在“雙碳”戰略的引領下,交通領域的電動化轉型正在加速,從地面交通工具延伸至航空領域。綠色航空的實現路徑多樣,其中可持續航空燃料(SAF)、氫能和鋰電池尤為突出。鋰電池以其零碳排放潛力、技術成熟度和高能量密度,在航空領域備受矚目。
近期,在“電動航空及下一代電池技術(CIBF2025深圳)交流會”上,欣旺達電子股份有限公司產品開發高級總監李臻,就航空動力電池的核心需求、當前狀況及未來發展趨勢進行了深入講解。他分享了航空動力電池作為低空經濟核心驅動力的技術突破,為行業提供了寶貴的思考。
隨著eVTOL(電動垂直起降飛行器)成為低空經濟的主流工具,其靈活性、低碳性和成本效益正逐步改變交通網絡格局。據行業預測,到2025年,中國低空經濟市場規模將突破萬億大關,2035年更有望超過3萬億元。未來,文旅領域或將催生上萬架飛行器的需求。
然而,這一宏偉藍圖的實現,高度依賴于航空動力電池的技術突破。相較于汽車動力電池,航空領域對動力電池的要求更為嚴苛,包括能量密度需超過400Wh/kg、功率密度需滿足5C-12C放電、寬溫域工作能力(-35℃-80℃)及超過2000次的循環壽命。李臻指出,電池技術直接決定了飛行器的航程、載重和安全性,是低空經濟能否持續發展的關鍵。
欣旺達動力,作為全球鋰離子電池領域的領軍企業欣旺達股份(股票代碼:300207)的子公司,是一家集電芯、模組、BMS和PACK研發、生產、銷售于一體的綜合性新能源科技企業。公司在中國及海外擁有多個生產制造基地,是全球四家“動力電池一級制造商”之一。近年來,欣旺達動力在汽車動力電池領域取得了顯著成績,位列中國HEV混動汽車電池裝機量榜首,并在全球動力電池裝機量排名中名列前茅。
在新能源汽車動力和儲能領域,欣旺達采取了“混動與純電并重,儲能協同”的戰略布局,助力“雙碳”目標的實現。基于在汽車動力電池領域的深厚積累,欣旺達在航空動力電池領域采用了正向開發模式,從客戶需求出發,重新定義了航空動力電池產品,展現出了全鏈條的技術創新與協同能力。
在材料層面,欣旺達通過優化正負極材料和電解液設計,將能量密度提升至360Wh/kg。在系統層面,通過輕量化設計和高效風冷方案,提升了Pack成組效率,同時兼顧了高集成度和高效熱管理。在安全層面,采用了高穩定的化學體系,如固態電解質包覆正極和三重熱防護技術,確保了電池在測試中的安全性。
欣旺達推出了面向純電eVTOL應用的高比能高功率電池產品,其能量密度最高可達360Wh/kg,功率密度達3900W/kg,工作溫度范圍拓寬至-35℃到80℃,循環壽命達到1800次,并實現了系統無熱蔓延。欣旺達還推出了面向混動應用的產品,其功率密度可達8000W/kg,具備零下20℃低溫冷啟動能力和超長壽命。
混動技術被認為是電動航空的重要發展方向,在提高飛行載重和續航能力方面具有顯著優勢。與純電動相比,混動技術還具有60%的降本潛力,有助于加速市場培育。欣旺達采取“純電與混動并行”的策略,既滿足了當前市場需求,也為未來技術迭代預留了空間。
盡管當前鋰離子電池在市場上占據主導地位,但李臻指出,固態電池技術和金屬鋰負極技術才是突破能量密度“天花板”的關鍵。欣旺達實驗室已實現400Wh/kg金屬鋰電池的研發,循環壽命超過600圈。然而,固態電池和金屬鋰負極技術仍面臨諸多挑戰,需要更多的創新和發展。
航空動力電池的產業化不僅依賴于單點突破,而是需要材料、工藝、標準和基礎設施的體系化競爭。李臻認為,政策層面應完善適航認證體系,資本層面應容忍長研發周期,產業鏈上下游則需聯合定義需求。欣旺達堅持“量產一代、開發一代、預研一代”的布局規劃思路,確保技術儲備與市場節奏同步,為“綠色飛行”的未來奠定了堅實基礎。