正力新能“三高一快”eVTOL航空航天电池产品挑战技术制高点
新华网
正力新能概念eVTOL垂直起降飞行器
eVTOL和我们传统概念里的飞行器不同,它的专业名称叫做Electric Vertical Take-off and Landing,意为电动垂直起降(载人)飞行器,简称eVTOL。它和EV纯电动汽车一样,为纯电驱动。它不需跑道就可以完成垂直起飞和降落动作。同时它也可载人,每次充满电可同时搭载至多4-5位乘客以时速400公里以上的速度完成300公里的短途飞行。其灵感来自军用固定翼飞机垂直起降技术VTOL。后来,交通电动化领域提出eVTOL概念,重点在于动力系统方面的技术替代。
eVTOL具有高安全、低成本、更环保、智能化四大特点:
高安全:现有的eVTOL构型或技术路线都采用多电池系统、多电机驱动多旋翼,具有多套独立可靠的动力系统提供安全冗余。
低成本:随着规模化和供应链不断成熟,未来eVTOL出行的公里单价或许可以与网约车专车接近,长期运营使用成本可低至每公里每人2-3元,让大众化普及成为可能。
更环保:基于电动化的eVTOL没有发动机,符合零碳愿景和环保要求,同时能够大幅降低噪音,提升乘坐体验和舒适度。
智能化:相比传统城市公共交通,eVTOL所需设施更灵活,可利用现有机场,还可在高楼楼顶设置运输节点, “点对点”运输,让全智能化自动驾驶变得更容易实现。
eVTOL在城市空中交通领域拥有巨大应用前景,并可能逐步拓展到城市机场班车、城际通航、景区游览等场景。之外,在货运物流、城市消防、医疗救护、搜索救援、农林植保等领域都展现出了应用潜力。
新能源汽车动力电池与eVTOL电池技术指标对比
作为三维交通电动化的应用场景延伸,eVTOL的核心软硬件包括电池、电机、飞控、机体等,其中当下限制eVTOL最核心的技术因素就是动力电池。因空中交通的特殊性,eVTOL对航空级的安全性、频繁快速的充电能力以及复杂环境下的功率性能等要求极为严苛。
正力“三高一快”航空航天电池产品能量密度路线图
航空电动化,将为动力电池提供巨大增量空间。作为动力电池领域涌现的新生力量,正力新能以前瞻性的 “LISA-321”产品+研发战略体系,针对eVTOL航空级电池系统进行了长期研究布局,不断取得突破。在今年5月份首次发布了正力·航空电池系列,建立起全面覆盖陆海空应用场景、多种化学体系的产品研发战略,成为首批具备高性能eVTOL电池研发和生产能力的动力电池企业之一。
正力新能航空航天电池产品系列
在eVTOL电池的研发方面,正力新能充分考虑实际应用场景,以应对复杂飞行需求的综合性能作为产品研发的第一性原则,推出了集高安全、高能量密度、高功率、快充于一体的“三高一快”飞行器电池。
正力·航空电池能够同时满足“三高一快”四项指标,尤其是高能量密度和低SOC的高倍率性能的兼容。正力新能通过材料体系和电芯设计的不断优化迭代,实现了多个性能指标之间的协同提升。
正力新能“三高一快”航空航天电池解决方案
正力新能采用超高容量的多元正极和硅基负极,提升单位重量活性物质的电容量,实现高能量密度;采用高电导率电解液与高孔隙陶瓷涂覆隔膜,提升离子传输能力,降低阻抗,实现高功率性能;在电芯设计方面,对电极厚度、孔隙率和孔道结构进行系统性的设计与优化,并且引入一维线性导电剂,构建高效长程电子传输网络,提升快充和快放能力。基于此,正力·航空电池在满足铝壳形态下的320Wh/kg高能量密度的前提下,依然可以达到20%SOC低电量状态下的12C以上大倍率放电性能。同时结合软件定义电芯工厂的先进工艺制程,实现产品ppb级别的失效概率,从而满足航空安全标准。
正力新能航空电池系列符合eVTOL电池所需要的极致性能,并与国内外多个头部eVTOL厂家合作并开展航空验证,为正力新能在eVTOL领域的持续发力打下了坚实基础。(推广)