日前，巨灣技研與億航智能達(dá)成戰(zhàn)略合作，將共同研發(fā)全球首款eVTOL航空器超快充/極快充電池方案，并開展超充樁、超充站等基礎(chǔ)設(shè)施的共建。

今年來，政策利好頻出，被視為新增長引擎的低空經(jīng)濟(jì)及相關(guān)航空器正迎來關(guān)鍵窗口期。低空經(jīng)濟(jì)的火熱催生了eVTOL的萬億市場(chǎng)。作為eVTOL的核心部件之一，電池技術(shù)成為制約eVTOL發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸之一。面對(duì)新的市場(chǎng)、新的挑戰(zhàn)，動(dòng)力電池企業(yè)紛紛布局，搶占eVTOL電池市場(chǎng)。

eVTOL的萬億藍(lán)海市場(chǎng)

eVTOL 即電動(dòng)垂直起降飛行器（electric Vertical Take-Off and Landing），也被稱為飛行汽車、個(gè)人空中交通工具（PAV）或城市空中交通工具（UAM），是指以電力作為飛行動(dòng)力來源且具備垂直起降功能的飛行器，具有垂直起降、智能操作、快捷機(jī)動(dòng)等特點(diǎn)。與汽車、高鐵等傳統(tǒng)出行方式相比，eVTOL 在特定路程范圍內(nèi)，具有高效便捷、低噪音、低碳排放、舒適私密等優(yōu)點(diǎn)；與直升機(jī)等傳統(tǒng)飛行器相比，具有成本和環(huán)保優(yōu)勢(shì)。

eVTOL行業(yè)的發(fā)展，與配套支持政策相輔相成。2022年3月，交通運(yùn)輸部、自然資源部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的若干意見》，明確了eVTOL發(fā)展的目標(biāo)任務(wù)、重點(diǎn)領(lǐng)域和政策措施。

2023年10月，工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023-2035年)》，提出超前布局綠色航空新技術(shù)、新產(chǎn)品，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，加快綠色航空制造業(yè)發(fā)展。

2023年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

2023年12月，深圳七部門聯(lián)合印發(fā)《深圳市支持低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》。

2021年下半年起，浙江省、上海市、深圳市相繼發(fā)文支持eVTOL及無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

國家及地方政策支持綠色航空、低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展，正加速推動(dòng)我國eVTOL行業(yè)的快速發(fā)展。

根據(jù)Morgan Stanley預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2026年全球eVTOL（電動(dòng)垂直起降飛行器）市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到619億元，到2040年，全球eVTOL市場(chǎng)規(guī)模將超萬億美元，中國將是全球最大的城市空中交通市場(chǎng)，預(yù)計(jì)中國市場(chǎng)占到全球的20%-25%。

在產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展前景無限的同時(shí)，eVTOL產(chǎn)業(yè)還面臨很多挑戰(zhàn)，其中關(guān)鍵之一是電池技術(shù)的支撐。

電池要上天

動(dòng)力系統(tǒng)是eVTOL的核心部件，eVTOL的動(dòng)力系統(tǒng)主要有全電推進(jìn)（純電）和混合電推進(jìn)（混動(dòng)）兩種模式。對(duì)于全電推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，電池是動(dòng)力系統(tǒng)的核心部件、其指標(biāo)直接決定了eVTOL的安全性和飛行性能，電池成本占比也較大、在純電動(dòng)eVTOL中成本占比約為20%。相較于新能源車動(dòng)力電池，eVTOL對(duì)于電池在安全性、能量密度、功率密度、快充性能、循環(huán)壽命上的要求更高。

作為eVTOL“上天”的關(guān)鍵要素之一，電池需要具備高比能量、高比功率、高充放電速率、高安全性和高循環(huán)壽命。如第三方機(jī)構(gòu)Global Sky Media在其報(bào)告中所言，目前的動(dòng)力電池技術(shù)水平還不能完全滿足eVTOL的使用要求，提高單位重量性能是關(guān)鍵，“eVTOL對(duì)動(dòng)力電池的性能要求比電動(dòng)汽車更高，需要具備高比能量和比功率，能在較大的放電速率下持續(xù)工作，可以快速充電并保證良好的使用壽命?！?/p>

早在2023年10月10日，我國工業(yè)和信息化部等四部門印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要（2023-2035 年）》在對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)的要求上，《綱要》提出要突破高能量密度鋰電池、高比功率氫燃料電池、高效率電推進(jìn)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)。滿足電動(dòng)航空器使用需求和適航要求的400Wh/kg 級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn)，500Wh/kg級(jí)產(chǎn)品小規(guī)模驗(yàn)證。

今年3月，工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、中國民用航空局四部門發(fā)布《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》，明確指出“推動(dòng)400Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)500Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證”。

需要注意到是，目前市場(chǎng)上電池的能量密度距航空鋰電池400-500Wh/kg的門檻還有一定差距。

eVTOL屬于航空飛行器、需要航空級(jí)的安全性，其對(duì)于安全性的要求遠(yuǎn)超新能源車，對(duì)應(yīng)在電池上會(huì)要求更安全的材料和結(jié)構(gòu)體系，以及更高的一致性、可靠性。

此外，提升快充性能，增加循環(huán)壽命也是電池上天的重要因素之一。只有解決了這些問題，電池才能真正上天。

根據(jù)《客運(yùn)eVTOL應(yīng)用與市場(chǎng)白皮書》預(yù)計(jì)，30年累計(jì)國內(nèi)eVTOL需求量為16316架，假設(shè)單eVTOL帶電量200kWh，價(jià)格3元/Wh（航空級(jí)電池較車用電池價(jià)格高1個(gè)數(shù)量級(jí)），對(duì)應(yīng)單機(jī)電池價(jià)值量60萬元，則對(duì)應(yīng)前裝市場(chǎng)約98億元。

據(jù)國金證券測(cè)算在單天飛行8次，電池循環(huán)壽命1000圈的假設(shè)下，電池的更換次數(shù)14次，在eVTOL20年生命周期內(nèi)，30年累計(jì)國內(nèi)eVTOL需求量預(yù)計(jì)為16316架，假設(shè)更換均價(jià)單機(jī)45萬元，提供電池后裝市場(chǎng)約1028億元。

電池巨頭紛紛出手

看好航空用高能量密度電池的巨大市場(chǎng)，電池巨頭紛紛搶灘布局該領(lǐng)域。

作為電池行業(yè)龍頭，寧德時(shí)代于23年4月正式發(fā)布凝聚態(tài)電池，電池單體能量密度最高可達(dá) 500Wh/kg，實(shí)現(xiàn)高比能與高安全兼得，并可快速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，開啟了載人航空電動(dòng)化的全新場(chǎng)景。23年7月，公司與中國商飛、上海交大企業(yè)發(fā)展集團(tuán)有限公司共同持股的商飛時(shí)代。

24年4月25日，在寧德時(shí)代乘用車新品發(fā)布會(huì)上，首席科學(xué)家吳凱宣布，寧德時(shí)代成功研發(fā)的創(chuàng)新型凝聚態(tài)電池已在一架噸級(jí)以上的航空驗(yàn)證機(jī)上完成了首飛。

孚能科技在5月5日的業(yè)績(jī)說明會(huì)上表示，飛行領(lǐng)域是公司正在開拓的電池應(yīng)用領(lǐng)域之一，使用的公司高能量密度軟包產(chǎn)品。公司首款飛行領(lǐng)域電池會(huì)在鎮(zhèn)江基地投放，目前海內(nèi)外的項(xiàng)目都在推進(jìn)中，國內(nèi)項(xiàng)目已經(jīng)獲得客戶的定點(diǎn)。

2023年12月，國軒高科與億航智能已簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同開發(fā)eVTOL的動(dòng)力電芯、電池包、儲(chǔ)能系統(tǒng)和充電基礎(chǔ)設(shè)施。

2024年4月28日在業(yè)績(jī)說明會(huì)上國軒高科表示，公司非常重視該新興業(yè)務(wù)的拓展，開發(fā)了相應(yīng)的鋰電池產(chǎn)品在eVTOL上的應(yīng)用，公司高能量密度、高功率和高安全優(yōu)勢(shì)的新一代電芯產(chǎn)品可在安全性、能量密度、循環(huán)壽命等方面匹配eVTOL的動(dòng)力需求。

億緯鋰能在eVTOL電池領(lǐng)域布局較早，已配合國外某企業(yè)進(jìn)行了三年研究工作,目前已經(jīng)交付了A樣產(chǎn)品,并正協(xié)助客戶獲取相關(guān)航空體系的認(rèn)證。此外,公司也已向其他國際客戶進(jìn)行送樣。

2023年5月，正力新能發(fā)布全球首款量產(chǎn)型航空電池，能量密度達(dá)到320Wh/kg；滿足20%SOC下，12C的大倍率放電性能；15分鐘充電至80%。

結(jié)語

eVTOL的萬億藍(lán)海市場(chǎng)，勢(shì)必吸引更多的電池企業(yè)加入，而電池企業(yè)的參與將提升動(dòng)力電池的性能，助力eVTOL的快速發(fā)展。