文章核心观点 - 固态电池凭借高能量密度、高安全性和高功率密度等优势,有望成为满足低空经济核心载体eVTOL等飞行器动力需求的主流技术路线,应用前景广阔 [1][4][24] - 低空经济在2024年被提升至国家战略层面,一系列政策措施的出台为行业快速发展奠定了坚实基础 [10][20] - 尽管固态电池的商业化仍面临成本和工艺等挑战,但亿航智能、孚能科技等行业领先企业已取得实质性应用突破,产业化进程正在加速 [25][26][27][28] 固态电池技术优势 - 安全性更高:全固态电池无易燃液态电解质,硫化物固态电解质热稳定性达300℃,较液态电解质提升200℃以上 [2][3] - 能量密度与寿命显著提升:液态电池能量密度上限为300Wh/kg,无衰减寿命3年;全固态电池能量密度易达400Wh/kg,理论值高达700Wh/kg,无衰减寿命长达10年,理想循环次数可达45000次 [4] - 体积与重量更优:液态电池中隔膜和电解液共占电池40%体积和25%重量,固态电解质可大幅降低电池厚度并省去温控组件 [5][6] - 温度适应性更宽:工作温度范围可拓展至-30℃至100℃,有效解决新能源汽车冬季续航等问题 [7] - 材料选择性与机械强度更佳:卤化物与硫化物电解质配合可适应更宽电压范围,且具备更高机械强度 [8][9] 低空经济发展与政策支持 - 低空经济在2023年12月被确立为战略性新兴产业,2024年中央及地方政府发布一系列重大措施推动其快速发展 [10][20] - 关键政策节点包括:3月“低空经济”首次写入国务院政府工作报告;5月广东省发布行动方案;7月中国民航局和工信部相继成立促进低空经济发展的领导小组;12月国家发展改革委低空经济发展司正式成立 [12][13][14][17][20] - 行业预期到2030年,中国各主要城市将全面进入低空经济时代 [20] 固态电池在低空经济的应用需求 - eVTOL作为低空经济核心,其垂直起飞所需动力是地面行驶的10-15倍,百公里耗电量约65kWh,远高于电动汽车的12-18kWh,对电池能量密度有刚性需求 [23] - 工信部纲要提出2025年实现400Wh/kg级锂电池量产目标,eVTOL商用门槛高达400Wh/kg,而固态电池能量密度可达500Wh/kg,未来目标1000Wh/kg [23][24] - eVTOL起降阶段要求电池瞬间充放电倍率在5C以上,固态电池充电速度比传统锂离子电池快约5-6倍,且安全性更高,符合低空经济对安全性的严苛要求 [24] 企业布局与产业化进展 - 亿航智能EH216-S在2024年11月完成全球首次eVTOL固态电池飞行试验,标志着应用取得重大突破 [25] - 孚能科技eVTOL半固态电池已进入产业化阶段,能量密度达330Wh/kg,循环寿命超4000圈,已向头部客户送样,并计划加强与小鹏汽车、亿航智能的合作 [25] - 力神电池高比能产品能量密度达325Wh/kg,具备3C持续放电和6C脉冲能力,已完成半固态迭代产品开发 [26] - 宁德时代与峰飞航空、国轩高科与亿航智能均达成战略合作,共同开发eVTOL动力电池;上海洗霸科技等相关产品已进入小批量生产阶段 [26][27] 面临的挑战 - 当前固态电池生产成本较高,量产工艺尚不成熟,在极端温度下的性能稳定性仍需提升,难以满足大规模商业化需求 [28]
固态电池在低空经济中的应用