低空经济开辟锂电应用“新蓝海”

发布时间: 2024-06-18 09:17:26 浏览次数 : 465 来源:中国能源报

各大动力电池厂商正在积极开辟除电动汽车以外的应用场景。亿纬锂能日前在互动平台上透露，公司在eVTOL电池领域布局较早，已配合相关企业进行了三年研究工作，目前已经交付了A样产品，正协助客户获取相关航空体系的认证。

eVTOL即电动垂直起降飞行器，是低空经济的重要载体之一。如今，随着科技的飞速发展，低空经济作为新兴产业领域正逐渐崭露头角，而作为动力来源的电池产品性能则成为其推广应用的关键之一。受访人士认为，低空经济的兴起，在为动力电池企业发展创造新动能的同时，也意味着更高的技术门槛，入局企业需具备足够的研发能力；同时，在市场的推动下，锂电行业技术革新也将按下“加速键”。

厂商争相布局

随着相关支持政策的密集出台，低空经济发展正进入战略机遇期。今年全国两会，“低空经济”首次被写入《政府工作报告》，并将作为新兴产业和未来产业打造新增长引擎。去年10月，工信部等四部门联合印发的《绿色航空制造业发展纲要（2023—2035年）》提出，到2025年，eVTOL将实现试点运行。

研究机构EVTank联合伊维经济研究院近期共同发布《中国电动垂直起降航空器（eVTOL）行业发展白皮书（2024年）》预测，到2035年，全球eVTOL保有量将达到26000架，带动全球eVTOL累计市场规模预计达到1600亿美元。

值得注意的是，随着低空经济持续走热，锂电池作为其载体的动力源，也迎来新的发展机遇。截至目前，已有多家国内头部动力电池厂商先后布局该赛道。例如，5月，蔚蓝锂芯在投资者互动平台上表示，公司目前对用于垂直起降飞行器的锂电池正在研发中；宁德时代方面表示，公司的凝聚态电池能量正用于民用电动载人飞机项目的合作开发，执行航空级的标准与测试，满足航空级的安全与质量要求。

另外，1月，力神电池完成全新一代半固态电池开发，该产品主要瞄准eVTOL等领域。据悉，此前力神电池已实现将能量密度为325Wh/kg的电池应用于eVTOL。去年年底，国轩高科与亿航智能签订战略合作协议，布局低空经济，致力于共同开发基于无人驾驶eVTOL产品的动力电芯、电池包、储能系统和充电基础设施。

固态电池成研发方向

动力电池作为核心配件之一，其性能直接决定着eVTOL的实际应用表现以及市场接受度。受访人士指出，与地面交通场景相比，以eVTOL、无人机为代表的航空飞行器对动力电池性能的要求更加严苛。

“除了要求低成本和长循环寿命外，eVTOL电池对能量密度、充放电倍率的要求也远远超过车用电池。另外，用于低空飞行场景也意味着电池需要更加轻量化。”伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉告诉记者。

从各家电池企业的产品布局情况来看，目前，航空动力电池能量密度在280Wh/kg至500Wh/kg不等，倍率性能在3C—4C水平。值得注意的是，企业eVTOL电池研发方向目前普遍为固态电池。

“电池能量密度主要由材料体系决定。近几年不少厂商争相推出的固态电池就是使用固态电解质代替传统的电解液，因此具备更高的能量密度。”真锂研究创始人墨柯近期接受记者采访时表示。

吴辉指出，固态电池的高能量密度特性更加贴近低空场景电池要求，能够使低空飞行器在相同体积或重量下携带更多电能，从而提升续航。“固态电池在车用、低空飞行等领域均有广阔的应用场景。未来随着低空经济的进一步发展，固态电池的产业化进程也有望进一步提速。”

另外，吴辉还提到，目前来看，锂电池性能想要完全达到飞行器要求，仍需要一定时间的发展，在此期间，油电混合动力可以作为一个可行的过渡性技术方案。

标准体系待完善

光大证券研报表示，受益于动力和储能电池的强大供应链和规模化降本，大多数eVTOL机型都采用成熟的、功率密度较高的锂电池。当前，eVTOL电池仍以可规模量产的液态和半固态为主，固态电池、预锂化、硅负极等新技术有望加速。

值得注意的是，低空电池除了对能量密度、充放电倍率性能要求较为严苛，极高的可靠性、安全性要求也是对相关企业的一大挑战。据了解，锂离子电池在高温、低温、碰撞、穿刺等特殊情况下，存在安全隐患，如过充、过放等情况可能导致热失控反应，甚至可能引发火灾或爆炸。

“在保障电池安全性方面有很多工作需要做。比如，企业通过电池材料和结构的改进来保证安全，像全固态电池采用不含任何易燃成分的固体电解质，能够保证比较绝对的安全。”吴辉指出，“另外，还需进一步完善标准体系，保证电池规范应用。目前对于低空电池的相关标准较少，未来这些标准的建立对于安全性的提升至关重要。”

总体来看，业内普遍认为，随着低空经济的发展，未来eVTOL的增长将为上游动力电池行业带来较大需求。EVTank分析称，eVTOL行业的兴起为锂电池及下一代电池技术（全固态电池，锂金属电池等）的应用开辟了新领域，创造了新的增长动能，同时电池技术的进步能够为eVTOL行业规模化和商业化发展提供坚实的发展基础。

“不过，低空经济毕竟是一个新市场，因此相关电池产品短期内不会有很大增量，但前景肯定是好的。”吴辉说。

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