孚能科技研发副总裁姜蔚然:eVTOL电池已完成上万次实测验证,今年将批量供货
发布时间:2025-05-28 14:20:00
关键词:锂电池

  以eVTOL为核心的低空赛道,电池企业的布局要比政策吹风更早。值得注意的是,低空飞行器用动力电池对电池性能要求是全方位的,难度比电动汽车用电池高出几个数量级,所以在eVTOL等领域的合作及装机,更能彰显企业的研发与制造能力。

孚能科技研发院院长姜蔚然:eVTOL电池已完成上万次实测验证,今年将批量供货

  “孚能科技eVTOL电池已经完成上万次实测验证,并进入美国联邦航空管理局(FAA)航空安全的第四阶段认证。”日前,在动力电池应用分会和电池中国网联合主办的电动航空及下一代电池技术(CIBF2025深圳)交流会上,孚能科技(赣州)股份有限公司研发副总裁、研发院院长姜蔚然表示。

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十三年前布局,eVTOL电池将批量供货

  作为全球绿色航空动力电池制造的先行者之一,孚能科技自2012年起,便开始布局eVTOL动力电池的研发,2020年完成样品供应,2022年实现第一代产品量产装机与第二代产品体系验证,并助力客户成为首个获得FAA适航证的eVTOL公司。

  “2022年,我们匹配了国内、欧洲、东南亚、南美的低空飞行器企业,做第二代航空电池体系验证,2023年成为全球首家将eVTOL产品交付给终端客户的电池企业。”姜蔚然表示,2024年孚能科技eVTOL电池已向国内整机TOP5客户交付。目前,该产品也已经获得国内知名研究所、时的科技及其它多家国内头部低空飞行企业订单。

  孚能科技低空领域用动力电池,在eVTOL领域的亮眼表现,也让其在飞行汽车业受到广泛关注。今年3月,孚能科技收到国内头部飞行汽车企业的定点开发通知书。据知情人士透露,该飞行汽车研发企业在充分分析了孚能科技的质量保证体系、技术研发、生产组织能力等诸方因素后,综合考虑决定选择孚能科技,作为其下一代原理样机的高压动力电池、高压连接器、低压连接器供应商。

  演讲中,姜蔚然还透露,今年孚能科技将批量供货全球eVTOL头部客户。

孚能科技研发院院长姜蔚然:eVTOL电池已完成上万次实测验证,今年将批量供货

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性能拉满,孚能科技打造“6H科技”低空动力电池

  “我们现在感觉电动汽车动力电池很卷,既要,又要,还要。然而eVTOL等领域不仅既要又要还要,而且要得更多,可以说是关键性能都要拉满。”姜蔚然表示,低空电池在安全性能、能量密度、循环寿命、低温性能、充电、高功率和灵活装配等各维度,要求都要高于电动汽车,“不是某一个指标达成多少就可以上机,而是所有指标都要达到很高的要求。”

  以量产能量密度350Wh/kg的eVTOL电池为例,在提升能量密度时,兼顾超10000次eVTOL飞行工况实测循环,低温性能与充放电倍率出色,30% SOC下支持8C持续长脉冲放电60秒,15分钟极速充电满足上下客快速补能,可应对eVTOL高强度工况,且通过FAA航空安全认证。

  基于对低空动力电池和应用场景的深刻洞察,孚能科技提出了“高安全、高能量密度、高充放电倍率、宽温运行、长循环寿命、高质量标准”的6H低空电池体系:

  高安全:“在天上飞,电池是不允许有任何事故的,对电池安全风险是零容忍的,所以要求电池无论是本征安全,还是成组安全都非常高。”据姜蔚然介绍,孚能科技从材料体系安全、电芯本征安全、成组安全和软件控制安全等方面,都进行了非常严格的产品制造流程设计,目前该公司的eVTOL电池已满足中国、美国、欧洲等国际主流市场安全认证,达到国际电池安全标准;电芯经针刺实验验证,电压和温度均无明显变化,且24小时后无明火;采用新型相变材料技术,实现热失控电芯表面温度超5分钟持续抑制在100℃以下。BMS系统采用双冗余架构设计,单点失效时仍可保障放电回路完整,确保系统级安全可靠性。

  高能量密度:孚能科技第二代eVTOL半固态电芯即将小批量投产,能量密度提升至320Wh/kg,长脉冲功率高达10C。据姜蔚然介绍,搭载孚能科技第二代电池的eVTOL,最大起飞重量大于2.4吨,有效载荷近半吨,可载5人飞行。

  另外,第二代Plus版eVTOL半固态电芯,预计将于2026年量产,能量密度大于350 Wh/kg;孚能科技正有序推进第三代半固态及全固态电芯研发,目标能量密度400Wh/kg,各类测试工作正稳步开展。

  高充放电倍率:具备超高性能充放电特性,全面适配eVTOL全工况运行需求。在25℃环境温度下,支持8C高倍率持续放电,容量保持率>94%,电芯温升<25℃;从10% SOC充至80% SOC小于15分钟,显著缩短补能时间。超高功率密度,满足紧急降落等极端工况下的垂直起降功率需求。

  宽温运行:-40℃~60℃环境可稳定高效运行,-20℃容量保持率≥90%,全面适配多季节、多飞行高度及跨地域(时空)复杂工况,具备快速补能特性,可高效应对突发气象条件,保障飞行器安全起降。

  长循环寿命:通过构建具备高稳定性的极片结构,优化正负极动力学平衡设计,并为硅颗粒预留充足膨胀空间,实现电芯超长循环寿命。

  高质量标准:通过PPM级制造质量管控、环境全要素控制及PPB级过程精度控制,构建PPB级生产体系,确保电池产品性能、安全与寿命指标全面达到行业标杆水平。

  姜蔚然指出,低空经济电池要做到零瑕疵,不仅要PPB级控制生产,还要更严苛一些。针对eVTOL电池产线,孚能科技进行了非常严格的升级,每一个工段不仅有正常检查,还配备CT检测,以及电池下线全检,从而保证每一颗电芯都完美无瑕疵。

  基于6H开发、设计和制造理念,孚能科技不仅在eVTOL电池领域获得国内外头部飞行器客户认可,该公司低空电池在物流运输、农业植保、测绘、特殊用途等各类应用场景均有领先优势。据姜蔚然介绍,孚能科技针对物流运输、农业植保等无人机开发的专用半固态电芯,也将进入规模化生产阶段,从而率先在业内形成覆盖多领域的低空动力解决方案矩阵。

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软包电池,低空动力应用的关键选择

  低空飞行对重量要求很高,对于电池来讲,如果既能提供高能量,又降低自身重量,是目前低空领域用电池的研发方向。

  姜蔚然指出,软包电池的轻量化优势对低空经济领域至关重要:“在提供同等能量时,软包电池更轻量化的设计,可显著提升整体能量效率,基于低空产业第一性原理,我们认为软包电池是低空动力电池应用的关键选择。”

  此外,纵观国内外低空飞行设计,型号、尺寸、规格差异很大,软包电池具有很好的灵活性,适配不同机型,并匹配客户不同的电量、电压平台。

  据了解,针对eVTOL内部设计,为进一步提升适配性,孚能科技还规划设计成适合飞行器的模组,兼容不同飞行器内主舱需求,快速匹配不同客户对高性能、高安全航空电池需求。

  从电池技术迭代来看,未来半固态电池、固态电池是方向,也是eVTOL等航空飞行器所需要的关键电池,而从目前各家企业技术路线来看,半固态、固态电池在选择软包形态上居多。

  “无论是半固态、固态电池,还是航空电池,软包电池都是首选。”姜蔚然补充道,“我们的海外eVTOL客户,在选择电池时进行了非常多的测试,最后选择了孚能科技的软包电池,这也是企业基于第一性原理,以及eVTOL等各项性能指标要求综合考虑的结果。”


稿件来源: 电池中国网
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