在新能源汽車與儲能之后，低空經(jīng)濟成為電池企業(yè)新的競逐熱點。近期，億緯鋰能、蔚藍鋰芯、寧德時代等鋰電池廠商接連表態(tài)，已面向低空領(lǐng)域布局電池產(chǎn)品，將航空動力電池的話題熱度推向新高度。

 

       低空經(jīng)濟何以吸引多家頭部電池廠商入局？近日，恩力動力技術(shù)有限公司（包括中國、日本、美國子公司，以下簡稱“恩力動力”）創(chuàng)始人及董事長戴翔在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者專訪時指出，電池環(huán)節(jié)預(yù)計將占到低空經(jīng)濟市場15%~20%的份額，以當(dāng)前萬億市場預(yù)期計，電池行業(yè)將獲得1500~2000億元的增量市場。

 

       電池性能是制約低空經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵性因素之一。當(dāng)前，電池行業(yè)正處于從傳統(tǒng)液態(tài)電池向固態(tài)電池轉(zhuǎn)型升級的時期，低空經(jīng)濟向依托汽車動力電池快速成長的電池廠商提出了新挑戰(zhàn)，但也為電池企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新和商業(yè)化提供了練兵場。

 

       戴翔認為，固態(tài)電池將解決當(dāng)前鋰電池能量密度不足與安全隱患的問題，支撐并推動低空經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。盡管固態(tài)電池的成本目前較傳統(tǒng)液態(tài)電池更高，但低空飛行器在發(fā)展初期由于對性能的剛需，對電池成本有一定的寬容度；隨著固態(tài)電池在低空經(jīng)濟中的規(guī)模化應(yīng)用，不遠的將來，固態(tài)電池的成本將接近傳統(tǒng)的三元液態(tài)鋰電池。

 

低空經(jīng)濟向電池能量密度提出剛性需求

 

       正如新能源汽車的快速普及離不開電池性能的進步，低空經(jīng)濟要發(fā)展同樣需要電池技術(shù)的創(chuàng)新引領(lǐng)。在可預(yù)期的低空應(yīng)用場景下，如旅游觀光、工業(yè)應(yīng)用、城市出行等，均對低空飛行器的續(xù)航能力、充電速度、電池重量等性能提出更高要求。

 

       戴翔直言，當(dāng)前低空飛行器對電池性能的需求接近剛性。

 

       “首先，航空飛行器對電池能量密度的要求非常高，能源密度越高，（意味著）單位重量的電池包能夠驅(qū)動更長的續(xù)航里程。”戴翔指出，用于低空飛行器的電池能量密度最好達到300Wh/Kg以上，一些尖端的應(yīng)用場景甚至要達到400Wh/Kg以上，但現(xiàn)在市場主流的成熟電池的能量密度基本在200Wh/Kg左右。

 

       更高的充放電倍率是第二項剛性需求，換言之，就是能更快地充滿電。這不難理解，如果一架低空飛行器充滿電需要幾個小時，其運營效率顯然將大打折扣。戴翔認為，理想的充電倍率要達到2~C，“說白了就是半小時之內(nèi)能夠充滿”。

 

       除此之外，航空動力電池還需要一定的循環(huán)壽命。但實際上，電池的能量密度、充放電倍率與循環(huán)壽命之間存在制約關(guān)系。“一般來說，（電池的）能量密度高，循環(huán)壽命就相對要短，（充放電）倍率高的話壽命也會短。”戴翔表示，“對于一個電池系統(tǒng)來講，要同時滿足這三個要求，實際上非常有挑戰(zhàn)性，這對材料的創(chuàng)新、工藝技術(shù)的創(chuàng)新提出了更高的標準和要求”。

 

       國內(nèi)低空經(jīng)濟熱點企業(yè)——億航智能近期在宣布其關(guān)于電池方案的戰(zhàn)略合作計劃時，曾提到eVTOL航空器電池系統(tǒng)的4H標準，即具有高能量密度、高充放電壽命、高瞬間充放電倍率以及高安全性。盡管億航智能并未透露其電池方案的具體路線，不過，業(yè)內(nèi)普遍認為，固態(tài)電池將是eVTOL航空器的不二之選。

 

       固態(tài)電池被認為將徹底解決當(dāng)前鋰電池能量密度不足的問題。

 

       據(jù)華金證券研報，液態(tài)鋰電池的能量密度上限在300Wh/Kg以內(nèi)，而固態(tài)鋰電池的能量密度上限在500Wh/Kg以上。戴翔表示，不同的航空器對能量密度的要求不同，但要達到300Wh/Kg以上一定涉及半固態(tài)電池，到400Wh/Kg以上就需要全固態(tài)電池。

 

低空經(jīng)濟為電池行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供練兵場

 

       不過，在電池技術(shù)的發(fā)展中，固態(tài)電池因其成本劣勢在商業(yè)化進程中蹣跚而行；在有關(guān)eVTOL推廣應(yīng)用的討論中，經(jīng)濟性也總是繞不開的話題。固態(tài)電池的應(yīng)用是否會加劇eVTOL規(guī)模化應(yīng)用中的成本矛盾？

 

       戴翔對這一問題持積極態(tài)度。“低空飛行器對電池性能的需求接近于剛性，同時有一些高端的應(yīng)用場景，可以容忍一些新技術(shù)產(chǎn)品的成本相對較高。實際上，正是有了這樣的場景，為我們電池技術(shù)的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化提供了很好的助推作用。”

 

       戴翔強調(diào)，國內(nèi)低空經(jīng)濟正在加速產(chǎn)業(yè)化，電池行業(yè)也正處于從傳統(tǒng)液態(tài)電池向固態(tài)電池轉(zhuǎn)型升級的時期，可以說低空經(jīng)濟帶來的市場機遇為電池企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新和商業(yè)化提供了一個很好的練兵場，固態(tài)電池作為一項新的技術(shù)產(chǎn)品，可以在低空經(jīng)濟的飛行器上實現(xiàn)研發(fā)驗證、市場推廣，通過國內(nèi)外應(yīng)用場景的拓展起量降本。

 

       據(jù)戴翔介紹，恩力動力去年在北京大興已落地半固態(tài)電池量產(chǎn)線，同時量產(chǎn)的半固態(tài)電池也開始在無人機和飛行器領(lǐng)域應(yīng)用，“從開始量產(chǎn)到現(xiàn)在，我們的成本跟傳統(tǒng)的三元鋰電池相比在逐漸接近，預(yù)計隨著明年我們長三角基地2GWh的放量，單位瓦時的（半固態(tài)）電池成本能夠逼近現(xiàn)在三元鋰電池在市場上的成本”。

 

       安全永遠是航空業(yè)的頭等大事——尤其對可用于載人運輸?shù)膃VTOL來說，制造商在對經(jīng)濟性的考量中不可忽視對安全的高要求，這使得應(yīng)用固態(tài)電池的必要性再上一個臺階。

 

       戴翔表示，航空動力電池對安全的要求比汽車動力電池還要高出一個級別，不僅要防止電池出現(xiàn)自燃爆炸，也要防止電池失效。

 

       “從電池本真安全的角度，這對電池提出更高的要求，傳統(tǒng)的液態(tài)電池很難滿足電池本質(zhì)安全的要求。”戴翔解釋道，對液態(tài)電池來說，有機電解液相當(dāng)于燃料，因此在高溫下存在熱失控的安全風(fēng)險，而固態(tài)電池把電解液替換成固態(tài)電解質(zhì)，由于固態(tài)材料本身不能燃燒、也不會爆炸，不存在熱失控，即使短路了，也不會產(chǎn)生易燃易爆的氫、氧這些危險因素。

 

       此外，低空飛行器也對電池系統(tǒng)的可靠性提出更高要求。戴翔表示，電池包由很多部件組成，包括電芯、BMS（電池管理系統(tǒng)）、電控、主控，任何部件出故障都會導(dǎo)致斷電。“飛行器一般需要采用多個電池包并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，萬一其中一個電池包發(fā)生故障，其他電池包能夠繼續(xù)供電，完成迫降。”戴翔說。

 

以差異化應(yīng)對行業(yè)競爭，“提前做未來的事”

 

       恩力動力對低空經(jīng)濟的探索始于海外市場。“兩年前，我們開始跟美國、歐洲的一些eVTOL公司做一些產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用，當(dāng)然這個量都不大，但為我們前期的技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)提供了一些驗證和應(yīng)用場景。”戴翔說。在其中一項合作中，通過使用恩力動力的電池，該eVTOL企業(yè)的飛行器續(xù)航里程從50英里（80.5公里）提高到100英里（160.9公里）。

 

       戴翔表示，一些國家由于空域開放較早，因此在低空經(jīng)濟起步較早，頭部企業(yè)的商業(yè)化也比國內(nèi)更早，不過，在國內(nèi)低空經(jīng)濟的規(guī)劃出臺后，借助于電池、動力系統(tǒng)、汽車產(chǎn)業(yè)鏈的良好基礎(chǔ)，以及地方政府的政策推動和執(zhí)行效率，國內(nèi)低空經(jīng)濟將加速發(fā)展并迎來規(guī)模化，相比國外更具后發(fā)優(yōu)勢。

 

       過去十年，國內(nèi)乘用車動力系統(tǒng)的快速發(fā)展，造就了一批領(lǐng)先企業(yè)，當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)仍在快速發(fā)展電動化，但似乎已“卷”到一個接近飽和的狀態(tài)，同時也面臨著國際形勢的挑戰(zhàn)。不過，低空經(jīng)濟下的應(yīng)用場景需要更安全、充放電更快的電池，這為固態(tài)電池創(chuàng)新企業(yè)提供了很好的機會。

 

       戴翔注意到，在政府出臺針對低空經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃后，投資者對電池產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度進一步提高。“固態(tài)電池的確能夠解決（低空經(jīng)濟的）痛點需求，包括能量密度、安全性、充放電倍率等，更多投資者在關(guān)注固態(tài)電池，看好固態(tài)電池的方向。”

 

       近一年來，國軒高科、億緯鋰能、蔚藍鋰芯、寧德時代等鋰電企業(yè)接連面向低空經(jīng)濟展開實際動作，開發(fā)適用于低空經(jīng)濟飛行器的電池產(chǎn)品，在鋰電產(chǎn)業(yè)的新藍海吹響了啟程號角，但與此同時，行業(yè)的競爭烈度也越來越大。

 

       談及行業(yè)競爭風(fēng)險，戴翔表示，恩力動力的策略是做技術(shù)和產(chǎn)品的差異化，“提前做未來的事情”。

 

       “我們從七年前開始，專注開發(fā)固態(tài)電池基礎(chǔ)產(chǎn)品，相當(dāng)于提前在這個行業(yè)起跑。在一些高端應(yīng)用場景，從平流層無人機到eVTOL，我們提前做了一些開發(fā)和布局。”戴翔強調(diào)，應(yīng)對行業(yè)競爭，恩力動力要“做別人沒做過的事情，或者很少有人做的事情，選擇一些難而正確的事情先去做，做一些開拓性的工作，通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新來創(chuàng)造價值。”

 

       另一方面，恩力動力的業(yè)務(wù)布局從成立之初便帶有國際化色彩，包括在美國、日本設(shè)立子公司。

 

       戴翔指出，鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展到今天，實際上得益于國際上的協(xié)同創(chuàng)新：從美國對于材料的發(fā)明創(chuàng)新，到日本在電池領(lǐng)域的工程化，以及中國產(chǎn)業(yè)化的速度和效率。戴翔表示，今天國際形勢的變化也讓公司意識到，公司的國際布局讓其在技術(shù)和產(chǎn)品的差異化之外，能更快切入與國際頭部低空經(jīng)濟企業(yè)的合作。綜合利用中國規(guī)模制造、產(chǎn)業(yè)鏈集群優(yōu)勢，日本硫化物固態(tài)電池技術(shù)優(yōu)勢及技術(shù)精度優(yōu)勢，在國內(nèi)已初具規(guī)模并趨近盈虧平衡后，緊抓市場機遇著重發(fā)力美國市場形成卡位，推動公司產(chǎn)品快速商業(yè)化。