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汽車(chē)電動(dòng)化的浪潮正方興未艾，航空領(lǐng)域的電動(dòng)化似乎也已席卷而來(lái)。曾在2023上海車(chē)展期間透露正與民用電動(dòng)載人飛機(jī)項(xiàng)目合作開(kāi)發(fā)的寧德時(shí)代，近期又露大動(dòng)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(shí)代(上海)航空有限公司成立，法定代表人為錢(qián)仲焱，注冊(cè)資本6億元人民幣，經(jīng)營(yíng)范圍包含民用航空器維修、民用航空器零部件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、民用航空器(發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳)生產(chǎn)等。
股權(quán)穿透顯示，該公司由寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司、上海交大企業(yè)發(fā)展集團(tuán)有限公司共同持股。
業(yè)界認(rèn)為，此舉或是寧德時(shí)代對(duì)電動(dòng)飛機(jī)市場(chǎng)的一次著力布局。
要知道，在今年4月舉行的2023上海車(chē)展上，寧德時(shí)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(xiàng)創(chuàng)新的里程碑技術(shù)，也被視為開(kāi)啟了載人航空電動(dòng)化的全新場(chǎng)景。
當(dāng)時(shí)，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱便透露，公司正在就凝聚態(tài)電池進(jìn)行民用電動(dòng)載人飛機(jī)的合作開(kāi)發(fā)，執(zhí)行航空級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試。同時(shí)，寧德時(shí)代將推出凝聚態(tài)電池的車(chē)規(guī)級(jí)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(lèi)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(shí)代所發(fā)布的凝聚態(tài)電池單體能量密度高達(dá)500Wh/kg，也就是說(shuō)，能量密度相對(duì)提高了超四成，且兼具高比能與高安全，可快速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
寧德時(shí)代強(qiáng)調(diào)，凝聚態(tài)電池的問(wèn)世，全面開(kāi)啟了海陸空全域電動(dòng)化的時(shí)代，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開(kāi)了豐富的想象空間，將持續(xù)推動(dòng)全球碳中和目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。
電動(dòng)飛機(jī)“蓄勢(shì)待發(fā)”，電池技術(shù)成關(guān)鍵
1957年，一架采用永磁電動(dòng)機(jī)和銀鋅電池驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)問(wèn)世，這也是世界上第一架電動(dòng)飛機(jī)；2012年，由Volta Volare公司設(shè)計(jì)制造的油電混合動(dòng)力飛機(jī)GT4試飛成功，成為全球第一架可量產(chǎn)的電動(dòng)飛機(jī)；2013年，國(guó)內(nèi)首架擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)電動(dòng)飛機(jī)——RX1E銳翔雙座電動(dòng)輕型飛機(jī)也得以發(fā)布……去年10月，小鵬匯天飛行汽車(chē)旅航者X2在迪拜完成了公開(kāi)首飛，該飛行汽車(chē)最快于2024年量產(chǎn)。
而自今年以來(lái)，又陸續(xù)有吉利沃飛長(zhǎng)空自主研發(fā)的純電動(dòng)垂直起降飛行器eVTOL——AE200已完成原型機(jī)首飛；時(shí)的科技首架5座載人E20 eVTOL總裝下線，下半年將迎來(lái)首飛；廣汽集團(tuán)研發(fā)的陸空兩棲飛行汽車(chē)GOVE全球首發(fā)亮相并實(shí)現(xiàn)全球首飛……
可以看到，隨著時(shí)間推移，新材料、電池等技術(shù)不斷突破，電動(dòng)飛機(jī)正不斷進(jìn)入大眾視野，而無(wú)論是電池廠還是車(chē)企，或是一些科技公司，布局飛行賽道早已不足為奇。
事實(shí)上，早在2017年6月，國(guó)家科技部和交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布的《“十三五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》中也指出，要重點(diǎn)研究新能源電動(dòng)飛機(jī)電推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)，推動(dòng)新能源飛機(jī)發(fā)展。
時(shí)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(chē)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(jìn)入電動(dòng)飛機(jī)的時(shí)代。
新能源產(chǎn)業(yè)的藍(lán)海市場(chǎng)從陸地進(jìn)一步拓展至天空，電動(dòng)飛機(jī)儼然“蓄勢(shì)待發(fā)”。然而作為一個(gè)“新興產(chǎn)物”，又是最復(fù)雜的交通工具之一，要讓其電動(dòng)化，電池是最大的門(mén)檻。
綜合市場(chǎng)觀點(diǎn)，影響航空動(dòng)力電池市場(chǎng)拓展的主要因素，無(wú)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(kāi)放與適航認(rèn)證)，極嚴(yán)苛的安全和性能要求，事實(shí)上也帶給電池技術(shù)巨大的挑戰(zhàn)。
概括來(lái)說(shuō)，電池需要滿足高安全性，要能保障電動(dòng)航空器在復(fù)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(yīng)用場(chǎng)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(zhǎng)循環(huán)壽命、快充等電池技術(shù)是電動(dòng)飛機(jī)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響電動(dòng)飛機(jī)航程和續(xù)航時(shí)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(kāi)“卷”
目前，電動(dòng)航空器的動(dòng)力源主要包括鋰離子電池、太陽(yáng)能電池、氫燃料電池以及超級(jí)電容器等。對(duì)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(zhǎng)、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(diǎn)，被業(yè)內(nèi)認(rèn)為較其他電池優(yōu)勢(shì)更為明顯，未來(lái)有望在電動(dòng)航空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
不過(guò)需指出的一點(diǎn)是，由于航空動(dòng)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(chē)動(dòng)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(rèn)為，航空動(dòng)力電池在現(xiàn)階段既要滿足多個(gè)技術(shù)指標(biāo)，又要達(dá)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(lái)看，基本都需要使用高鎳三元加硅負(fù)極這樣的激進(jìn)的化學(xué)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(dòng)力科技有限公司共同開(kāi)發(fā)的一款50Ah航空動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)，采用的就是三元材料，該電芯能量密度達(dá)300Wh/kg，是當(dāng)時(shí)國(guó)際上航空動(dòng)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(duì)航空動(dòng)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(guó)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(lái)看，比亞迪2019年就被傳出與空客中國(guó)創(chuàng)新中心(ACIC)展開(kāi)合作，雙方將致力于為航空航天應(yīng)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(guó)際知名電動(dòng)飛行器制造商合作，用于eVTOL的電池產(chǎn)品已量產(chǎn)，電芯達(dá)285Wh/kg，且已完成了載人電動(dòng)飛行器的飛行測(cè)試。
值得一提的是，孚能科技董事長(zhǎng)王瑀日前還透露，公司“有一款電池可能很快就會(huì)公布進(jìn)入到商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用，續(xù)航里程大約400多公里。”
當(dāng)然，除了火熱的鋰離子電池外，使用可持續(xù)航空燃料(由動(dòng)植物廢棄油脂等材料制成的綠色燃油)，和氫等燃料作為動(dòng)力源也被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“綠色航空”的可行路徑，并且已有不少落地到電動(dòng)飛機(jī)上。
同時(shí)需注意的是，受限于航空動(dòng)力電池的下游場(chǎng)景尚未成熟，使用電池和航空燃油組合的混合動(dòng)力飛機(jī)，是當(dāng)前更為主流的方案，或者說(shuō)，這也是純電動(dòng)飛機(jī)完全實(shí)現(xiàn)前的一種過(guò)渡，特別是針對(duì)中大型機(jī)型。
寫(xiě)在最后
未來(lái)，伴隨動(dòng)力電池能量密度、電性能、安全性以及成本等多方面不斷實(shí)現(xiàn)突破，空中“飛的”夢(mèng)想有望逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。而在此過(guò)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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