中國粉體網(wǎng)訊 低空經(jīng)濟(jì)是以低空(1000 m以下)飛行活動(dòng)為核心,以飛行汽車、電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)、低空智聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)組成的新質(zhì)生產(chǎn)力,通過與空域、市場等要素相互作用,帶動(dòng)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、飛行器制造、運(yùn)營服務(wù)和飛行保障等領(lǐng)域發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
圖片來源:央視網(wǎng)
eVTOL在2025蛇年央視春晚上的亮相,讓全世界感受到了低空飛行器的魅力。
目前市場上主流的低空飛行器通常采用的是能量密度為280~320Wh/kg的鋰離子電池,這類電池的正極通常采用鈷酸鋰材料或三元材料,負(fù)極通常采用人造石墨或硅碳負(fù)極材料。該類電池能量密度較高,在高倍率放電性能方面可滿足低空飛行器的短時(shí)使用需求,但從長期來看,該類電池的能量密度仍無法覆蓋低空飛行器所有的應(yīng)用場景,例如eVTOL或其他大型電動(dòng)飛行器需要跨城區(qū)遠(yuǎn)距離飛行(>250km),所以,eVTOL要求電池高安全、高能量密度、高功率密度。
當(dāng)前,固態(tài)電池在低空飛行器的應(yīng)用受到政策、產(chǎn)業(yè)鏈和市場需求等多方面有利因素的推動(dòng)。
政策支持,低空經(jīng)濟(jì)駛?cè)肟燔嚨?/strong>
2023年12月,低空經(jīng)濟(jì)在中央經(jīng)濟(jì)工作會議上被確立為我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),各地紛紛展開試點(diǎn),推動(dòng)無人機(jī)、eVTOL等應(yīng)用場景的拓展,勾勒低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展藍(lán)圖。2024年中央及地方政府發(fā)布一系列低空經(jīng)濟(jì)重大措施,引領(lǐng)低空經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。
1月1日,《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》正式實(shí)施。
3月5日,“低空經(jīng)濟(jì)”首次寫入國務(wù)院政府工作報(bào)告。
5月21日,《廣東省推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案(2024~2026年)》發(fā)布。
7月1日,中國民航局促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組成立。
7月21日,發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟(jì)首次寫入黨的二十屆三中全會《決定》。
8月3日,中國低空經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟在北京發(fā)起成立。
11月5日,工業(yè)和信息化部低空產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組成立。
11月27日,《有效降低全社會物流成本行動(dòng)方案》發(fā)布,鼓勵(lì)發(fā)展與低空經(jīng)濟(jì)等相結(jié)合的物流新模式。
12月10日,中國氣象局發(fā)布《低空經(jīng)濟(jì)氣象科技創(chuàng)新工作方案(2024~2030)》。
12月12日,中央經(jīng)濟(jì)工作會議強(qiáng)調(diào),加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,培育低空經(jīng)濟(jì)等未來產(chǎn)業(yè)。
12月23日,《關(guān)于加快建設(shè)統(tǒng)一開放的交通運(yùn)輸市場的意見》發(fā)布,明確持續(xù)推進(jìn)空管改革,發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)。
12月25日,國家發(fā)展改革委低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展司正式成立。
中國低空經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,2024年國家對低空經(jīng)濟(jì)高度重視,地方政府積極行動(dòng),社會各界積極參與,為我國低空經(jīng)濟(jì)全面深入推進(jìn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2025年,低空經(jīng)濟(jì)的國家頂層設(shè)計(jì)、低空經(jīng)濟(jì)路線圖和相關(guān)空中交通的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則、政策法規(guī)將會陸續(xù)出臺,各級地方政府將會加快空中交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和地面若干飛行服務(wù)保障設(shè)施建設(shè)。到2030年,我國各主要城市將全面進(jìn)入低空經(jīng)濟(jì)時(shí)代。
2023年由工信部等四部門發(fā)布的《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023~2035年)》提出,以2025年實(shí)現(xiàn)400Wh/kg級鋰電池產(chǎn)品量產(chǎn)、500Wh/kg級產(chǎn)品小規(guī)模驗(yàn)證為攻關(guān)方向。從這一目標(biāo)要求可以看出,低空飛行器對續(xù)駛能力的剛性要求。
固態(tài)電池成為低空經(jīng)濟(jì)的核心
eVTOL作為未來低空經(jīng)濟(jì)的核心,其能源系統(tǒng)主要由電池組成,電池的能量密度、安全性和快充性能是eVTOL能源系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo),由此可見,如何高效儲電成為制約低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大難點(diǎn)。
為保證eVTOL飛行器的性能和市場接受度,eVTOL對電池能量密度、電池倍率性能和安全性提出了較高要求。當(dāng)前,絕大多數(shù)eVTOL飛行器傾向于采用技術(shù)成熟且功率密度較高的鋰電池作為動(dòng)力源。這種選擇是因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)、安全標(biāo)準(zhǔn)、飛行距離、適航認(rèn)證進(jìn)度以及成本控制等多方面因素下,鋰電池能夠提供較為均衡的解決方案。
由于eVTOL垂直起飛所需要的動(dòng)力,是地面行駛的10至15倍,這對電池的能量密度提出更高要求。一般情況下,eVTOL百公里耗電量約為65kWh,而電動(dòng)汽車僅需12~18kWh,相同電池包下續(xù)駛能力僅為汽車的1/4。由此,eVTOL對電池能量密度的要求自然也就更高一些。
eVTOL對電池能量密度和功率、安全等方面的要求,給固態(tài)電池提供了發(fā)展空間。目前,eVTOL電池的能量密度基本達(dá)到285Wh/kg,這一數(shù)值已接近液態(tài)電池能量密度的上限。所以,需要半固態(tài)電池、固態(tài)電池發(fā)揮作用,以滿足eVTOL的需求。
企業(yè)競逐低空飛行器固態(tài)電池
固態(tài)電池在eVTOL領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)升溫,相關(guān)企業(yè)也在該領(lǐng)域積極布局。億航智能、孚能科技、力神電池、寧德時(shí)代等相繼披露在eVTOL領(lǐng)域的固態(tài)電池產(chǎn)品進(jìn)展。
2024年11月份,億航智能EH216-S全球首次eVTOL固態(tài)電池飛行試驗(yàn)的成功,標(biāo)志著固態(tài)電池在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用得到了重大突破。在2025年央視總臺春晚舞臺上,億航智能EH216-S無人駕駛載人航空器震撼登場,七機(jī)同飛的場面,充分展現(xiàn)了億航智能在無人駕駛、集群調(diào)度、安全飛行、高效管控的獨(dú)特優(yōu)勢和價(jià)值得到了廣泛認(rèn)可。
孚能科技表示,公司eVTOL半固態(tài)電池已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,產(chǎn)品采用高鎳三元正極搭配摻硅負(fù)極,能量密度達(dá)330Wh/kg、循環(huán)壽命超過4000圈,完成設(shè)計(jì)驗(yàn)證與PV產(chǎn)品驗(yàn)證測試,已向低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域頭部客戶送樣。此外,廣州工控集團(tuán)計(jì)劃推動(dòng)孚能科技融入廣州市低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局,加強(qiáng)與廣州小鵬汽車科技有限公司、億航智能等企業(yè)的合作,搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)。目前,孚能科技已與上述企業(yè)對接相關(guān)需求。
力神電池研發(fā)的高比能電池產(chǎn)品已成功應(yīng)用于飛行汽車領(lǐng)域,開啟了低空交通領(lǐng)域的新篇章。據(jù)悉,該產(chǎn)品技術(shù)成熟,綜合性能優(yōu)異,具備高能量密度、高功率性能、高安全性,能量密度達(dá)325Wh/kg,具備3C持續(xù)放電和6C脈沖能力,工作環(huán)境溫度-30~55°C,并通過了GB38031-2020及150°C熱箱等安全測試,支持噸級eVTOL各工況下的使用需求。目前,力神動(dòng)力電池已完成高比能半固態(tài)迭代產(chǎn)品開發(fā),可為客戶提供更優(yōu)的電芯輕量化設(shè)計(jì)方案和巡航能力。
寧德時(shí)代已與上海峰飛航空科技有限公司簽署戰(zhàn)略投資與合作協(xié)議,共同致力于eVTOL航空電池開發(fā)。
上海洗霸科技與中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所固態(tài)電池先進(jìn)材料聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和上?圃垂棠,完成高比能固態(tài)電池軟包鋰電池聯(lián)合設(shè)計(jì)工作,目前已進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。據(jù)悉,該款產(chǎn)品理論上將率先應(yīng)用于eVTOL場景。
恩力動(dòng)力研發(fā)的新型大容量全固態(tài)電池在無壓力環(huán)境下表現(xiàn)出色,實(shí)現(xiàn)數(shù)百次穩(wěn)定充放循環(huán)且容量保持率超85%,其鋰金屬固態(tài)電池已搭載HAPS試飛成功。
國軒高科推出的46大圓柱電池則完美匹配無人駕駛eVTOL的動(dòng)力需求,已具備產(chǎn)業(yè)化條件,并與億航智能達(dá)成戰(zhàn)略合作。
綜合來看,不管是深耕傳統(tǒng)鋰電池領(lǐng)域的廠商,還是在固態(tài)電池賽道嶄露頭角的新興企業(yè),都將目光聚焦于低空飛行場景,積極投身于更高性能固態(tài)電池產(chǎn)品的研發(fā),全力搶占市場先機(jī)。
小結(jié)
固態(tài)電池作為低空飛行器的關(guān)鍵動(dòng)力選擇之一,隨著低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局的不斷推進(jìn),市場對固態(tài)電池的需求正呈持續(xù)上揚(yáng)態(tài)勢。未來,固態(tài)電池極有可能開拓全新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展版圖,成長為低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的全新增長引擎,為低空經(jīng)濟(jì)的騰飛注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
參考來源:
2024中國低空經(jīng)濟(jì)重大事件發(fā)布.中國航空報(bào)
動(dòng)力電池企業(yè)放飛eVTOL賽道.中國汽車報(bào)
上市公司競逐低空飛行器固態(tài)電池 誰將勇奪先機(jī)?.證券日報(bào)
低空飛行續(xù)航焦慮如何破解?——“低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展五問”系列報(bào)道之五.中國電子報(bào)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)
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