繼汽車實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)化后,動(dòng)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(shì)。

  5月9日,正力新能正式對(duì)外發(fā)布賦能三維交通領(lǐng)域的航空級(jí)戰(zhàn)略產(chǎn)品——正力·航空電池。該電池能量密度高達(dá)320Wh/kg,在兼顧高能量密度的同時(shí),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(dòng)化成為可能,拉開了航空領(lǐng)域電動(dòng)化的序幕。

  過去十年間,動(dòng)力電池替代燃油車發(fā)動(dòng)機(jī),讓汽車由電驅(qū)動(dòng)�，F(xiàn)如今,電動(dòng)汽車市場(chǎng)滲透率已經(jīng)突破30%。正力·航空電池的推出,預(yù)示著動(dòng)力電池正式從二維交通向三維交通進(jìn)軍,未來大量運(yùn)行在空中的直升機(jī)、各類無人機(jī)和eVTOL,都有望由動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng),從短航程到中航線,從低空旅游、特種運(yùn)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(chǎng)變革,都將打開一個(gè)新的量級(jí)市場(chǎng)。

  電動(dòng)飛行器已近在眼前 全球各國(guó)密集布局

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

  國(guó)內(nèi)方面,中國(guó)政府已經(jīng)發(fā)布《國(guó)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(dòng)化,已經(jīng)成為各國(guó)正探索、競(jìng)爭(zhēng)的交通新領(lǐng)域,都在爭(zhēng)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(shí),無人機(jī)物流配送、特種飛機(jī)作業(yè)、飛行汽車等新業(yè)態(tài)開始浮現(xiàn)。對(duì)于交通領(lǐng)域來說,開拓空中資源,已經(jīng)成為趨勢(shì)。

  從應(yīng)用端來看,航空領(lǐng)域電動(dòng)化也是大勢(shì)所趨。

  從全球碳排放來看,采用動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)的飛機(jī),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(jià)格高昂,而電力成本低廉。據(jù)機(jī)構(gòu)測(cè)算,電動(dòng)飛機(jī)每小時(shí)的運(yùn)營(yíng)成本要比使用傳統(tǒng)燃料飛機(jī)要低60%到80%,極具性價(jià)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(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)的飛行器,聲音可以降至60dB,較燃油發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力電池的飛行器,在飛行成本、碳減排、降噪、自動(dòng)駕駛、安全等層面,都較傳統(tǒng)燃料有著天然優(yōu)勢(shì)。這也是越來越多傳統(tǒng)航空飛機(jī)、特種用途飛機(jī)和各類飛行器等相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)開始期待電動(dòng)化的原因所在。

  航空領(lǐng)域電動(dòng)化的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

  eVTOL、飛行汽車、各類無人機(jī)和直升機(jī)將是未來低空資源里常見的交通運(yùn)輸工具,而要其實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化,關(guān)鍵仍然要看動(dòng)力電池。

  近年來,得益于汽車電動(dòng)化的需求推動(dòng),動(dòng)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(dá)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(dòng)汽車不同,飛行汽車場(chǎng)景更為復(fù)雜特殊,要電動(dòng)化上也提出了新挑戰(zhàn):

  航空飛行器航程對(duì)整機(jī)重量敏感性遠(yuǎn)大于電動(dòng)汽車,對(duì)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(dòng)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(dá)到ppb級(jí)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(jiǎn)而言之,就是需要電池高能量密度與高功率這對(duì)矛盾體“兼得”。然而,從電池材料特性來看,要實(shí)現(xiàn)高能量密度和高功率,無異于“蜀道之難”。