中国粉体网讯 固态电池是将传统液态电池中的电解液部分或者完全替换成固态电解质,根据液体中电解液质量占比分为半固态、准固态和全固态。当电解质采用固液混合形态,电池中液态质量占比约5%-10%时为半固态电池;电池中液态质量占比小于5%为准固态电池;不含有任何液体电解质则为全固态电池。
2025年,有望成为电动垂直起降飞行器(eVTOL)商业化运营的元年。这一创新交通工具的发展,广泛依赖于高性能电池的技术进步,现阶段已经有部分固态电池应用在eVTOL上,随着固态电池能量密度达到450Wh/kg甚至500Wh/kg,eVTOL的航程将达到250公里甚至300公里,直接决定了其在城市空中交通的可行性。
技术优势显著
高能量密度:平安证券指出,由于eVTOL垂直起飞所需要的动力,是地面行驶的10倍至15倍,这对电池的能量密度提出了极高要求,而固态电池的最高能量密度有潜力达到500Wh/kg以上,这无疑为eVTOL的商业化夯实了基础。
安全性:eVTOL作为航空产业,对电池的安全系数要求远超新能源汽车,必须有较强的抗跌落能力,以及单体失效时,电池系统应该要继续工作直到电动飞机降落。而固态电池电解质不易泄漏、耐高温、抗冲击,极大降低了热失控风险,符合航空级安全标准。
轻量化:固态电解质(如硫化物、氧化物或聚合物)的密度通常低于液态电解质的有机溶剂和锂盐组合。液态电池需要隔膜和大量电解液填充,而固态电池可取消隔膜,电解质层可做得更薄(甚至微米级),从而降低重量。
新质生产力纷纷布局
各大企业加速布局eVTOL固态电池技术赛道,亿航智能、孚能科技、力神电池等相继披露在eVTOL领域的固态电池产品进展。
2024年11月份亿航智能EH216-S全球首次eVTOL固态电池飞行试验的成功标志着固态电池在低空经济领域的应用得到了重大突破,2025年央视总台春晚舞台上亿航智能EH216-S无人驾驶载人航空器震撼登场,七机同飞的场面充分展现了亿航智能在无人驾驶、集群调度、安全飞行、高效管控的独特优势和价值。
孚能科技表示公司eVTOL半固态电池已进入产业化阶段,采用新型氧化物/聚合物固态电解质涂覆和致密化技术,进一步提升了高镍三元高能量密度锂离子动力电池的安全性及锂离子迁移能力。搭载相应电池的eVTOL最大起飞重量大于2.4吨,有效载荷近半吨,可搭载5人飞行。第二代Plus版eVTOL电芯预计将于2026年量产,能量密度大于350Wh/kg。
上海洗霸科技发布消息称,其与中国科学院以及上海科源固能新能源联合攻关设计的高比能软包锂离子固态电池已进入小批量生产,该电池以科源固能生产的固态电解质包覆高镍三元材料为正极,以浙江领硅生产的均质硅碳作为负极材料,据介绍,该款高固态电池设计的能量密度≥320Wh/kg,合格产品理论上将率先应用于eVTOL场景。
力神电池研发的高比能电池产品已成功应用于飞行汽车领域,据悉,该产品技术成熟,综合性能优异,具备高能量密度、高功率性能、高安全性,能量密度达325Wh/kg,具备3C持续放电和6C脉冲能力,工作环境温度-30~55°C,并通过了GB38031-2020及150°C热箱等安全测试,支持吨级eVTOL各工况下的使用需求。
固态电池作为低空飞行器的关键动力选择之一,随着低空经济产业布局的不断推进,市场对固态电池的需求正呈持续上扬态势。未来,固态电池极有可能开拓全新的产业发展版图,成长为低空经济领域的全新增长引擎,为低空经济的腾飞注入强劲动力。
参考来源:
亿航智能、孚能科技、力神电池、上海洗霸科技、科源固能官网
平安证券、爱建证券
(中国粉体网编辑整理/月明)
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