繼汽車實現(xiàn)了電動化后,動力電池正在向三維立體交通最后一塊版圖——航空領(lǐng)域發(fā)起攻勢。

  5月9日,正力新能正式對外發(fā)布賦能三維交通領(lǐng)域的航空級戰(zhàn)略產(chǎn)品——正力·航空電池。該電池能量密度高達320Wh/kg,在兼顧高能量密度的同時,依然可以滿足20%SOC下,12C的大倍率放電性能,破解了高能量密度和高倍率不可兼得的行業(yè)難題,使得航空電動化成為可能,拉開了航空領(lǐng)域電動化的序幕。

  過去十年間,動力電池替代燃油車發(fā)動機,讓汽車由電驅(qū)動�，F(xiàn)如今,電動汽車市場滲透率已經(jīng)突破30%。正力·航空電池的推出,預(yù)示著動力電池正式從二維交通向三維交通進軍,未來大量運行在空中的直升機、各類無人機和eVTOL,都有望由動力電池驅(qū)動,從短航程到中航線,從低空旅游、特種運輸,到城際交通,甚至到市內(nèi)高速通勤或都將發(fā)生變革,而每一場變革,都將打開一個新的量級市場。

  電動飛行器已近在眼前 全球各國密集布局

  今年1月,美國NASA宣布,其第一架全電動機型Maxwell X-57將于今年上半年“上天”。該飛機動力放棄了航空燃料,完全采用動力電池來驅(qū)動電動機。

  國內(nèi)方面,中國政府已經(jīng)發(fā)布《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》,提出要建立立體交通出行體系,到2035年初步建立現(xiàn)代化高質(zhì)量綜合立體交通網(wǎng),有力支撐“123出行交通圈”。

  航空領(lǐng)域電動化,已經(jīng)成為各國正探索、競爭的交通新領(lǐng)域,都在爭相加碼技術(shù)投入,希望在這一賽道占據(jù)領(lǐng)先地位。

  當(dāng)前,路面交通資源已經(jīng)愈發(fā)緊張,交通擁堵隨處可見,困擾著人們的出行。同時,無人機物流配送、特種飛機作業(yè)、飛行汽車等新業(yè)態(tài)開始浮現(xiàn)。對于交通領(lǐng)域來說,開拓空中資源,已經(jīng)成為趨勢。

  從應(yīng)用端來看,航空領(lǐng)域電動化也是大勢所趨。

  從全球碳排放來看,采用動力電池驅(qū)動的飛機,能源利用率可以較石油提高60%~70%,碳排放減少90%。

  從飛行成本來看,傳統(tǒng)燃料價格高昂,而電力成本低廉。據(jù)機構(gòu)測算,電動飛機每小時的運營成本要比使用傳統(tǒng)燃料飛機要低60%到80%,極具性價比。

  另外,傳統(tǒng)飛行器噪音污染嚴(yán)重,如果大批量在空中使用,噪聲污染恐怕成為新包袱。而動力電池驅(qū)動的飛行器,聲音可以降至60dB,較燃油發(fā)動機可降噪65%。

  在二維交通向三維立體交通發(fā)展過程中,基于動力電池的飛行器,在飛行成本、碳減排、降噪、自動駕駛、安全等層面,都較傳統(tǒng)燃料有著天然優(yōu)勢。這也是越來越多傳統(tǒng)航空飛機、特種用途飛機和各類飛行器等相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)開始期待電動化的原因所在。

  航空領(lǐng)域電動化的挑戰(zhàn)和機遇

  eVTOL、飛行汽車、各類無人機和直升機將是未來低空資源里常見的交通運輸工具,而要其實現(xiàn)電動化,關(guān)鍵仍然要看動力電池。

  近年來,得益于汽車電動化的需求推動,動力電池能量密度由2011年的60~80Wh/kg,到現(xiàn)如今三元產(chǎn)品已經(jīng)達到250Wh/kg,提升了約4倍;功率性能提升超過3倍。

  成本方面,也由2011年的4~5元/Wh降至目前的0.7~0.8元/Wh。

  然而,與電動汽車不同,飛行汽車場景更為復(fù)雜特殊,要電動化上也提出了新挑戰(zhàn):

  航空飛行器航程對整機重量敏感性遠(yuǎn)大于電動汽車,對電池提出了極致的輕量化需求;

  平均放電功率要明顯高于電動汽車,要求電池具備高能量密度和高放電倍率;

  安全要求更高,電池需要達到ppb級航空標(biāo)準(zhǔn)。

  輕量化極致要求,就需要電池具有高能量密度;極高的放電功率就需要電池具有高功率。簡而言之,就是需要電池高能量密度與高功率這對矛盾體“兼得”。然而,從電池材料特性來看,要實現(xiàn)高能量密度和高功率,無異于“蜀道之難”。