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eVTOL固态电池需求

华金证券2025年5月发布的固态电池报告指出,eVTOL(电动垂直起降飞行器)与固态电池存在天然的“技术契合”。eVTOL垂直起飞所需动力是地面行驶的10-15倍,电池商用门槛高达400Wh/kg,远高于当前车用动力电池的能量密度,且起降阶段要求瞬间充放电倍率在5C以上、循环寿命超10000次。工信部等四部门《通用航空装备创新应用实施方案》明确推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产、500Wh/kg级产品应用验证。CIBF2025上,赣锋锂业展示500Wh/kg级全固态电池、国轩高科G垣固态电池等产品集中亮相,固态电池正成为eVTOL商业化落地的关键推动力。

eVTOL电池性能要求远高于电动汽车

eVTOL飞行器的动力系统采用分布式推进系统(DEP),对电池性能提出了远超电动汽车的严苛要求。能量密度方面,eVTOL商用门槛高达400Wh/kg,当前主流车用动力电池约250-300Wh/kg,而未来eVTOL对能量密度的要求将达到1000Wh/kg。功率密度方面,2030年目标1.25kW/kg,2040年目标2.5kW/kg。充放电倍率方面,起降阶段要求瞬间充放电倍率在5C以上。循环寿命方面,要求超10000次,远高于电动汽车的1000-2000次。

从航程与电池容量的关系看,目前300Wh/kg可保证200-300公里航程,400Wh/kg可拓展至500公里以上。电池系统占eVTOL总成本的20-30%,是决定eVTOL经济性和商业化可行性的核心因素。

政策端已明确支持。2024年3月,工信部等四部门印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》,明确提出推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产,实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证。鉴于传统液态锂电池能量密度已接近理论极限(约350Wh/kg),固态电池成为满足eVTOL性能要求的必然选择。

低空经济打开千亿电池市场

低空经济的快速发展为固态电池开辟了全新增量市场。今年以来,随着低空场景应用的拓展与落地,电池企业密集加码低空经济赛道:亿纬锂能2025年3月宣布为小鹏汇天提供飞行汽车电池,2月已助力AS700D载人飞艇首飞;中创新航、国轩高科分别与小鹏汇天、亿航智能展开合作;宁德时代在港股招股书中提出航空电池产能规划,并投资峰飞航空;孚能科技1月透露已实现全球首批eVTOL电池量产交付;珠海冠宇3月完成9亿元增资强化无人机业务布局。

eVTOL市场对固态电池的需求量级可观。预计低空经济电池市场规模在2030年有望达到1500-2000亿元,固态电池将占据核心份额。eVTOL主要构型对电池需求各有侧重:多旋翼技术路线要求高能量密度和高放电倍率(代表企业亿航智能);复合翼技术路线要求兼顾垂直起降高功率和巡航长航程(代表企业珠海天空速递);倾转旋翼技术路线注重起飞高倍率放电和巡航高能量密度(代表企业沃飞长空)。

CIBF2025固态电池集中亮相,飞行电池成验证接口

2025年5月CIBF2025上,固态电池成为核心展示方向之一,多家企业展示了面向低空经济场景的动力电池方案。赣锋锂业500Wh/kg级全固态电池配套硫化物电解质与锂金属负极,10Ah级样品已实现小批量生产,计划年交付验证样品。国轩高科G垣固态电池能量密度达300Wh/kg,已完成超5家客户电芯送样测试、超4家客户上车测试。欣旺达展示400Wh/kg固态电芯(60Ah,循环1500次)。天能股份发布“磐石”系列和“星辰”系列固态电池。雄韬股份展示60Ah固态电池。卫蓝新能源展示小动力固态电池SHP265(16Ah/26Ah)、超高功率半固态电芯和高能量密度固态电池SHP270。

产业链企业亦开始介入系统集成与平台适配。海目星联合欣界能源启动5GWh固态电池产线建设,亿航智能联合欣界能源推出“猎鹰”锂金属固态电池(能量密度480Wh/kg,循环超1000次,eVTOL续航提升至48分钟以上)。飞行电池成为固态电池工程化验证的重要接口,也在低空经济打开新的增长预期。

从投资角度,eVTOL固态电池对能量密度的极致追求将推动全固态电池加速落地,率先在高端应用场景实现商业化,为固态电池产业链提供“高端市场验证→成本下降→大众市场渗透”的良性循环路径。
表:eVTOL电池性能参数目标
指标当前水平2030年目标2040年目标
能量密度约285Wh/kg500Wh/kg1000Wh/kg
功率密度1.25kW/kg2.5kW/kg
充放电倍率≥5C≥5C≥5C
循环寿命≥10000次≥10000次
点击阅读报告原文: 电力设备与新能源行业深度报告:AI动力打造固态电池发展新引擎-250527(60页)
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