eVTOL续航能力与固态电池发展：技术难题与未来展望分析

电池成本占比与核心制约

Lilium官网显示，电池在eVTOL的BOM成本中占比仅为10%。然而，作为动力核心，其性能却对eVTOL的发展至关重要。这种成本与重要性的不匹配，凸显了提高电池性能的必要性。这就像一颗看似微不足道的螺丝，却对整台机器的运作至关重要。目前，众多研究者正致力于突破电池性能的瓶颈。

在实际使用中，eVTOL需要在成本与性能之间取得平衡，这就要求对电池的投入进行合理分配。尽管电池成本占比较小，但若其性能不佳，将会严重影响eVTOL的整体效率。举例来说，在多次试飞测试中，由于电池性能问题，飞行效果并不理想的情况时有出现。

续航能力的巨大差异

eVTOL的起降方式独特，因此必须关注电池的安全极限和备用飞行时间。这种特性使得即便其电池能量密度与电动汽车相当，eVTOL的续航能力仍显著低于电动汽车。以常见的电动汽车为例，其续航能力在与能量密度相近的eVTOL对比时，优势非常突出。

续航能力的不同，对eVTOL的适用领域有所制约。诸如物流配送、城市间飞行等场景，对续航能力要求较高，而eVTOL的续航能力较弱，难以满足这些需求。目前，众多企业正努力寻找提高续航的方法，但由于电池性能的限制，进展较为缓慢。

续航能力的测算实例

国投证券根据论文，选取了电池容量和升阻比这两个关键参数，对Joby S4搭载的特定电池的实际续航能力进行了测量。这算是用真实数据对eVTOL续航能力进行评估的一次尝试。通过这样的测量，我们可以更精确地掌握其续航表现，为后续的改进工作提供可靠的数据支持。

测算时，每个参数的设置都至关重要。参数的微小变动，会使测算结果产生显著不同。这次测算还能让我们对比eVTOL电池续航的理论与实际，从而为技术升级提供指引。

高能量密度电池的行业需求

航空业对动力电池的能量密度需求远超电动汽车。目前，这一需求的目标是每千克超过300瓦时，而未来则需达到500瓦时以上。政府亦已制定了行业发展的规划。这充分显示出航空业对高能量密度电池的强烈需求。然而，随着锂离子电池的能量密度接近极限，其满足这些要求的难度越来越大。

若电池能量密度无法实现重大突破，eVTOL的进步将遭遇严重障碍。正如航空业的发展离不开高效能的引擎，eVTOL同样亟需与之相匹配的高能量电池。目前，众多研究机构正集中精力在这一核心问题上展开研究。

固态电池的潜力与方向

固态电池的能量密度很高，能达到每千克500瓦时，且能在较高温度下稳定运行，有望取代液态电池。这种电池具有很好的发展前景。但是，固态电池目前成本较高，需要通过扩大生产规模来降低成本。在实际应用中，成本问题是其能否大规模推广的关键因素。

目前，固态电池受到了广泛的重视，不少企业已着手进行相关技术的研发和生产布局。技术不断进步，成本也在下降，预计固态电池将可能成为eVTOL领域的主要动力，助力eVTOL行业实现新的发展。

半固态电池的过渡难题

半固态电池作为一过渡选择，主要基于液态电池进行优化。然而，这种优化从理论上讲，液态电池本身也可以完成。现阶段，它仅限于高端乘用车领域，尚未实现广泛普及。其商业化的持续性尚存疑问。

在技术进步方面，液态电池也能通过其他途径达到类似半固态电池的性能增长。对eVTOL行业而言，迫切需要更加成熟、性价比更高的电池技术。半固态电池能否在行业中长期稳固地位，还需时间的考验和市场的验证。

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