上,而乘用车动力电池的倍率仍处于1.3-1.7C向1.7-2.5C的阶段。

在安全方面,高空巡航使得EVTOL对电池的要求前所未有地严格。美国联邦航空管理局(FAA)例如,电池系统可以控制任何故障,并允许飞机在损坏飞机的基础上安全着陆。乘用车对电池热失控的要求是在进入热失控状态后为车内人员留出足够的逃生时间。

二是“电池上天”市场规模超万亿元

2023年下半年,市场上对evtol动力电池的查询数量大幅增加。现阶段虽然体积小,但对于电池企业来说,evtol市场是锂电池动力尖端技术的“必争之地”,其技术攻关是利用海、陆、空全球电力市场的杠杆。

近日,高工锂电池发布了《中国evtol电池市场前景研究分析报告》,预计2040年将推动evtol电池市场规模超过万亿元。报告称,作为evtol技术的核心组成部分,电池的性能和安全性直接决定了evtol飞机的性能和市场接受度。

与电动汽车相比,EVTOL对电池的高比能、高功率、安全性、快速充电和长寿命有更高的要求,不同类型的EVTOL悬架与巡航所需的电池比功率也有差距。电池的比能量(能量密度)水平决定了EVTOL的范围。

在能量密度方面,EVTOL对能量密度的需求远远超过汽车。目前evtol电池为285Wh/kg,比较乘用车三元电池(200Wh///kg)乘用车铁锂电池高出40%(140Wh/kg)的两倍。即便如此,285Wh/kg还是不能满足要求。早在2019年,马斯克就表示,改进电池技术是实现电动飞机商用化的关键,能量密度门槛为400Wh/kg,技术突破大约需要5年时间。

在去年10月发布的《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》中,工业和信息化部等四部委提出,400Wh/kg级航空锂电池产品应满足电动航空器的使用需求和适航要求,并小规模验证500Wh/kg级产品。

在安全方面,高空巡航使得EVTOL对电池的要求前所未有地严格。美国FAA第23部分认证要求事故概率为1000万分之一,而欧盟EASA要求事故概率为10亿分之一。高安全性对电池来说是一个巨大的挑战。海涵金融

三、盘点EVTOL电池厂商的国内布局

当前,全球范围内以全固态电池、锂金属电池为代表的先进电池技术正在通过EVTOL市场孕育。

近日,深度培育软包装电池的富能科技与国际知名EVTOL制造商达成合作,并开始交付产品。根据富能科技此前披露的信息,富能科技在EVTOL中使用的动力电池可以实现285Wh/能量密度kg,320km//////////h,最长巡航250公里;在工作条件测试中,电池可以实现1万次以上的循环。

国内动力电池企业集中力量,包括富能科技。

2023年7月19日,宁德时代与中国商飞、上海交通大学企业发展集团共同成立商飞时代(上海)航空有限公司,2023年4月发布凝聚态电池,能量密度超过500Wh/kg。

目前,宁德时代正在开展民用电动载人飞机项目的合作开发,实施航空标准和测试,以满足航空安全和质量要求。同时,公司还将推出冷凝电池的汽车级应用版本。

国轩高科技与亿航智能于2023年底签署战略合作协议。双方将共同开发基于亿航智能EVTOL产品的动力电池、电池组、储能系统和充电基础设施,探索产业协调发展的新模式。

2022年10月,世界上第一款电动垂直飞行汽车汇天飞行汽车X3试验样车成功首次飞行,其9系高镍/硅系统动力电池由中创新航提供。

在320Wh/kg的高能密度基础上,正力新能瞄准EVTOL市场的动力电池可达到20% SOC,12C大倍率放电和5C恒流大倍率放电性能。目前,正力新能已与国内外多家龙头电动飞机企业深入合作,开展航空适航认证。

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