理论上讲，电池可以成为实现真正零排放飞行的行业灵丹妙药。电池已经在汽车领域取得了成功，在不到20年的时间里，在多个领域超越了燃油车。

但让飞机飞离地面并飞得又快又远，则是一项相当不同程度的挑战。如果你正在寻找特斯拉式的典型中型客机，你最好耐心一点。

当今电池技术所提供的能量密度使得除小型、短程电动飞机之外的任何飞机都只不过是白日梦。然而现在还有配资平台吗，正如新兴产业通常的情况一样，人们希望科学进步和工业学习曲线的结合能够不断推动技术前沿不断向前发展。毕竟，从微芯片到电动汽车，许多其他高科技产业都曾经历过这样的故事。

那么，电池行业是否能够实现这些期望呢？

目前正在为航空市场开发的最具实验性的电池化学成分有哪些？

除了轻型、短程飞机和尚未经过验证的新型城市空中交通工具之外，电池还真的有为其他车辆提供动力的前景吗？

如果我们从化学的角度来看待电池，首先会发现的事情之一是，当前一代锂离子电池的性能不足以为新兴的电动航空业提供动力，尽管它对加速电动汽车革命发挥了重要作用。

这并不意味着锂离子化学已经走到了尽头。一种有希望提高其性能的新方法是用硅阳极代替石墨阳极。

这种方法已被航空业的许多参与者采用，例如Lilium。2024年4月，这家德国eVTOL开发商宣布已开始组装由装有硅阳极的锂离子电池制成的电池组。

同月，另一家押注硅阳极技术的公司Electric Power Systems (EPS) 推出了EPiC 2.0电池系统，该系统的设计专门考虑了航空市场的需求。

这家总部位于犹他州的初创公司的投资者包括捷蓝科技风险投资公司，该公司利用硅阳极技术提升了早期电池系统的性能，实现了高达330Wh/kg的电芯级能量密度和265Wh/kg的电池组级能量密度。（此时，值得注意的是，在谈论电池的能量密度时，数字有时是在电池单元级别给出，有时是在电池组级别给出，后者通常低 20-30％。）

如果配备新的EPiC 2.0系统，轻型双座电动飞机的潜在飞行时间可以增加30分钟，从60分钟到90分钟。这种渐进式改进听起来可能不算多，但可能足以满足美国联邦航空管理局 (FAA) 为第23部分飞机（包括通用航空和训练飞机）设定的能量储备要求。

EPS产品开发副总裁迈克尔·达菲表示：目前没有经过FAA认证的电池适用于此类飞机 [截至 2024年6月，唯一经过批量生产的认证电动飞机是Pipistrel Velis Electro，该飞机获得了欧洲当局EASA 的认证）。EPS希望通过EPiC 2.0瞄准飞行学校市场，预计该产品将于2025年上市。

据电池专家Richard Wang介绍，现实中采用硅阳极的高功率电池可达到350 Wh/kg左右，而另一项正在开发中的有前景的技术——锂金属电池，可以达到450 Wh/kg左右。

2015年，王先生从斯坦福大学分拆出Cuberg公司，旨在为航空航天业开发锂金属电池。2021年，瑞典电池巨头Northvolt收购了总部位于加州的Cuberg，收购金额不详，旨在将其打造成Northvolt旗下专注于航空业务的子公司。

王先生于2024年2月离开Cuberg，随后创立了Crevasse Consulting，这是一家为电动汽车开发商提供电池相关咨询的公司。他认为硅阳极和锂金属电池是未来几年最有可能进入工业阶段的两项技术。其强调了这两种技术之间存在显著差异。他建议，还需要考虑一些权衡：硅阳极电池可能更适合快速充电，而锂金属电池更适合在多次循环中快速放电。

他还指出，硅阳极技术可能具有轻微的发展优势，很可能在2025/26年左右投入使用，而锂金属电池可能要到2027/28年才能投入使用。

软件业务收入保持较快增长。1—4月份，我国软件业务收入3.8万亿元，同比增长11.6%。

除了不同的化学方法外，电池开发人员还在尝试其他方面，例如电池组架构和电池形状——即组成电池的基本单元。

许多公司在其电池中使用圆柱形电池，包括特斯拉和eVTOL开发商，例如Archer或Vertical Aerospace。然而，大致呈矩形和扁平状的袋式电池已受到几家先进电池开发商的青睐。后者包括前面提到的Cuberg，以及总部位于巴塞罗那的初创公司Bold，该公司开发了一种名为 Bold Air的285 Wh/kg电池组，专为航空航天应用而设计。

Joby Aviation 是 eVTOL 领域的领先企业之一，它也选择在其背包中使用锂离子袋式电池。

王解释道：“圆柱形电池更容易组装成电池组，然而，它们的性能实际上在以石墨为主的阳极下达到270 Wh/kg左右的峰值，并且难以整合先进的下一代化学成分，例如以硅为主或锂金属阳极。袋式电池具有更大的能量密度优势，并且更容易作为单个电池制造，但值得注意的是，它们组装成电池组更困难。这主要是因为它们在热失控曲线方面不太可预测，特别是它们排出热气体和固体的方式和方向。”

王先生指的是，当电池堆放得太近时，电池可能会过热并起火，无论是由于制造缺陷还是操作过程中的误用。密歇根大学首席电池研究员文卡特·维斯瓦纳坦认为热管理问题增加了另一个维度。他提到：“大部分发热发生在充电过程中，这就是 Joby Aviation 开发集成冷却系统的充电器的原因。这有助于控制充电过程中的热量积聚，因此飞机操作员只需关注飞行操作过程中发生的发热，这是一个要求低得多的问题。无论谁赢得了充电器标准之争，都会影响人们对电池组的看法。”

电池单元的制造及其组装通常由不同的公司进行。例如，电力系统公司 (EPS) 与不同的电池制造商合作，按照他们的规格制造电池单元，然后EPS再进行组装。

EPS的迈克尔·达菲表示，该公司位于原始设备制造商 (OEM) 和电池制造商之间，从而保留了选择最佳解决方案来满足OEM规格的灵活性。

EPS认为其对电池化学成分的无知是一个优势，因为它不会将公司与特定的化学成分联系起来。其他一些电池制造商则持相反观点，认为他们最适合优化自己电池的堆叠。这促使一些电池制造商试图提升价值链，并成为电池组集成商。

行业动态的变化也可能是由于电动航空业日趋成熟，其垂直整合程度也随之提高。这种情况在汽车等其他行业早已发生。但仅仅在纸面上实现目标是不够的。

电池制造的工业挑战相当大。在实验室中让最新的电池化学反应发挥作用是件好事，但大规模生产却远比听起来困难得多，无论是在运营方面还是在财务方面，

密歇根大学研究员、世界顶级电池专家之一的 文卡特·维斯瓦纳坦解释道：“你需要大量资金才能进入生产阶段。你还需要一个验证活动。你需要生产比原型阶段多10到20倍的电池单元。如果在工业生产中100美元/千瓦时是可行的，那么在小批量生产中1万美元/千瓦时，那么1兆瓦时的验证活动将花费约1000万美元，而目前电池资金几乎已经枯竭。”

这些数据也得到了王先生的证实，他指出了电池发展速度不如最初预测的另一个可能原因。他解释道：“eVTOL 和电池 SPAC 的发展并不如预期，尽管有很多机会，但人们不愿意投资。”

还有其他潜在的电池化学成分。其中一种是锂硫电池，虽然前景光明，但迄今为止主要局限于学术研究。另一种是铝电池，这是Wright Electric走的一条路，Wright Electric是一家航空航天初创公司，与NASA以及多家研究机构和航空公司合作。

美国能源部也一直在投资一项旨在达到1000 Wh/kg的研究项目。

然而，本文的所有专家都一致认为，这些技术还不够成熟，即使在最好的情况下，也可能需要至少十年的时间才能实现真正的商业应用。

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