載人eVTOL商業化在即 高性能動力電池配套成關鍵

億航智能推出的eVTOL產品。時報財經圖庫/供圖

小鵬匯天推出的eVTOL產品。時報財經圖庫/供圖

圖爲寧德時代電池生產線。時報財經圖庫/供圖

證券時報記者 葉玲珍

近期，億航智能旗下廣東億航通用航空有限公司及其合資企業合肥合翼航空有限公司，獲得中國民航局頒發的全國第一批載人類民用無人駕駛航空器運營合格證（OC），低空飛行“載人時代”開啓。

作爲電動垂直起降飛行器（eVTOL）的核心供應商，動力電池企業積極擁抱低空經濟藍海，成爲推動eVTOL商業化的關鍵力量。

不過，在多數受訪人士看來，現階段電池的綜合性能距離市場需求仍有差距，在一定程度上影響了eVTOL應用場景的拓寬。如何在安全可靠的前提下讓eVTOL飛得更遠，尚有系列問題待解。

從主流廠商的佈局來看，加快半固態、固態電池的研發及產業化進程、匹配超快充網絡，同時深度綁定頭部企業成爲共識。

電池廠競逐eVTOL藍海

“本次取得OC證後，億航智能將集齊包括產品型號合格證（TC）、標準適航證（AC）、生產許可證（PC）在內的四證，標誌着低空載人服務及未來城市空中交通正式開啓商業化進程，逐步走向大衆消費的普及階段。”億航智能相關負責人告訴證券時報記者，接下來，消費者可在廣州、合肥相關運營點購票，體驗低空遊覽、城市觀光等商業載人服務。

無獨有偶，今年3月，另一家低空經濟明星企業小鵬匯天密集向孚能科技、億緯鋰能等電池廠下發定點通知書，加速產業化進程。按照計劃，該公司分體式飛行汽車“陸地航母”將於2026年實現量產交付。

除此之外，峰飛航空貨運版機型已獲TC及PC，5座載人版機型預計於2026年完成適航取證；沃飛長空、零重力、時的科技、沃蘭特航空等企業eVTOL產品的取證工作也在加速推進中。

eVTOL商業化漸行漸近，一幅新的產業鏈圖譜隨之展開，業內企業紛紛摩拳擦掌，欲從中分得一杯羹。

業內人士指出，eVTOL零部件有70%~80%與新能源汽車重合，而動力電池作爲核心零部件，受益eVTOL產業化的確定性較大。

據中金公司研報，電機、電池、航電“三電”價值量佔eVTOL整機價值比重高達70%，其中電池成本約佔整體成本的20%左右。

“相較於新能源汽車，目前eVTOL產品對電池價格的敏感度相對較低，電池企業的技術創新空間更大，前沿技術有望加速滲透，盈利彈性也會更強。”真鋰研究首席分析師墨柯告訴證券時報記者。

從各主流廠商的產品策略來看，eVTOL電池已經成爲競相佈局的要地，並被視爲新的利潤增長曲線。

早在2023年，寧德時代就發佈了凝聚態電池，目前正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發，執行航空級的標準與測試；國軒高科與億航智能簽訂戰略合作協議，共同開發基於eVTOL產品的動力電芯、電池包、儲能系統和充電基礎設施；中創新航針對低空飛行開發9系高鎳/硅體系電池，並於2024年發佈“頂流高能-超級飛行電池”；億緯鋰能配合國外某企業進行多年研發工作，已交付A樣產品，並協助客戶獲取相關航空體系的認證；孚能科技已實現第一代eVTOL半固態電芯的商業化交付，第二代eVTOL半固態電芯預計2025年量產。

除傳統電池廠商外，欣界能源、上海洗霸、金羽新能等新玩家也瞄準高性能電池賽道，積極適配eVTOL廠商，打出差異化競爭優勢。

瞄準“三高一快”

“與新能源汽車相比，eVTOL對電池性能有着極高的要求，技術門檻不低。”墨柯表示，目前各大廠商均在摸索前進，並未形成標準化產品。

“單從製造成本來看，由於eVTOL電池尚未起量，研發費用和產線成本分攤都比較高，至少達到普通動力電池成本的3至5倍。”國軒高科eVTOL業務負責人許鵬飛告訴證券時報記者，從產品安全、性能和工藝先進性方面考量，大部分的eVTOL廠商更傾向於與體量大、有一定研發實力的電池企業合作。

在採訪中，記者瞭解到，業內普遍要求eVTOL具備“三高一快”性能，即高安全、高能量密度、高放電倍率及快充。

“eVTOL產業化，必須以飛行安全託底。”許鵬飛表示，公司在進行eVTOL電池研發的過程中，始終將“高安全”擺在首位，一方面通過材料及結構創新，增強電池的電化學穩定性及熱穩定性；另一方面依託規模化製造能力，提升電池良率及一致性，保障系統安全運行。

除安全可靠之外，如何提升eVTOL電池的能量密度、放電倍率、快充能力，也是業界不懈努力的方向。

“放電倍率決定了eVTOL能不能起飛，能量密度決定了eVTOL能飛多遠，快充能力則決定eVTOL的飛行效率，三者相輔相成。”許鵬飛表示。

據悉，在eVTOL起降或高速移動過程中，要求電池快速釋放大電流，實現高倍率放電。業內用一般用“C”來表示放電倍率，1C表示1小時放電完畢，2C表示1/2小時放電完畢，以此類推，即C的數值越大，放電倍率越高。

“新能源汽車的放電倍率一般也就1C~2C，而eVTOL的持續放電倍率需達4C~5C，甚至更高，才能滿足穩定起降所需的功率性能。”許鵬飛表示，目前來說，通過改進電池結構降低內阻、優化電解液和導電劑配方等方式提升電池持續放電倍率，是業界主流的做法。

能量密度作爲動力電池老生常談的話題，在eVTOL領域更是兵家必爭之地。

寧德時代發佈的用於電動載人飛機的凝聚態電池單體能量密度最高可達500Wh/kg；孚能科技即將進入量產階段的第二代eVTOL半固態電芯能量密度超過330Wh/kg；國軒高科已具備能量密度達360Wh/kg軟包半固態電池產業化能力，正在對接低空飛行等領域客戶；中創新航發佈的“頂流高能-超級飛行電池”能量密度達350Wh/kg；比克電池面向eVTOL領域佈局了320Wh/Kg的半固態產品。

“需要關注的是，‘三高一快’作爲eVTOL電池不同維度的性能指標，在某些時候會出現一定矛盾，在實際落地的過程中需要進行權衡。”墨柯表示，比如爲滿足高能量密度要求，業內一般採取“高鎳三元正極+硅負極”材料，前述材料活性較強，但安全性欠佳；再比如高放電倍率要求材料壓實密度不能過高，但這會犧牲一定的能量密度。

當前，圍繞“三高一快”，各廠商採取的eVTOL電池封裝方式也各不相同。

國軒高科針對eVTOL電池佈局了大圓柱、軟包等不同電芯形式；孚能科技專注於軟包路線；億緯鋰能主要採取軟包形式；中創新航聚焦高鎳46大圓柱電池路線；比克電池則制定了從小圓柱電池到大圓柱電池的系統技術規劃。

“不同封裝方式各有優缺點，電池廠需要結合客戶需求進行定製化開發。圓柱電池殼體強度高，防爆性和熱穩定性較強，且成組更爲靈活，容易形成標準化產品，但會造成一定的體積浪費；軟包電池採用鋁塑膜或者鋼塑膜，質量較輕，成組效率更高，具備更高的能量密度，但熱防護及安全性能仍待提升。”許鵬飛表示。

場景拓寬尚待技術突破

值得一提的是，雖然eVTOL電池產品在不斷推陳出新，但伴隨着應用場景的拓寬，市場對電池性能的要求也在持續升級，相關產品短板仍有待補齊。

“目前eVTOL產品主流場景爲旅遊觀光、消防救援、短途貨運等短距離飛行場景，後續有望在城市空中交通、城際交通等長途及高頻運輸領域得到應用，屆時對電池續航里程、補能效率的要求，都將邁上新的臺階，顯然現階段產品是無法滿足需求的。”墨柯表示。

許鵬飛亦指出，目前已經面市的eVTOL電芯能量密度多在270Wh/kg~320Wh/kg，續航里程多在200公里以內，雖可滿足初步商業化需求，但想要在更廣泛的應用場景大規模推廣，仍然需要不斷髮展新技術。

2024年3月，工業和信息化部等四部門發佈《通用航空裝備創新應用實施方案（2024—2030年）》，明確了相關領域鋰電池發展的目標任務。前述方案提出，將加快佈局新能源通用航空動力技術和裝備，推動400Wh/kg級航空鋰電池產品投入量產，實現500Wh/kg級航空鋰電池產品應用驗證。

多數受訪人士認爲，未來電池性能的提升將更多地依賴於材料創新，兼具高能量密度及高安全性的固態電池，或將爲eVTOL的能源瓶頸帶來根本性的改變。

2024年11月，億航智能宣佈完成EH216-S全球首次eVTOL固態電池飛行試驗，單次不間斷飛行達到48分10秒，續航時間較此前提升60%~90%。據悉，前述固態電池由億航智能與欣界能源、國際先進技術應用推進中心（合肥）低空經濟電池能源研究院聯合研發，能量密度達480Wh/kg，目標裝機量產時間爲2025年底前。除此之外，寧德時代、億緯鋰能、國軒高科、孚能科技等傳統電池廠均已推出半固態電池產品，同時堅定投入固態電池研發，將其視爲eVTOL的最佳適配場景。

國聯證券研報預測，2025年之後eVTOL電池將逐步向半固態過渡，2030年後，固態電池有望放量，eVTOL的飛行半徑將得到大幅度提升。

當eVTOL商業化進入到一定階段，飛行頻次決定運營效率和項目收益，補能基礎設施的跟進將變得尤爲重要。

億航智能已與巨灣技研達成戰略合作，將共同研發全球首款eVTOL航空器超快充/極快充電池方案，並開展超充樁、超充站等基礎設施的共建；與此同時，在億航智能與國軒高科的合作中，大功率超級充電樁和儲能系統等基礎設施的開發也被列入重點合作範圍。

除快充外，換電是另一條重要的補能路線。零重力推出的ZG-ONE“鵲飛”eVTOL產品定位文旅垂直領域，可實現5分鐘換電，以滿足景區高頻次接駁需求。

“當前eVTOL電池產品及基建標準尚未成熟，行業競爭格局未定。產業鏈企業需配套eVTOL廠商開展合作研發，同時綁定頭部企業，方能搶佔先發優勢。”墨柯表示。

在研發及市場層面之外，股權合作也是eVTOL上下游相互賦能的重要手段。目前，億航智能已入股欣界能源；2024年8月，峰飛航空與寧德時代簽署戰略投資與合作協議，後者獨家投資數億美元，成爲峰飛航空戰略投資者，後續雙方將共同致力於eVTOL航空電池的研發。