Development Status and Trends na 「低空制造」》 以无人机为主， eVTOL 量产加速， 电池关键技术有待 突破 传统锂电池商业化程度高， 但能量密度难以达到 eVTOL 要求 目前技术成熟并且商业化程度较高的锂电池主要为液态锂离子电池， 其在电池包层面的能量密度上限为 250-300Wh/kg ， 可以满足载人数量较少 、 续航里程较短的 eVTOL 的使用需求， 的使用需求， 但仍难以达到 eVTOL 对于电池包能量密度 400 - 500Wh/kg 的理想要求。 固态电池、氢燃料电池为 eVTOL 电池未来主要发展路径 为了打破锂电池理论能量密度上限、满足 eVTOL 能量密度要求， 当前市场主要从电池材料创新来提升能量密度的上限。 其负极主要采用高能量密度的锂金属， 电解液由电解液向固液混合以及固态电解质进化。现有 eVTOL 电池仍 以液态和半固态方案为主。 进行相关布局， 部分已经具备车规级产品的量产能力。 氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置， 由阴极 （氧气） 、 阳极 （氢气） 和电解质 膜组成， 其基本原理是电解水的逆反应， 对比锂电池， 氢燃料电池能量密度高、充能速度快、低温性能好 ， 应用潜力大 , 短期内， 氢燃料电池在功率密度上存在不足， 同时氢气储存安全性方面仍存在一定技术难点。 指标 相关性能 参数要求 能量 密度

eVTOL 飞行器的主流 货架产品等效全循环次数约为 500 次，预计未来 5 年内提升至 1000 次。而新能源汽车动力电池等效全循环次数 因电池化学路线不同有所差异，三元锂电池 5 约为 800-1500 次，磷酸铁锂电池可达到 2,000-2,500 次左右。动 力电池等效循环次数将极大影响 eVTOL 后期运维保养成本 峰值电流功率损耗 在 eVTOL 的起飞和着陆阶段，电芯通常会经历超过 （2024-2030年）》明确提出推动400Wh/kg级航空锂电池产品量产。鉴于传统液态锂电池 在能量密度上的局限和eVTOL对电池性能的苛刻要求（图26），eVTOL市场渴望实现新型电 池的大规模应用。 能量密度 上限 隔膜 目前 生产成本 电解质 化学窗口上限 对锂金属负极 兼容性 液体 含量 安全性 （热稳定，抗针刺） 液态锂电池 较低 (<300Wh/kg) 需要 较低 较窄 较窄 (<4.3V) 差 >10% 热极限 140-180℃， 针刺即燃 半固态锂电池 中等 (>400Wh/kg) 需要 中等 中等 抑制锂结晶力度弱 <10% 热极限 >180℃ 固态锂电池 较高 (>500Wh/kg) 不需要 较高 较高 (>5V) 抑制锂结晶力度强 0 热稳定 >300℃， 免疫针刺甚至剪切 资料来源：华金证券，案头研究，保时捷管理咨询分析 图26. 各类动力锂离子电池综合比较分析

eVTOL 飞行器的主流 货架产品等效全循环次数约为 500 次，预计未来 5 年内提升至 1000 次。而新能源汽车动力电池等效全循环次数 因电池化学路线不同有所差异，三元锂电池 5 约为 800-1500 次，磷酸铁锂电池可达到 2,000-2,500 次左右。动 力电池等效循环次数将极大影响 eVTOL 后期运维保养成本 峰值电流功率损耗 在 eVTOL 的起飞和着陆阶段，电芯通常会经历超过 （2024-2030年）》明确提出推动400Wh/kg级航空锂电池产品量产。鉴于传统液态锂电池 在能量密度上的局限和eVTOL对电池性能的苛刻要求（图26），eVTOL市场渴望实现新型电 池的大规模应用。 能量密度 上限 隔膜 目前 生产成本 电解质 化学窗口上限 对锂金属负极 兼容性 液体 含量 安全性 （热稳定，抗针刺） 液态锂电池 较低 (<300Wh/kg) 需要 较低 较窄 较窄 (<4.3V) 差 >10% 热极限 140-180℃， 针刺即燃 半固态锂电池 中等 (>400Wh/kg) 需要 中等 中等 抑制锂结晶力度弱 <10% 热极限 >180℃ 固态锂电池 较高 (>500Wh/kg) 不需要 较高 较高 (>5V) 抑制锂结晶力度强 0 热稳定 >300℃， 免疫针刺甚至剪切 资料来源：华金证券，案头研究，保时捷管理咨询分析 图26. 各类动力锂离子电池综合比较分析

国内各电池厂 商进展，2025年之后，半固态电池将替代锂离子电池成为eVTOL的主要动力源。 • 根据宁德时代等各厂商的研发计划，2030年之后，全固态电池技术全面突破， 500Wh/kg的航空锂电池产品将得到应用验证。由此，eVTOL的飞行半径将得到大幅 度提升，城市与郊区之间低空经济的联系将更加紧密。 2035年之后 • 固态电池能量密度有望达到700Wh/kg以上，可支撑eVTOL进行更大范围、更长距离 报告》 ，国联证券研究所 ◥2023年10月，工信部等四部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》，提出2025年将“满足电动航空器使用需求 和适航要求的400Wh/kg级锂电池产品投入量产，500Wh/kg级产品小规模验证。 ◥对于eVTOL而言，电池价值量高，且是易耗品，空间潜力大。电池厂商如宁德时代、孚能科技等逐步切入eVTOL产业链，未来竞 争格局可能类似新能源 中电科18所 高性能电池动力 13 亿维锂电 大圆柱电池及“π”电池系统能量密度350Wh/kg,支持9分钟快充。 14 安徽锐能科技 BMS、BMS+电池包一体化产品。 15 Inx(原欣视界) 固态锂电池，电芯能力密度达到450Wh/kg,亿航、高瓴资本等投资。 16 卫蓝新能源 已经深耕无人机动力电池多年 17 兵器北方瑟福能源 已经深耕无人机动力电池多年 航电系统：飞机的大脑和神经系统

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