《低空经济为电池技术革新添动能》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2024-08-06
  • 近日,小鹏汇天飞行汽车动力电池包坠落试验在中汽研汽车检验中心(广州)有限公司进行并获得成功。作为低空经济发展的重要部分,近年来国内eVTOL(电动垂直起降航空器)产业迅速成长,动力电池作为核心部件,其性能成为推广应用的关键。截至目前,包括力神电池、亿纬锂能在内的多家电池企业都已入局低空经济赛道。在业内人士看来,低空经济的兴起,将为动力电池企业发展创造新动能,推动行业技术革新按下“快进键”。

    企业扎堆布局

    据了解,eVTOL在物流配送、旅游观光等领域具有广阔的市场潜力,随着低空经济政策的推动和技术的不断成熟,eVTOL有望在未来几年内迎来首轮商业化爆发周期。摩根斯坦利预测,到2040年,全球eVTOL市场规模将超万亿美元,而中国将占据25%左右的市场份额,成为全球最大的城市空中交通市场。

    在万亿市场规模的刺激下,国内电池企业纷纷入局低空经济赛道并推出相关产品。6月,亿纬锂能公开宣布推出全新eVTOL电池。亿纬锂能中央研究院常务副院长赵瑞瑞介绍,目前亿纬锂能推出能量密度高达320Wh/kg的eVTOL电池,能够在10分钟内快速充电至80%,全生命周期内满足10C的高输出能力,并保证7000次以上的循环使用次数。公司已向海外航空合作伙伴交付了A样品。

    5月,蔚蓝锂芯在投资者互动平台上表示,公司目前对用于垂直起降飞行器的锂电池正在研发中;另外,早在2023年年底,国轩高科与亿航智能签订战略合作协议,双方将共同开发基于亿航智能eVTOL产品的动力电芯、电池包、储能系统和充电基础设施,探索产业协同发展新模式。

    在受访人士看来,在电池行业竞争日益加剧的形势下,eVTOL的兴起给电池企业提供了新的发展空间。“随着eVTOL技术的进步和市场扩大,电池厂商可以借此机会调整产品线,开发适合eVTOL使用的高性能电池,以缓解传统锂电市场竞争压力,寻求新赛道和差异性竞争发展。”车夫咨询合伙人曹广平在接受《中国能源报》记者采访时表示,“低空经济潜在规模庞大,电池厂商提前开拓这一新兴市场,有助于消化现有产能,并为未来技术升级和市场扩张奠定基础。”

    采取多元化策略

    与新能源汽车相比,eVTOL所搭载的动力电池对于能量密度、循环寿命、倍率等多方面性能要求更为严苛,并且在电池颠簸受力、跌落以及持续大电流放电等放电周期方面,也与车辆动力电池存在区别。

    “当前eVTOL电池技术面临的最大挑战,是在保证安全性的前提下提高能量密度和功率密度。”曹广平指出,为满足eVTOL的使用需求,电池需要在重量和体积受限的情况下提供足够的能量支持长时间飞行,同时还需要具备快速充电的能力。

    不过,动力电池同时兼顾多项性能指标要求并非易事。不少业内人士认为,具备高能量密度、高安全性和长寿命等优势的固态电池技术或在低空经济市场有更大的机会。中金公司研报提到,现有电池技术水平均未能完美满足eVTOL对于电池能量密度和功率密度的要求,主流在研技术路线有锂电池和氢燃料电池两种,看好固态/半固态锂电池成为未来主流技术路线。

    伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉在接受《中国能源报》记者采访时也表示,固态电池的高能量密度特性更贴近低空场景电池要求,能够使低空飞行器在相同体积或重量下携带更多电能,从而提升续航。

    曹广平则表示,?低空飞行器所需电池属于前瞻产业布局,对于电池企业来说,技术路线还较难明确。电池企业可采取多元化策略,探索不同的电池化学体系和技术路线,如固态电池、锂金属电池等,并加强与飞行器制造商的合作,共同解决实际应用中的难题。

    加快制定法规标准

    整体来看,电池企业入局eVTOL领域时,需通过技术创新和多元化布局,满足eVTOL对高性能电池的需求,同时关注产业链的协同发展,使eVTOL的安全性和性能达到最佳状态。

    低空电池除了对能量密度、充放电倍率性能要求较为严苛,安全性也是一大挑战。对此受访人士建议,企业层面,可以通过电池材料和结构的改进来保证安全;同时,相关标准体系也需进一步完善,以保证电池规范应用。

    “电池企业在技术研发的同时,需要关注法规标准的制定,以便及时调整产品以符合监管要求。”曹广平提醒。

    目前,国内eVTOL行业尚处于起步阶段,技术路径和商业模式仍在不断探索与验证阶段,尽管已有部分原型机完成首飞,但距离商业化应用仍有一定距离。此外,商业化落地也还需要进一步强化相关配套支持及消费市场的培育。在此背景下,eVTOL相关电池产品短期内可能不会产生很大增量。

    “eVTOL的商业化进程很可能会与早期新能源汽车类似,从特定场景逐步扩展到更广泛的用途。这意味着从最初的示范运营到大规模推广,需要一个渐进的过程。”曹广平认为,“与此同时,超快充生态建设和基础设施配套对于推动eVTOL的普及也至关重要。电池企业应当积极与相关部门合作,共同推进这些配套设施的建设,确保eVTOL能够在实践中推广运行。”

    文丨本报记者 姚美娇

  • 原文来源:https://www.cnenergynews.cn/peixun/2024/08/06/detail_20240806171095.html
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    • 编译者:icad
    • 发布时间:2021-03-26
    • 在国际电池行业规模最大的会展活动--2021中国国际电池技术展览会上,世界领先的检漏仪器仪表开发商、制造商与供应商英福康(INFICON)公司带来了其革命性创新产品 ELT3000电池(电解液)检漏仪在中国市场的首次公开亮相。作为全球电池检漏行业的首创,同时也是唯一支直接检测电芯中电解液溶剂的电池检漏仪,ELT3000凭借前沿的质谱仪技术,可将检测精度提升至传统检测方法的1000倍,确保电池使用寿命达到10年,其在为全球电池检测行业带来突破性变化与进步的同时,相信也能对电池制造技术升级以及新能源汽车、移动设备等众多电池应用行业的发展起到积极的推动作用。 近年来,随着锂电池制造技术的快速发展,以及其主要应用行业的蓬勃兴盛,无论是在5G浪潮下汹涌澎湃的3C电子行业,还是市场驱动力持续攀升的电动交通行业,无不都在推动着全球电池产业的高速发展。据Research and Markets发布的数据,预计到2025年全球锂电池市场将达到918亿美元。然而,在如火如荼的行业发展态势下,直接针对电解液泄漏检测技术方案的缺失却一直是很多电池制造企业的技术痛点。 在注入电解液前,虽然能够通过氦气预先检漏等多种方式对电芯部件进行检测,确保其无泄漏,但是,在注入电解液并通过焊接等工艺将电芯封装完成后,却很难在出厂前对成品电芯进行可靠的完整性泄漏检查。而由于这一环节的缺失所引发的电解液泄漏、电池提前失效等问题,正在成为影响电动交通行业、3C电子、储能等多个下游应用行业的设备品质、设备使用安全、续航里程等多方面的关键因素。目前行业中较多采用的仍为传统的加压法或压氦法,加压法仅适用于漏率为1*10-3至1*10-4 毫巴·升/秒的范围,且检测结果容易受到最小温度变化的负面影响,无法做到保证电池使用10年的检测灵敏度;压氦法虽然能找到较小的漏孔,但是由于氦气上升至顶部,电芯底部的漏孔很容易被忽视,检测结果的可靠度难以保证。如何通过直接检测电解液高效可靠地完成成品电芯出厂前的泄漏检查,保障电池品质,成为了众多企业的共同诉求。 依托数十年工业真空泄漏检测经验以及对传感器、质谱技术的研发与应用,英福康在全球多个专业细分领域都拥有极高的品牌认知度。对于电池行业,从注入电解液前电芯各部件的品质检测,到注入电解液完成封装后,电芯外壳的泄漏检测,再到电池应用后,汽车、电子等设备的检测工序,英福康均可提供完备且精准可靠的检漏解决方案,目前世界上大量的电池制造商也均使用了英福康的检测技术。而在本次展会上重磅首秀的ELT3000电池(电解液)检漏仪正是英福康全新研发,针对成品电芯无法精准检测的行业痛点所推出的一项革命性创新技术,其不仅进一步升级完善了英福康电池全产业链检漏方案,还将为整个电池检测与制造行业带来升级换代的变化与进步。 英福康ELT3000是全球市场上首创且唯一支持直接检测电解液的电池检漏仪,基于自主研发的前沿质谱仪技术,其无需借助任何间接参数即可在真空环境中检测出从任意漏孔逃逸出的电解液溶剂气体,从而实现高精度的完整性检测,可检测漏率低至1*10-6 毫巴·升/秒,检测精度相比传统加压法提高1000倍,可以确保电池使用寿命达到10年。同时,配备经认证的英福康 E-Check校准漏孔还可对检测数据进行可靠校准,满足ISO 9000标准的要求,并实现30-60秒超快周期时间的高效检测。ELT3000 不仅适用于所有常见的电解液溶剂,如DMC、DEC、EMC和PP,不同真空室的配置,还使其能够识别目前市场上所有的电芯类型,包括纽扣型、圆柱型、方型、软包型等。 "除了在检测技术上的颠覆性创新,ELT3000在自动化、数字化集成方面的优势也是首屈一指的。"英福康中国高级应用工程师周兆剑先生介绍说道,"无论是模块化的结构设计,还是多种选择的现场总线接口设置,又或是操作直观简便的软件系统,都使得ELT3000可以非常轻松地集成在自动化生产过程中。另外,ELT3000还支持与任意条形码扫描仪连接,实现所有检测数据的储存、归档以及导出,为用户在日后生产制造过程中的数据分析、技术改进、工艺调整等都将有所助益。而这也是英福康积极迎合行业趋势,从检测技术领域助力企业达成智能化、自动化升级的一项有力证明。" 作为为电动汽车、3C电子设备、储能设备等新兴行业提供动力来源的核心部件,电池产品的高品质与高可靠性对其行业发展来说至关重要,而实现这一高质量的重中之重则是整个生产过程中全面而精密的泄漏检测技术。"从高精度的工业检测技术出发,为电池产品品质保驾护航,为更多企业提升行业竞争力,更为电池制造、电动汽车等众多行业发展推波助力,是英福康始终坚守的发展理念,也是我们不断研发创新的源源动力。未来,英福康将继续深耕国内市场,将更多更好的领先产品与技术带到中国用户身边,为中国电池制造产业,乃至中国智能制造的伟大事业贡献力量。"英福康中国销售总监赵凡非先生总结说道。