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儀表網(wǎng) 下游行情】汽車電動化的浪潮正方興未艾,航空領(lǐng)域的電動化似乎也已席卷而來。曾在2023上海車展期間透露正與民用電動載人飛機項目合作開發(fā)的寧德時代,近期又露大動作。
“寧王”聯(lián)合商飛成立航空公司
根據(jù)企查查信息顯示,7月19日,商飛時代(上海)航空有限公司成立,法定代表人為錢仲焱,注冊資本6億元人民幣,經(jīng)營范圍包含民用航空器維修、民用航空器零部件設(shè)計和生產(chǎn)、民用航空器(發(fā)動機、螺旋槳)生產(chǎn)等。
股權(quán)穿透顯示,該公司由寧德時代新能源科技股份有限公司、中國商用飛機有限責任公司、上海交大企業(yè)發(fā)展集團有限公司共同持股。
業(yè)界認為,此舉或是寧德時代對電動飛機市場的一次著力布局。
要知道,在今年4月舉行的2023上海車展上,寧德時代便推出了新一代電池技術(shù)——凝聚態(tài)電池。該電池不僅被喻為是繼麒麟電池之后的又一項創(chuàng)新的里程碑技術(shù),也被視為開啟了載人航空電動化的全新場景。
當時,寧德時代首席科學家吳凱便透露,公司正在就凝聚態(tài)電池進行民用電動載人飛機的合作開發(fā),執(zhí)行航空級的
標準和測試。同時,寧德時代將推出凝聚態(tài)電池的車規(guī)級版本,可在今年內(nèi)具備量產(chǎn)能力。
資料顯示,凝聚態(tài)是鋰電池的一種,但相比于其他類型的鋰電池,具有更高的能量密度。目前,采用三元正極材料的鋰電池,能量密度最高為350 Wh/kg;而寧德時代所發(fā)布的凝聚態(tài)電池單體能量密度高達500Wh/kg,也就是說,能量密度相對提高了超四成,且兼具高比能與高安全,可快速實現(xiàn)量產(chǎn)。
寧德時代強調(diào),凝聚態(tài)電池的問世,全面開啟了海陸空全域電動化的時代,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開了豐富的想象空間,將持續(xù)推動全球碳中和目標的早日實現(xiàn)。
電動飛機“蓄勢待發(fā)”,電池技術(shù)成關(guān)鍵
1957年,一架采用永磁
電動機和銀鋅電池驅(qū)動的飛機問世,這也是世界上第一架電動飛機;2012年,由Volta Volare公司設(shè)計制造的油電混合動力飛機GT4試飛成功,成為全球第一架可量產(chǎn)的電動飛機;2013年,國內(nèi)首架擁有自主知識產(chǎn)權(quán)電動飛機——RX1E銳翔雙座電動輕型飛機也得以發(fā)布……去年10月,小鵬匯天飛行汽車旅航者X2在迪拜完成了公開首飛,該飛行汽車最快于2024年量產(chǎn)。
而自今年以來,又陸續(xù)有吉利沃飛長空自主研發(fā)的純電動垂直起降飛行器eVTOL——AE200已完成原型機首飛;時的科技首架5座載人E20 eVTOL總裝下線,下半年將迎來首飛;廣汽集團研發(fā)的陸空兩棲飛行汽車GOVE全球首發(fā)亮相并實現(xiàn)全球首飛……
可以看到,隨著時間推移,新材料、電池等技術(shù)不斷突破,電動飛機正不斷進入大眾視野,而無論是電池廠還是車企,或是一些科技公司,布局飛行賽道早已不足為奇。
事實上,早在2017年6月,國家科技部和交通運輸部聯(lián)合發(fā)布的《“十三五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》中也指出,要重點研究新能源電動飛機電推進系統(tǒng)技術(shù),推動新能源飛機發(fā)展。
時的科技創(chuàng)始人兼CEO黃雍威日前甚至表示,受益于新能源汽車的技術(shù)外溢,尤其是三電系統(tǒng)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)進入電動飛機的時代。
新能源產(chǎn)業(yè)的藍海市場從陸地進一步拓展至天空,電動飛機儼然“蓄勢待發(fā)”。然而作為一個“新興產(chǎn)物”,又是最復雜的交通工具之一,要讓其電動化,電池是最大的門檻。
綜合市場觀點,影響航空動力電池市場拓展的主要因素,無外乎三大方面:安全、性能和政策。
除了必然存在的政策因素(空域開放與適航認證),極嚴苛的安全和性能要求,事實上也帶給電池技術(shù)巨大的挑戰(zhàn)。
概括來說,電池需要滿足高安全性,要能保障電動航空器在復雜工況下安全、可靠飛行的要求;高比能量密度,滿足輕量化要求;能夠快速充/換電;滿足高溫、高濕、高海拔等特殊應用場景下的使用要求。
孚能科技新興業(yè)務(wù)事業(yè)部總經(jīng)理龔靜波日前也坦言,高安全、高能量密度、高功率密度、長循環(huán)壽命、快充等電池技術(shù)是電動飛機亟待解決的關(guān)鍵技術(shù),直接影響電動飛機航程和續(xù)航時間,起飛、著陸和爬升階段的效率以及快速充電能力。
“押注”鋰離子電池,電池廠開“卷”
目前,電動航空器的動力源主要包括鋰離子電池、太陽能電池、氫燃料電池以及超級電容器等。對比而言,鋰離子電池憑借能量密度高、安全性高、循環(huán)壽命長、充放電倍率高、工作溫度范圍寬、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點,被業(yè)內(nèi)認為較其他電池優(yōu)勢更為明顯,未來有望在電動航空領(lǐng)域得到廣泛應用。
不過需指出的一點是,由于航空動力電池尚處于發(fā)展初期,其主流技術(shù)目前尚未確定。相較在汽車動力電池已經(jīng)成熟的兩大主要技術(shù)路線——三元與磷酸鐵鋰,不少業(yè)內(nèi)人士認為,航空動力電池在現(xiàn)階段既要滿足多個技術(shù)指標,又要達到商業(yè)化要求的情況下,三元的可能性要更大。
正力新能首席產(chǎn)品官于哲勛也表示,從客戶的技術(shù)要求來看,基本都需要使用高鎳三元加硅負極這樣的激進的化學體系才能滿足。
比如2021年遼寧通用航空研究院與榮盛盟固利動力科技有限公司共同開發(fā)的一款50Ah航空動力鋰電池系統(tǒng),采用的就是三元材料,該電芯能量密度達300Wh/kg,是當時國際上航空動力鋰電池能量密度最高的電芯;今年5月,正力新能推出的能量密度為320Wh/kg的航空電池,也采用了一系列三元材料。
面對航空動力電池技術(shù)的巨大潛力空間,除了上述提及的電池廠商,國內(nèi)主流企業(yè)也幾乎都已經(jīng)入局并不斷發(fā)力加碼。
舉例來看,比亞迪2019年就被傳出與空客中國創(chuàng)新中心(ACIC)展開合作,雙方將致力于為航空航天應用研發(fā)新型電池解決方案。
同樣的,孚能科技也早在五六年前就涉足了空中電氣化的探索。2021年,孚能科技宣布與國際知名電動飛行器制造商合作,用于eVTOL的電池產(chǎn)品已量產(chǎn),電芯達285Wh/kg,且已完成了載人電動飛行器的飛行測試。
值得一提的是,孚能科技董事長王瑀日前還透露,公司“有一款電池可能很快就會公布進入到商業(yè)化大規(guī)模應用,續(xù)航里程大約400多公里。”
當然,除了火熱的鋰離子電池外,使用可持續(xù)航空燃料(由動植物廢棄油脂等材料制成的綠色燃油),和氫等燃料作為動力源也被認為是實現(xiàn)“綠色航空”的可行路徑,并且已有不少落地到電動飛機上。
同時需注意的是,受限于航空動力電池的下游場景尚未成熟,使用電池和航空燃油組合的混合動力飛機,是當前更為主流的方案,或者說,這也是純電動飛機完全實現(xiàn)前的一種過渡,特別是針對中大型機型。
寫在最后
未來,伴隨動力電池能量密度、電性能、安全性以及成本等多方面不斷實現(xiàn)突破,空中“飛的”夢想有望逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。而在此過程中,究竟是哪一種電池技術(shù)路線勝出,哪一家企業(yè)能拔得頭籌,有待持續(xù)觀察。
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