
1,000 800 600 400 200 0
前装后装
来源:南航通航、沃兰特《客运eVTOL应用与市场白皮书》,国金证券研究所测算
3.2壁垒:eVTOL电池追求高能量密度、高放电倍率,较车用壁垒提升eVTOL对电池能量密度、瞬时放电倍率及热管理等方面提出更高要求。
1)能量密度:决定了飞行汽车的续航能力和有效载荷。若动力电池系统的比能量由
200Wh/kg提高到500Wh/kg,可使飞行汽车增加近1/4的有效载荷,可使飞行汽车的巡航里程增加近2倍。
2)瞬时放电倍率:飞行汽车巡航飞行时电池放电倍率在1.2C,而起飞和降落过程中动
力电池的瞬时放电倍率可高达4.8C,远高于电动汽车对电池放电倍率的要求。动力电池放电倍率高,严重影响动力电池的性能,还将产生电池热安全性等问题。
3)热管理:通过平板热管等先进热管理技术保证高放电倍率动力电池性能和热安全性,同时考虑低空飞行低气压的影响,为飞行汽车高能量密度动力电池研发的前沿方向。
4)安全:高空巡航使eVTOL电池要求严苛。以美国联邦航空管理局(FAA)的规则为例,电池系统能够控制任何故障,在损坏飞机的基础上允许飞机安全着陆。而乘用车关于电池热失控的要求则为进入热失控状态后为车内人员留有足够的逃生时间。
图表33:动力电池能量密度与飞行汽车有效载荷及航程图表34:飞行汽车城市空中交通典型工况动力电池电流
输出及放电倍率
来源:《飞行汽车的研究发展与关键技术》,国金证券研究所来源:《飞行汽车的研究发展与关键技术》,国金证券研究所
图表35:eVTOL对放电倍率性能、热管理提出更高要求