中國粉體網訊 固態電池是將傳統液態電池中的電解液部分或者完全替換成固態電解質,根據液體中電解液質量占比分為半固態、準固態和全固態。當電解質采用固液混合形態,電池中液態質量占比約5%-10%時為半固態電池;電池中液態質量占比小于5%為準固態電池;不含有任何液體電解質則為全固態電池。
2025年,有望成為電動垂直起降飛行器(eVTOL)商業化運營的元年。這一創新交通工具的發展,廣泛依賴于高性能電池的技術進步,現階段已經有部分固態電池應用在eVTOL上,隨著固態電池能量密度達到450Wh/kg甚至500Wh/kg,eVTOL的航程將達到250公里甚至300公里,直接決定了其在城市空中交通的可行性。
技術優勢顯著
高能量密度:平安證券指出,由于eVTOL垂直起飛所需要的動力,是地面行駛的10倍至15倍,這對電池的能量密度提出了極高要求,而固態電池的最高能量密度有潛力達到500Wh/kg以上,這無疑為eVTOL的商業化夯實了基礎。
安全性:eVTOL作為航空產業,對電池的安全系數要求遠超新能源汽車,必須有較強的抗跌落能力,以及單體失效時,電池系統應該要繼續工作直到電動飛機降落。而固態電池電解質不易泄漏、耐高溫、抗沖擊,極大降低了熱失控風險,符合航空級安全標準。
輕量化:固態電解質(如硫化物、氧化物或聚合物)的密度通常低于液態電解質的有機溶劑和鋰鹽組合。液態電池需要隔膜和大量電解液填充,而固態電池可取消隔膜,電解質層可做得更薄(甚至微米級),從而降低重量。
新質生產力紛紛布局
各大企業加速布局eVTOL固態電池技術賽道,億航智能、孚能科技、力神電池等相繼披露在eVTOL領域的固態電池產品進展。
2024年11月份億航智能EH216-S全球首次eVTOL固態電池飛行試驗的成功標志著固態電池在低空經濟領域的應用得到了重大突破,2025年央視總臺春晚舞臺上億航智能EH216-S無人駕駛載人航空器震撼登場,七機同飛的場面充分展現了億航智能在無人駕駛、集群調度、安全飛行、高效管控的獨特優勢和價值。
孚能科技表示公司eVTOL半固態電池已進入產業化階段,采用新型氧化物/聚合物固態電解質涂覆和致密化技術,進一步提升了高鎳三元高能量密度鋰離子動力電池的安全性及鋰離子遷移能力。搭載相應電池的eVTOL最大起飛重量大于2.4噸,有效載荷近半噸,可搭載5人飛行。第二代Plus版eVTOL電芯預計將于2026年量產,能量密度大于350Wh/kg。
上海洗霸科技發布消息稱,其與中國科學院以及上海科源固能新能源聯合攻關設計的高比能軟包鋰離子固態電池已進入小批量生產,該電池以科源固能生產的固態電解質包覆高鎳三元材料為正極,以浙江領硅生產的均質硅碳作為負極材料,據介紹,該款高固態電池設計的能量密度≥320Wh/kg,合格產品理論上將率先應用于eVTOL場景。
力神電池研發的高比能電池產品已成功應用于飛行汽車領域,據悉,該產品技術成熟,綜合性能優異,具備高能量密度、高功率性能、高安全性,能量密度達325Wh/kg,具備3C持續放電和6C脈沖能力,工作環境溫度-30~55°C,并通過了GB38031-2020及150°C熱箱等安全測試,支持噸級eVTOL各工況下的使用需求。
固態電池作為低空飛行器的關鍵動力選擇之一,隨著低空經濟產業布局的不斷推進,市場對固態電池的需求正呈持續上揚態勢。未來,固態電池極有可能開拓全新的產業發展版圖,成長為低空經濟領域的全新增長引擎,為低空經濟的騰飛注入強勁動力。
參考來源:
億航智能、孚能科技、力神電池、上海洗霸科技、科源固能官網
平安證券、愛建證券
(中國粉體網編輯整理/月明)
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