在“雙碳”目標的推動下,交通領(lǐng)域的電動化浪潮已從地面延伸至天空。而實現(xiàn)綠色航空有三種途徑,分別是可持續(xù)航空燃料(Sustainable Aviation Fuel, SAF)、氫能和鋰電池,其中鋰電池憑借其100%的二氧化碳減排潛力、高技術(shù)成熟度和較高的系統(tǒng)能量密度,得到更為廣泛的應(yīng)用。
日前,欣旺達電子股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)高級總監(jiān)李臻,在“電動航空及下一代電池技術(shù)(CIBF2025深圳)交流會”上,發(fā)表題為《航空動力電池:核心需求、現(xiàn)狀與未來趨勢》的演講,向與會代表分享了航空動力電池作為低空經(jīng)濟核心驅(qū)動力的技術(shù)突破與未來趨勢,也為行業(yè)提供了關(guān)鍵思考方向。
圖為欣旺達電子股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)高級總監(jiān)李臻演講
01
航空動力電池需求激增
伴隨eVTOL成為低空經(jīng)濟的主流載體,其靈活、低碳、低成本(相較于直升機)等優(yōu)勢,正重構(gòu)立體交通網(wǎng)絡(luò)。行業(yè)機構(gòu)預(yù)測,2025年我國低空經(jīng)濟市場規(guī)模將突破萬億元大關(guān),2035年有望超過3萬億元,未來僅文旅場景就可能催生上萬架飛行器需求。
然而,這一愿景的實現(xiàn),將高度依賴航空動力電池的性能突破。與汽車動力電池相比,航空領(lǐng)域?qū)恿﹄姵氐?strong>能量密度(>400Wh/kg)、功率密度(5C-12C放電)、寬溫域(-35℃-80℃)及循環(huán)壽命(>2000次)的要求近乎苛刻。正如李臻所言,電池技術(shù)決定了飛行器的航程、載重和安全性,是低空經(jīng)濟能否“飛得遠、飛得穩(wěn)”的關(guān)鍵。
02
技術(shù)破局-從材料創(chuàng)新到系統(tǒng)集成
公開資料顯示,欣旺達動力誕生于全球鋰離子電池領(lǐng)域領(lǐng)軍品牌欣旺達股份(股票代碼:300207),是一家集電芯、模組、BMS和PACK產(chǎn)銷研于一體的全球領(lǐng)先的綜合性新能源科技企業(yè),致力于為新能源行業(yè)提供具有競爭力、場景化的動力電池解決方案及儲能電芯。
該公司是中國四家“全球動力電池一級制造商”之一,在全球已部署十大生產(chǎn)制造基地,分別位于廣東惠州、江蘇南京、江西南昌、山東棗莊、四川德陽、湖北宜昌、浙江義烏、廣東茂名、匈牙利、摩洛哥。根據(jù)SNE Research數(shù)據(jù),2021-2023年,欣旺達動力位列中國HEV混動汽車電池裝機量TOP1,2024年H1位列全球動力電池裝機量前十名。
在新能源汽車動力和儲能應(yīng)用層面,李臻表示,欣旺達采取了“左手混動、右手純電,儲能協(xié)同”的產(chǎn)品戰(zhàn)略布局,助力交通運輸和儲能領(lǐng)域“雙碳”目標達成。
基于在汽車動力電池領(lǐng)域的積累,欣旺達在航空動力電池方面采用了正向開發(fā)的模式,從客戶需求出發(fā),全新定義航空動力電池產(chǎn)品,提出的解決方案展現(xiàn)了全鏈條技術(shù)創(chuàng)新與協(xié)同能力。
李臻介紹道,材料層面,欣旺達通過高比能正負極、低消耗電解液設(shè)計,將能量密度提升至360Wh/kg;
系統(tǒng)層面,輕量化設(shè)計,采用高效風冷代替液冷方案,使Pack成組效率提升10%,兼顧高集成度與高效熱管理;
安全層面,采取高穩(wěn)定的化學體系,如固態(tài)電解質(zhì)包覆正極,三重熱防護等技術(shù)實現(xiàn)測試“不起火,不爆炸”,破解航空安全焦慮。
在此基礎(chǔ)上,欣旺達推出了面向純電eVTOL應(yīng)用的高比能高功率電池產(chǎn)品:最高能量密度可達360Wh/kg,功率密度3900W/kg,工作溫度范圍拓寬至-35℃到80℃、循環(huán)壽命1800次,并實現(xiàn)系統(tǒng)無熱蔓延。
與此同時,李臻表示,得益于在HEV電池技術(shù)方面的積累,欣旺達也面向混動推出了超高功率的產(chǎn)品,可以達到8000W/kg、零下20℃低溫冷啟動和超長壽命。
值得注意的是,混動技術(shù)也是電動航空的重要路徑,在提高飛行載重和續(xù)航能力方面具有優(yōu)勢。此外,相比純電動,混動具有60%的降本潛力,可加速市場培育。這種“純電與混動并行”的策略,既能滿足當下的場景需求,也為未來技術(shù)迭代預(yù)留了空間。
03
固態(tài)電池與金屬鋰的“天花板”之爭
盡管當前鋰離子電池主導(dǎo)市場,但李臻指出,固態(tài)電池技術(shù)和金屬鋰負極技術(shù)才是突破能量密度“天花板”的終極路徑。欣旺達實驗室已實現(xiàn)400Wh/kg金屬鋰電池研發(fā),循環(huán)壽命>600圈。此外,超高離子電導(dǎo)電解液與鋰金屬電池匹配,可實現(xiàn)12C持續(xù)放電,則瞄準緊急迫降、抗強風等高功率極端工況應(yīng)用。然而,固態(tài)電池的界面阻抗問題、金屬鋰的沉積均勻性等挑戰(zhàn),仍需后續(xù)更加創(chuàng)新的發(fā)展。
綜合來看,航空動力電池的產(chǎn)業(yè)化并非單點突破,而是材料、工藝、標準、基礎(chǔ)設(shè)施的體系化競爭。李臻認為,政策端需完善適航認證體系,資本端應(yīng)容忍長研發(fā)周期,產(chǎn)業(yè)鏈上下游則需聯(lián)合定義需求。欣旺達的布局規(guī)劃思路為“量產(chǎn)一代、開發(fā)一代、預(yù)研一代”,只有技術(shù)儲備與市場節(jié)奏同頻共振,才能真正托起“綠色飛行”的未來。

