【原创】动力电池“卷”上天


来源:中国粉体网   长安

[导读]  汽车电动化的浪潮正方兴未艾,航空领域的电动化似乎也已席卷而来。

中国粉体网讯  受益于新能源汽车的技术外溢,尤其是三电系统的发展,航空领域的电动化似乎也已席卷而来。


7月19日,商飞时代(上海)航空有限公司成立,经营范围包含民用航空器维修、民用航空器零部件设计和生产、民用航空器(发动机、螺旋桨)生产等。该公司由宁德时代新能源科技股份有限公司、中国商用飞机有限责任公司、上海交大企业发展集团有限公司共同持股。


(来源:企查查)


业界认为,此举或是宁德时代对电动飞机市场的一次着力布局。要知道,在今年4月举行的2023上海车展上,宁德时代便推出了新一代电池技术--凝聚态电池。该电池不仅被喻为是继麒麟电池之后的又一项创新的里程碑技术,也被视为开启了载人航空电动化的全新场景。当时,宁德时代首席科学家吴凯便透露,公司正在就凝聚态电池进行民用电动载人飞机的合作开发,执行航空级的标准和测试。


01 动力电池的“向上”突破的三大场景


eVTOL


eVTOL是指以电力作为飞行动力来源且具备垂直起降功能的飞行器,拆开来讲就是电动+垂直起降+飞行器。需要指出的是,eVTOL一般指载人或大载重物流用途飞行器,一般不包括消费级多旋翼航拍用途的无人机。


eVTOL的灵感来自军用固定翼飞机垂直起降技术VTOL,这一概念最早从二十世纪四十年代被提出,在二十世纪八十年代由美国波音公司和贝尔直升机公司(BoeingBell)联合研发,1989年具备垂直起降(VTOL)能力的侧转旋翼机“鱼鹰”成功首飞。


MV-22“鱼鹰”侧转旋翼机(来源:新华网)


VTOL技术被引入交通电动化领域,提出eVTOL概念,重点在于动力系统方面的技术替代,将是全球新能源技术日趋成熟下水到渠成的必然结果。


随着欧美国家针对eVTOL的适航认证体系法规、条款的制定和完善,以及电池、电控、电动机、轻型复合材料、飞控等关键技术的发展,eVTOL或许将引发新一轮航空革命。特别是2023年,eVTOL领域首飞消息不断,此时的eVTOL正像多年前的新能源汽车一样,正在成长为未来十年改变出行方式的新风口。


国内外eVTOL企业梳理(来源:第一财经)


飞行汽车


飞行汽车,顾名思义,指的是既能在地面行驶又能在空中飞行的陆空两用交通工具。


严格来说,真正意义上能跑能飞的陆空两用飞行汽车在航空英语中还可细分为“flying car”和“roadable aircraft”两个小类。其中,前者是最普遍使用的说法,也是与中文的“飞行汽车”完全对应的名称,指“可以飞行的汽车”,词干为“汽车”,“可以飞行的”是定语,因此这个名称一般指设计更偏向地面行驶功能的陆空两用交通工具。“roadable aircraft”直译是“可以在地面行驶的飞行器”,词干为“飞行器”“可以在地面行驶的”是定语,因此这个名称一般指设计偏向飞行功能的陆空两用交通工具。


与此同时,随着近年来电动垂直起降技术的快速发展,eVTOL和飞行汽车这两个名称都有很高的使用频率,两者混用的情况比较普遍,特别是在企业宣传中经常见到使用飞行汽车指代eVTOL的情况。因为在eVTOL发展初期,由于其名称对公众而言有些复杂难懂,而“飞行汽车”不仅上口易懂,还非常利于宣传,这个名称很快被eVTOL企业广泛使用,二者随之逐渐被混淆。


据不完全统计,目前通用、保时捷、小鹏、广汽等国内外车企,英特尔、优步等科技公司都在布局飞行汽车。截至2021年,全球范围内已有超过200家企业或机构在研发飞行汽车产品,约有420种型号。 


国内外飞行汽车企业梳理(来源:第一财经) 


其中,小鹏汽车-W旗下的小鹏汇天飞行汽车旅航者X2于2022年在迪拜完成海外公开首飞,并且在今年年出正式获得由中国民用航空中南地区管理局颁发的特许飞行证,成为国内首款提出申请并成功获批的有人驾驶eVTOL产品。此外,该公司还宣布飞行汽车最快于2024年量产,预计售价在百万元左右。


小鹏汇天飞行汽车旅航者X2-飞行状态(来源:小鹏汇天)


民航客机


在民航客机方面,美国NASA燃气-电混合推进项目的技术负责人谢丽尔·褒曼曾表示,驱动一架巡航状态的大型飞机至少需要1000Wh/kg的能量密度。中国科学院物理研究所研究员李泓指出,目前市面上的电池在200-260Wh/kg之间,按照过去业界能量密度的增长速度,要研发出800-1000Wh/kg的二次电池(即可通过充放电循环使用的电池),还需要多年探索。  


正力新能首席产品官于哲勋称,未来应用在民航客机领域也是有可能的。最开始可能会以混合动力的模式应用于民航客机领域,在起飞或者降落需要比较大的功率的时候,除航油之外可以再用电池来辅助,提升功率性能;在平飞巡航阶段不需要很大功率的时候,可以用油,使得燃油经济性得到很大提升。至于纯电动化,航程较长的航线或洲际航线估计不太现实,但是一些近距离的支线航班未来可能会有应用,当然这是在基于电池技术有很大提升,能够解决能量密度和续航问题的前提下。


作为动力电池领域涌现的新生力量,正力新能以极具前瞻性的“LISA-321”产品+研发战略体系,在行业发展的极早阶段,就识别出载人电动飞行器领域的广阔前景,针对eVTOL航空级电池系统进行了长期研究布局,不断取得突破,目前与国内及欧美多家头部电动飞机公司展开深入合作,并在今年5月份首次发布了正力·航空电池系列,建立起全面覆盖陆海空应用场景、多种化学体系的产品研发战略,成为国内首批具备高性能eVTOL电池研发和生产能力的动力电池企业之一,正逐步成长为航空级电池应用领域极具潜力的领先企业。


正力新能航空航天电池产品系列(来源:正力新能)


02 第一个吃螃蟹的深圳


2023年,深圳首次在政府工作报告中提出发展低空经济、建设低空经济中心。


低空经济是指,以低空空域为依托,以有人驾驶、无人驾驶航空器等低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。


今年10月之后,深圳有望开通eVTOL载人航空器跨城航线(深圳-珠海),搭乘该航空器或可实现15分钟从深圳到珠海的跨城之旅。7月13日,国内eVTOL公司峰飞航空科技宣布,在今年第四季度进行全球首例eVTOL跨城空中交通航线深圳-珠海示范飞行。由该公司自主研发的5座eVTOL载人航空器“盛世龙”将从深圳“湾区之光”起飞,至珠海日月贝降落后再执行返程飞行,单程航时预计15分钟、总航时约30分钟,飞行往返距离超过80公里。


峰飞盛世龙(来源:峰飞航空)


据了解,若两地交通畅通的情况下,汽车自驾的单程行驶时长需要2.5小时,如果遇上拥堵,则需要3小时以上,而eVTOL载人航空器跨城航线开通后,这段时间将变为15分钟。


与此同时,深圳发达的低空产业链,也正在向其他城市辐射。    


7月5日,惠州市发展和改革局就《惠州通用机场布局规划(公众征求意见稿)》公开征求公众意见。 该规划提到,广东省政府已将珠海和深圳确定为重点发展通用航空产业的城市,深圳通用航空发展较为发达,(深圳通航)产业溢出将带动惠州通航产业发展。同时,深惠两市通用航空网络的逐步健全与扩大,将辐射带动整个粤港澳大湾区通航网络建设。


参考资料:


1、盖世汽车,《宁德时代“卷”上天,牵手商飞成立航空公司》

2、时代财经,《首条电动载人航空器航线将开通,深圳到珠海3小时变15分钟》

3、新华网,《正力新能“三高一快”eVTOL航空航天电池产品挑战动力电池技术制高点》

4、第一财经,《龙头扎堆布局飞行器,动力锂电打开航空新场景》

5、中国民航网,《eVTOL还是飞行汽车?殊途可以同归》


(中国粉体网编辑整理/长安)

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作者:长安

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