低空“电池大战”一触即发，亿级增量市场谁在抢占先机？
蓝鲸
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蓝鲸新闻8月7日讯（记者 李卓玲）越来越多电池企业正将触角伸至低空经济赛道。
日前，峰飞航空官宣与宁德时代签署战略投资与合作协议，将共同致力于eVTOL航空电池的研发。在宁德时代背后，包括孚能科技、亿纬锂能、国轩高科、力神电池、欣旺达等电池企业，此前均已纷纷入局，提前“卡位”。
在此趋势下，目前“电池大战”已逐渐由电动汽车领域蔓延至低空领域。电池作为电动车的“心脏”，成本占到整车成本的四成甚至更多，那么，其在eVTOL（电动垂直起降航空器）中扮演什么样的角色？电池企业抢滩低空经济赛道背后的原因又为何？
电池在eVTOL中成本占比超15%
据不完全统计，目前，已有超10家电池企业在布局航空电动领域，且大部分会选择与eVTOL企业联合开发。
宁德时代方面，在此次牵手峰飞航空之前，其董事长曾毓群就曾在今年5月举行的BEYOND国际科技创新博览会上表示，在电动飞机领域，宁德时代正在进行合作开发，“我们需要从小飞机开始尝试，从1吨飞机一直到 8.8 吨飞机。”今年6月，其透露，宁德时代已经成功试飞 4 吨级民用电动飞机。
据悉，目前国内大部分eVTOL航空器的重量处于600公斤到2吨不等。作为参考，峰飞航空自主研发的“V2000CG凯瑞鸥”是2吨级eVTOL航空器；亿航智能的EH216-S最大起飞重量620公斤等。
除了宁德时代，亿纬锂能今年5月底就在投资者互动平台上透露，该公司在eVTOL电池领域布局较早，已配合国外某企业进行了三年研究工作，目前已经交付了A样产品，并正协助客户获取相关航空体系的认证。此外，该公司也已向其他国际客户进行送样。
今年4月，孚能科技也在互动平台上透露，该公司已与载人飞机领域的海外、国内客户开展电池合作与供应，并且与国内几家潜在客户进行积极沟通，共同推进低空飞行领域的发展。其董事长王瑀去年就曾表示，孚能科技在五六年前就涉足了空中电气化的探索。
亿航智能则在去年12月牵手国轩高科，共同开发基于亿航智能无人驾驶eVTOL产品的动力电芯、电池包、充电基础设施等后，又于今年4月与巨湾技研达成合作，将共同研发eVTOL航空器超快充/极快充电池方案。
电池企业、eVTOL企业联手推动电池研发背后，是千亿级市场商机。
中国民航局发布数据显示，到2025年，低空经济市场规模将达1.5万亿元。在业界看来，电池环节有望占据其中15%-20%的份额，以此计算，电池行业将获得2000亿元以上的增量市场。
与电池之于电动汽车的重要性相若，动力系统对一架纯电eVTOL而言，同样扮演着“心脏”的角色。在成本方面，多名头部eVTOL企业从业人士透露，相当高昂。
“动力系统（含电池、电机、电调、桨叶、动力控制系统等）的成本基本占4成左右。”同济大学飞行器工程研究所长沈海军同样对蓝鲸新闻表示。
小鹏汇天动力方面负责人对蓝鲸新闻表示，相比电动汽车，因为eVTOL除了动力电池以外的其他部件也需要考虑航空适航要求、高强度轻量化设计等，整体成本相比电动汽车更高，所以动力电池的成本占比会有所下降。“根据当前公开的国内外各eVTOL型号的信息，推测动力电池在eVTOL整机成本中的占比约为15%~25%，低于电动汽车约40%的占比。”
研发方向：高性能+高安全
目前，纯电eVTOL电池的研发方向主要聚焦能量密度和性能表现的提升，且相比电动汽车，eVTOL对所搭载的动力电池性能要求更加严苛。
“eVTOL电池能量密度指标是关键。”沈海军对蓝鲸新闻表示，能量密度高意味着重量轻，能量充沛，航程远。
前述小鹏汇天动力方面负责人同样对蓝鲸新闻表示，由于eVTOL的飞行任务包线中既包含了垂直起降工况，也包含了巡航工况，而这些工况的功率需求通常为纯电动汽车功率需求的5~10倍，因此，为了能够满足这些功率需求，同时需要兼顾续航能力，动力电池的设计既追求高能量密度，还需要尽量具备高放电倍率。此外，为了能够实现快速补能，电池的充电倍率上也需要兼顾。
据其介绍，目前纯电路线eVTOL增加续航可以通过两个方向，一方面是增加电池电量，另一方面是通过优化整机的气动效率来减少电池的放电倍率。
“因为在保证电池具有较高安全性的前提下，还要尽量提升电池的能量密度和充放电能力，一方面电芯的材料体系、壳体结构和材料需要有更多的创新，另一方面动力电池整包也需要进行大量的集成化、轻量化设计，来使电池包在整机的重量占比能够尽量控制在较低的水平（35%以下）。”
根据工业和信息化部等四部门印发的《绿色航空制造业发展纲要（2023-2035年）》，在电动通用航空器工程化攻关方面，要求满足电动航空器使用需求和适航要求的400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产，500Wh/kg级产品小规模验证。
按照峰飞航空与宁德时代达成的合作，双方将重点提升eVTOL电池的能量密度和性能表现，支持eVTOL更长的飞行距离和更高的载重量，同时在安全性和稳定性方面迎来更为显著的提升。
与此同时，宁德时代此前也在推动凝聚态电池在民用电动载人飞机项目的合作开发。该公司首席科学家吴凯4月透露，今年，搭载宁德时代的凝聚态电池，已在吨级以上飞机的验证机首飞成功。
按照宁德时代去年发布的数据显示，其推出的凝聚态电池单体能量密度达500Wh/kg。在此之前，宁德时代在回答投资者提问时曾表示，据公司2022年年报，该公司三元锂离子电池电芯质量能量密度纯电（BEV）为220-300Wh/kg。
此外，在沈海军看来，固态电池、氢能源动力等研究发展方向值得关注。“固态电池是发展趋势，氢燃料电池、钠离子电池也有望得到进一步发展，参与到传统锂电池的角逐之中。”
以固态电池为例，据欣旺达今年6月在投资者平台上透露，其固态电池公司从2015年就已经开始研发布局，规划了第一代400Wh/kg和第二代500Wh/kg全固态电池。其中第一代全固态电池最新安时级样品可实现大于1000周稳定循环；第二代实验室样品已达到500Wh/kg能量密度目标。
“能量密度是一个关注的指标，但我们不能忽略产品的寿命与安全。”该公司还称。
“除了高性能，eVTOL的锂电池研发也要兼顾高安全。”小鹏汇天动力方面负责人也指出，eVTOL的动力电池设计会更加偏向于航空器的安全要求，尤其对于电池的抗坠撞能力、热失控之后的包容性都将显著高于汽车国标要求。
另有头部eVTOL企业高管同样对蓝鲸新闻表示，航空器减重是安全的指标之一，并不是电池越多越好、续航越高越好。在其看来，除了续航外，快充、换电等补能方式创新也可以在未来提高运营效率，是很好的尝试方向。
