正力新能概念eVTOL垂直起降飛行器
對于eVTOL，很多人可能會感到陌生，甚至會在第一眼看到它時把它當做是直升機或者某種大型無人機，但eVTOL和我們傳統概念里的飛行器完全不同，它的專業名稱叫做ElectricVerticalTake-offandLanding，意為電動垂直起降（載人）飛行器，簡稱eVTOL。分解開來就是：
電動（Electric）：和EV純電動汽車一樣，純電驅動，不像傳統的飛機、直升機依靠燃油驅動。
垂直起降（VerticalTake-offandLanding）：不需要滑跑就可以完成垂直起飛和降落動作，擺脫跑道依賴，比普通民航客機更為靈活。
它還有一個最大的特點，那就是載人：eVTOL每次充滿電能同時搭載至多4~5位乘客以時速400公里以上的速度完成300公里的短途飛行。
可能在大多數人眼里，eVTOL作為新生事物還略顯新鮮，但回顧它的發展史就能發現，它距離我們比想象中更近，空中交通全面電動化的時代已經到來。
eVTOL的靈感來自軍用固定翼飛機垂直起降技術VTOL，這一概念最早從二十世紀四十年代被提出，在二十世紀八十年代由美國波音公司和貝爾直升機公司（BoeingBell）聯合研發，1989年具備垂直起降（VTOL）能力的側轉旋翼機“魚鷹”成功首飛。
MV-22魚鷹側轉旋翼機
VTOL技術被引入交通電動化領域，提出eVTOL概念，重點在于動力系統方面的技術替代，將是全球新能源技術日趨成熟下水到渠成的必然結果。
隨著歐美國家針對eVTOL的適航認證體系法規、條款的制定和完善，以及電池、電控、電動機、輕型復合材料、飛控等關鍵技術的發展，eVTOL或許將引發新一輪航空革命。
特別是2023年，eVTOL領域首飛消息不斷，此時的eVTOL正像多年前的新能源汽車一樣，正在成長為未來十年改變出行方式的新風口。
超級解決方案：eVTOL城市空中完美的出行工具
eVTOL究竟有什么魔力，能夠吸引全球電動飛行領域的探索者和資本方趨之若鶩。
原因第一是因為新能源技術賦能航空電動化帶來的優勢，第二是由于其立體化交通的屬性而展現出的廣闊應用前景，兩者共同確立了eVTOL作為新一代低空資源開發關鍵載具的地位。
在第一個方面，eVTOL具有高安全、低成本、更環保、智能化四大特點：
高安全：目前全球現有的eVTOL整機構型或技術路線主要有多旋翼構型、復合翼構型、傾轉旋翼構型、傾轉涵道風扇+完全矢量控制、隱藏式推進系統+無翼設計。其中前三種方案都采用多電池系統、多電機驅動多旋翼，具有多套獨立可靠的動力系統提供安全冗余，第四種方案涵道風扇還消除了開放性螺旋槳在安全方面的隱患。同時這幾類主流方案的巡航狀態基本等同于固定翼飛機，無論是獨立分布式電推進帶來的安全可靠性，還是固定翼的穩定性都遠超傳統直升機。
低成本：隨著規模化和供應鏈不斷成熟帶來的成本降低，未來eVTOL出行的公里單價可以做到和網約車的專車接近，在不受起降場地限制，電價低于燃油價格等因素的影響下，其使用成本（長期運營低至2-3元/公里/人）、維護成本遠低于傳統直升機和通航固定翼飛機，讓私人飛機大眾化普及變為可能。
更環保：基于電動化的獨特優勢，eVTOL沒有發動機，不產生碳排放，符合全球零碳愿景和環保要求，同時能夠大幅降低噪音（起降噪音低于65db），低于城市環境背景噪音，也能大幅提升使用者的乘坐體驗和舒適度。
智能化：相比傳統城市公共交通，如地鐵、輕軌等投建周期長，覆蓋區域固定等缺陷，eVTOL運營所需要的起降設施更靈活，不僅可以利用現有機場，還可以在城市CBD，各城市功能區高樓樓頂設置運輸節點，進行點對點運輸，填補城市交通功能的空白。并且基于三維空間優勢，讓全智能化自動駕駛變得更容易實現。
在第二個方面，eVTOL的潛在應用場景遠超想象：
2016年，全球共享出行巨頭Uber提出了“UberElevate”城市空中出租車計劃，為eVTOL產品在城市空中交通（UrbanAirMobility，簡稱UAM）領域的巨大應用前景打開了想象空間，并逐步拓展到城市機場班車、城際通航、景區空中游覽等場景。目前來看，該領域是eVTOL廠商最容易切入的市場之一。
除此之外，eVTOL在貨運物流，城市消防、醫療救護、搜索救援、農林植保等公共服務領域，軍用警用市場，私人家用領域都展現出了廣泛的應用潛力，為低空域交通出行電動化帶來超級解決方案。
而根據MorganStanley、德勤等的預測，2040年eVTOL市場全球規模保守估計將達到1.5萬億美元，其中52%貨運物流，46%城市載人，3%城際通航和軍政市場。
技術制高點：eVTOL動力電池性能要求，是目前動力電池所有應用場景中的技術“王冠”
作為三維交通電動化的應用場景延伸，eVTOL的核心軟硬件包括電池、電機、飛控、機體等，其中當下限制eVTOL最核心的技術因素就是動力電池。
新能源汽車動力電池與eVTOL電池技術指標對比
由于eVTOL是垂直起降，將相同質量的汽車垂直抬離地面，所需要的電池功率密度遠高于在地面行駛汽車的需求。每公斤電池如何能攜帶更多的能量以及提供起飛降落所需要的超大功率是電動航空業面臨的關鍵課題之一。除此之外，基于空中交通屬性的特殊性，eVTOL在航空級的安全性，頻繁快速的充電能力，以及復雜環境下的功率性能等要求也極為嚴苛。這對動力電池企業針對eVTOL的下一代航空級電池研發提出了極高的挑戰。
安全性：eVTOL作為嚴肅的航空產業，安全系數的要求遠超汽車。實操層面航空業事故概率也比汽車行業低3個數量級以上，而且計算方式更為嚴苛。
可靠性：有較強的抗跌落能力，以及單體失效時，電池系統應該要繼續工作直到電動飛機降落，意味著不熱擴散+不失去動力。
能量密度：由于物理規律的限制，eVTOL對能量密度的需求遠遠超過汽車。據悉，目前包括全球已上市的5大主力廠商在內，除了JOBY4S一次充電能飛行247公里外，其余鮮有突破200公里的航程。電池技術對航程的限制，阻礙了eVTOL能源成本優勢的發揮。而基于行業向成熟期發展的需求，航空業對動力電池單元能量密度提出了明顯高于電動汽車能量密度的要求（近期＞300Wh/kg，遠期目標＞500Wh/kg）。
正力“三高一快”航空航天電池產品能量密度路線圖
功率密度：為了應對緊急迫降需求，要在低電量狀態下（如20%SOC）依然保有高功率放電能力。
快充性能：為了滿足空中出租業務等頻繁使用場景，目前行業普遍需求在少于15分鐘內充電至80%。
正力新能：動力電池領域新生力量正在成為Evtol航空電池領域的領跑企業
從交通體系變革來看，電動航空領域是動力電池尚未踏足的新領域。航空電動化，將為動力電池提供巨大增量空間。航空領域是動力電池需要攻克的又一座高山，目前很少有電池企業涉足。但無人之境，總有人勇攀高峰。作為動力電池領域涌現的新生力量，正力新能以極具前瞻性的“LISA-321”產品+研發戰略體系，在行業發展的極早階段，就識別出載人電動飛行器領域的廣闊前景，針對eVTOL航空級電池系統進行了長期研究布局，不斷取得突破，目前與國內及歐美多家頭部電動飛機公司展開深入合作，并在今年5月份首次發布了正力·航空電池系列，建立起全面覆蓋陸海空應用場景、多種化學體系的產品研發戰略，成為國內首批具備高性能eVTOL電池研發和生產能力的動力電池企業之一，正逐步成長為航空級電池應用領域極具潛力的領先企業。
正力新能航空航天電池產品系列
在eVTOL電池的研發方面，正力新能充分考慮實際應用場景，以應對復雜飛行需求的綜合性能作為產品研發的第一性原則，在行業內首次推出了集高安全、高能量密度、高功率、快充于一體的“三高一快”飛行器電池。
特別值得注意的是，在一般情況下，這幾項動力電池關鍵性能指標是相互制約的，各方面性能往往很難實現面面俱到，某項單一指標的亮眼必然帶來其他方面的短板，這對eVTOL電池的現實應用缺乏實際意義。而正力·航空電池能夠同時滿足“三高一快”四項指標，尤其是高能量密度和低SOC的高倍率性能的兼容，是開創性突破。正力新能通過材料體系和電芯設計的不斷優化迭代，實現了多個性能指標之間的協同提升。
在材料體系方面，正力新能采用超高容量的多元正極和硅基負極，提升單位重量活性物質的電容量，實現高能量密度；采用高電導率電解液與高孔隙陶瓷涂覆隔膜，提升離子傳輸能力，降低阻抗，實現高功率性能；在電芯設計方面，對電極厚度、孔隙率和孔道結構進行系統性的設計與優化，并且引入一維線性導電劑，構建高效長程電子傳輸網絡，提升快充和快放能力。基于此，正力·航空電池在滿足鋁殼形態下的320Wh/kg高能量密度的前提下，依然可以達到20%SOC低電量狀態下的12C以上大倍率放電性能。同時結合軟件定義電芯工廠的先進工藝制程，實現產品ppb級別的失效概率，從而滿足航空安全標準。正力新能航空電池系列符合eVTOL電池所需要的極致性能，并與國內外多個頭部eVTOL廠家合作并開展航空驗證，為正力新能在eVTOL領域的持續發力打下了堅實基礎。
正力新能“三高一快”航空航天電池解決方案
eVTOL作為航空工業的新興分支，基于國內在成本、電池技術和部分供應鏈配套方面的長期積累，中國eVTOL行業的發展土壤正日趨肥沃。
正力新能團隊與多家國內外頭部eVTOL公司交流合作
