在业内人士看来,目前我国低空产业在技术装备、应用场景、政策支持和地方响应等方面均呈现良好发展态势。低空经济相关产品对动力电池要求的提升,将有力推动电池技术革新升级。
近日,北京、上海、重庆等地密集出台关于低空经济产业高质量发展行动方案。《中国能源报》记者注意到,在加强关键核心技术创新、提升先进动力配套方面,这些地区都提到了锂电池研发应用等相关规划。
在业内人士看来,目前我国低空产业在技术装备、应用场景、政策支持和地方响应等方面均呈现良好发展态势。低空经济主力场景——电动垂直起降航空器(eVTOL)与无人机等的规模化推广应用,离不开高性能动力电池的支持。低空经济相关产品对动力电池要求的提升,将有力推动电池技术革新升级。
规划方案密集发布
低空经济相关产品主要包括无人机、eVTOL、直升飞机、传统固定翼飞机等,涉及居民消费和工业应用两大场景。截至目前,全国已有二十余个省市发布低空经济行动方案或相关文件,涵盖总体目标、重点任务等,期盼早日实现“天空之城”。
例如,今年9月,北京市经济和信息化局等四部门联合印发的《北京市促进低空经济产业高质量发展行动方案(2024—2027年)》提到,积极发展氢能动力推进系统,加快固态锂电池、高功率密度航空电机、高效电控系统、混电推进系统等技术攻关。
同样是在9月,重庆市印发的《重庆市推动低空空域管理改革促进低空经济高质量发展行动方案(2024—2027年)》提到,力争在航空固态电池、氢燃料电池、可持续航空燃料及传感器、无人机反制、飞控系统等领域实现技术突破。
而在稍早前的8月,上海市印发《上海市低空经济产业高质量发展行动方案(2024—2027年)》,提出支持企业研制中远程大载重、末端配送等低空物流无人机,采用锂电池、氢燃料等新能源方式,实现低成本、模块化、长航时等特性,加快规模化生产制造。力争在航空固态电池、氢燃料电池、可持续航空燃料及传感器、无人机反制、飞控系统等领域实现技术突破。
在利好政策激励下,今年以来,动力电池企业加大对eVTOL电池的研究与布局。近日,工信部新闻发言人、运行监测协调局局长陶青表示,当前我国主要信息通信企业以及动力电池、电机等企业积极布局参与低空经济,各领域创新要素正加速向低空产业集聚。
目前,包括宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、孚能科技等主要动力电池企业都已布局低空飞行电池产品。近日,孚能科技表示,低空飞行领域是公司未来业务的一大增长点,公司已与载人飞机领域的海内外客户开展电池方面合作;8月3日,宁德时代与峰飞航空签署战略投资与合作协议,双方将共同开展eVTOL航空电池的研发工作。
性能需满足多维需求
我国具有良好的动力电池产业基础。值得注意的是,在受访人士看来,不同于车用电池,eVTOL所需电池需满足多维度要求,高功率、高能量密度、高安全性、经济性和长寿命缺一不可。
不过,同时兼顾多维度高性能要求难度不小。具体看来,通常eVTOL飞行包括5个阶段,即垂直起飞、爬升、水平巡航、下降和垂直降落,可将地面间2—5小时的运输需求缩短至15—20分钟。“就垂直起飞环节而言,eVTOL需要迅速从静止状态加速到一定的飞行速度,对输出功率要求非常高,eVTOL垂直起飞所需要的动力通常是地面行驶的10—15倍。这意味着,电池要有10C的起降功率。”某锂电行业从业者对《中国能源报》记者表示。
中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬撰文指出,目前,在汽车领域广泛应用的动力电池,绝大部分都难以满足低空载人交通的安全性和能量密度要求,需要大力开展新一代动力电池创新与产业化。低空经济发展对动力电池提出更高要求,同时也为新一代动力电池发展提供了广阔应用前景。
固态电池或成主流路线
据中国民航局预测,到2025年,低空经济市场规模将达到1.5万亿元,到2035年有望达到3.5万亿元。在业内人士看来,目前国内eVTOL行业尚处于起步阶段,多维度提升电池性能已成为推动低空经济和eVTOL商业应用发展的关键一环。
今年3月,工信部、科技部、财政部、中国民用航空局四部门联合印发的《通用航空装备创新应用实施方案(2024—2030年)》提出,加速通用航空动力产品系列化发展,加快布局新能源通用航空动力技术和装备,推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产,实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证。
“锂电池在未来低空飞行领域必定会逐步得到广泛应用,但其应用形式以及装载量,仍会限定在锂电池自身特性的范围内,且有其他技术路线与之竞争。”车夫咨询合伙人曹广平认为,eVTOL对电池高能量密度的要求有利于推动行业技术进步,尤其是固态电池的推广应用。
中金公司的研报也指出,目前锂电池技术相对氢燃料电池技术更成熟稳定、倍率性能更好,固态电池路线亦有望突破当前锂离子电池能量密度限制,未来固态锂电池或成为eVTOL电池系统的主流技术路线。
业内人士认为,由于eVTOL对电池成本的敏感度相对较低,且对电池性能有极高要求,固态电池的高能量密度和高功率密度特性与其需求契合,使得固态电池在eVTOL领域具有广阔的应用前景。随着eVTOL商业化加速落地,固态电池的产业化进程有望加快,两者将相互促进,共同发展。
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