Produsen baterai lithium bersaing untuk ekonomi ketinggian rendah, dan baterai daya penerbangan menjadi medan pertempuran

Produsen baterai lithium domestik bersaing untuk eVTOL ekonomi ketinggian rendah (pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal listrik).

Baru-baru ini, produsen baterai Xinwanda merilis baterai tenaga penerbangan terbaru "Xin Yunxiao 2.0" dan mengumumkan bahwa produk generasi pertamanya telah diproduksi secara massal; di sisi lain,Raksasa baterai CATL juga mengumumkan bahwa ia telah memperoleh sertifikasi sistem manajemen mutu internasional dan secara resmi memenuhi standar industri penerbangan; awal bulan Maret,Yiwei Lithium Energy mengumumkan akan menjadi pemasok baterai lithium tegangan rendah untuk prototipe pesawat generasi berikutnya dari perusahaan mobil terbang Xiaopeng HuitianSeorang reporter dari China Times menemukan bahwa banyak produsen baterai, termasuk CATL (300750.SZ), Xinwanda (300207.SZ), Farasis Energy (688567.SH), Yiwei Lithium Energy (300014.SZ),Zhongxin Aviation (HK3931), dan Guoxuan High-tech (002074.SZ), secara berurutan memasuki bidang baterai tenaga penerbangan.

Mengapa baterai tenaga penerbangan menjadi medan pertempuran bagi produsen baterai lithium?

Banyak orang dalam industri mengatakan kepada reporter China Times bahwa ada dua faktor utama di balik ini: Pertama, industri baterai lithium telah jatuh ke dalam persaingan internal yang serius dalam beberapa tahun terakhir,dan perusahaan sangat membutuhkan ruang pasar baru untuk memecahkan dilema; kedua, ekonomi ketinggian rendah adalah jalur baru, dan pasar baterai tenaga penerbangan yang berasal dari itu masih dalam tahap penelitian dan pengembangan,pola persaingan pasar belum ditetapkan, dan prospek perkembangannya luas. Guojin Securities merilis laporan penelitian pada bulan April tahun ini dan memprediksi bahwa pada tahun 2030, pasar baterai eVTOL domestik akan mencapai 112,6 miliar yuan.

"Saat ini, banyak produsen baterai terkemuka domestik secara aktif menyebarkan di bidang industri ketinggian rendah, dan menganggap baterai tenaga penerbangan sebagai jalur strategis,dan intensitas investasi telah meningkat secara signifikan." Wang Zeshen, Sekretaris Jenderal Asosiasi Industri Tenaga Kimia dan Fisika China, mengatakan dalam sebuah wawancara dengan reporter China Times.

"Sekarang industri baterai lithium terlibat serius, dan sebagian besar produsen tidak hanya harus mencobanya, tetapi ingin melakukan upaya besar untuk melakukannya,karena ini adalah titik masuk yang baik untuk memecahkan situasi internal industri saat ini." Mo Ke, kepala editor dari Zhenli Research Institute, mengatakan kepada wartawan ini.

Namun, saat ini, masih ada kesenjangan besar antara "ideal" dan "realitas". Sebagai jenis pesawat baru, kekuatan yang dibutuhkan untuk lepas landas vertikal eVTOL adalah 10 sampai 15 kali lipat dari perjalanan darat,dan kebutuhan kepadatan energi baterai jauh lebih tinggi daripada baterai tenaga mobilSaat ini, kepadatan energi baterai lithium arus utama biasanya sekitar 150Wh-250Wh/kg.aplikasi komersial skala besarnya membutuhkan baterai dengan kepadatan energi ≥ 400wh/kg.

Ini berarti bahwa bagi sebagian besar produsen baterai lithium, masih ada jalan panjang untuk memenangkan "kue" baterai tenaga penerbangan.

Entri: Sprint kepadatan energi

kepadatan energi baterai ≥400wh/kg adalah prasyarat bagi eVTOL untuk benar-benar terbang dalam skala besar,dan itu juga rintangan pertama yang produsen baterai lithium harus melewati untuk memasuki ekonomi ketinggian rendah.

Pada Pameran Teknologi Baterai Internasional Shenzhen ke-17 yang diadakan baru-baru ini, Xinwanda secara resmi meluncurkan produk baterai tenaga penerbangan "Xin Yunxiao 2.0", dengan kepadatan energi 360Wh/kg.Ini adalah produk generasi kedua yang diluncurkan oleh Xinwanda sejak ia meletakkan ekonomi ketinggian rendah pada tahun 2023Produk generasi pertamanya dikatakan telah diproduksi secara massal dan menyelesaikan verifikasi penerbangan 100 kilometer dari pesawat 100 kilogram.

Xu Zhongling, direktur Xinwanda Research Institute, mengungkapkan bahwa perusahaan juga melakukan penelitian pra-baterai tenaga penerbangan 400Wh/kg.rute upgrade teknologi lima generasi dirumuskan, dan direncanakan untuk mencapai tujuan untuk memecahkan 500Wh/kg kepadatan energi dari baterai keadaan padat pada tahun 2027.

Sebaliknya, pemimpin industri CATL memasuki permainan lebih awal dan selangkah lebih maju dalam proses penelitian dan pengembangan.CATL dan COMAC dan entitas lain yang didirikan bersama COMAC Times (Shanghai) Aviation Co., Ltd. Pada Agustus 2024, CATL menginvestasikan ratusan juta dolar di Fengfei Aviation, sebuah mainframe eVTOL domestik terkemuka, untuk secara resmi memulai tata letak aplikasi baterai tenaga penerbangan.Pada bulan Juni tahun itu, Zeng Yuqun, ketua CATL,mengungkapkan pada acara publik bahwa perusahaan telah berhasil menguji pesawat listrik sipil 4 ton dan sedang mempercepat penelitian dan pengembangan pesawat listrik 8 tonBaterai yang digunakan dalam proyek ini adalah baterai kondensasi, dengan kepadatan energi sel tunggal hingga 500Wh/kg.

Pada bulan Januari tahun ini, 2 ton eVTOL Fengfei Aviation yang dilengkapi dengan baterai CATL secara resmi memulai debutnya di Gala Festival Musim Semi.CATL juga mengumumkan bahwa ia telah lulus sertifikasi sistem AS9100, standar kualitas tertinggi di bidang kedirgantaraan global, menunjukkan bahwa produk perusahaan memiliki kualifikasi internasional di bidang drone dan eVTOL.

Selain para pemimpin industri, sejumlah produsen baterai lithium juga berlomba-lomba untuk mengembangkan baterai tenaga penerbangan.Farasis Energy mengklaim bahwa perusahaan telah menjadi salah satu dari sedikit perusahaan di dunia yang telah memproduksi dan memasang baterai eVTOL secara massal dan menyelesaikan puluhan ribu tes aktual, dan eVTOL baterai semi-padat perusahaan telah memasuki tahap industrialisasi Dalam sebuah wawancara pada bulan Desember tahun lalu, Jiang Weiran, direktur Farasis Energy Research Institute,mengungkapkan bahwa generasi ketiga baterai semi-padat perusahaan adalah dalam tahap verifikasi produk, dengan kepadatan energi 400Wh/kg.

Selain itu, Ji Yajuan, Direktur Frontier Materials Research Institute dari EVE Energy,diungkapkan pada acara pada bulan April tahun ini bahwa perusahaan berbasis silikon soft-pack teknologi baterai telah membuat kemajuan yang signifikan, dengan kepadatan energi produk hingga 380Wh/kg, yang dapat memberikan dukungan daya untuk pesawat terbang di ketinggian rendah.Yiwei Lithium Energy mengumumkan bahwa perusahaan telah menerima pemberitahuan pengembangan pemasok dari perusahaan mobil terbang Xiaopeng Huitian, dan akan menyediakan yang terakhir dengan prototipe baterai lithium tegangan rendah generasi berikutnya.

"Saat ini, produsen baterai terkemuka telah menganggap baterai tenaga penerbangan sebagai 'kurva pertumbuhan kedua', dan investasi R&D terus meningkat.Industri secara keseluruhan berada di tahap "verifikasi teknis-produksi uji batch kecil". " Zhang Ruifeng, presiden Shenzhen Automotive dan Aviation Research Institute,mengatakan dalam sebuah wawancara dengan wartawan dari China Times bahwa ekonomi ketinggian rendah telah menjadi benteng strategis untuk produsen bateraiInti terletak pada tiga dorongan dividen kebijakan, peningkatan teknologi dan lautan biru pasar.Teknologi baterai daya otomotif tradisional mendekati kejenuhan, dan baterai tenaga penerbangan, sebagai jalur baru, membutuhkan kepadatan energi yang lebih tinggi, kepadatan daya yang lebih tinggi dan keandalan lingkungan yang ekstrim.Hal ini menyediakan produsen baterai dengan "lapangan pertempuran baru" untuk terobosan teknologiTeknologi mutakhir seperti baterai logam lithium dan baterai solid-state dapat melewati hambatan paten baterai lithium tradisional dan mencapai penolakan di jalur.

"Persaingan internasional saat ini di bidang baterai tenaga penerbangan menghadirkan situasi 'Tiga Kerajaan'. international giants such as SES in the United States and Bosch in Germany have entered the supply chain of eVTOL leading manufacturers such as Joby by virtue of their leading lithium metal battery technology, tetapi kemampuan mereka untuk mengendalikan biaya lemah, dan biaya per Ah adalah 2-3 kali lipat dari perusahaan domestik; kedua,perusahaan terkemuka domestik mengandalkan keuntungan biaya rantai pasokan dan dukungan kebijakan untuk mendominasi bidang daya menengah dan rendah (seperti drone di bawah 100kW), namun pasar high-end (seperti eVTOL berawak) masih perlu menembus penghalang sertifikasi kelayakan terbang; ketiga, pemain lintas batas seperti GAC Aion,Geely dan perusahaan mobil lainnya telah mengembangkan baterai mereka sendiri, mencoba membuka loop tertutup "baterai kendaraan", tetapi akumulasi teknologi penerbangan mereka tidak cukup,dan sulit untuk mengguncang posisi produsen baterai profesional dalam jangka pendek." Zhang Ruifeng berkata.

Dilemma: Menyelesaikan segitiga yang tidak dapat dicapai

Baterai tenaga penerbangan yang disebut mengacu pada baterai daya yang digunakan oleh pesawat eVTOL ketinggian rendah. eVTOL dapat dibagi menjadi eVTOL berawak dan membawa kargo.EVTOL yang membawa kargo setara dengan drone besar, sedangkan eVTOL berawak setara dengan pesawat kecil. yang terakhir adalah arah utama pembangunan ekonomi ketinggian rendah dan target utama produsen baterai lithium utama.

Dibandingkan dengan baterai kendaraan energi baru, baterai tenaga penerbangan memiliki persyaratan yang lebih ketat pada indikator kinerja.Pertama, kepadatan energi harus melebihi 400-500Wh/kg, jauh melebihi 200-300Wh/kg baterai mobil, untuk memenuhi persyaratan daya tahan dan beban pesawat; kedua,output daya perlu memperhitungkan 8-10C tingkat lepas landas dan pendaratan dan 3-5C pelayaran, dan baterai harus memiliki kapasitas debit tingkat tinggi; akhirnya, keamanan harus memenuhi risiko kegagalan nol dalam kondisi ekstrem (seperti penurunan 15 meter, suhu rendah 20 ° C),dan pasokan listrik yang berlebihan harus dijamin jika terjadi kegagalan.

Karena itu, kepadatan energi yang tinggi, tingkat muatan dan pelepasan yang tinggi, dan keamanan yang tinggi juga disebut "segitiga yang tidak dapat dicapai" dari baterai tenaga penerbangan.Solusi bagi produsen baterai lithium utama adalah untuk mencapai keseimbangan antara ketiga dengan teknologi baruMisalnya CATL telah meningkatkan kepadatan energi menjadi 500wh/kg melalui baterai kondensasi;Xinwangda pertama kali mengambil rute baterai semi padat dan sedang mengembangkan baterai keadaan padat untuk meningkatkan kepadatan energi dan keselamatan.

Namun, teknologi baterai solid-state saat ini belum matang, sehingga produsen baterai masih perlu melakukan trade-off di antara ketiganya."Misalnya, dalam beberapa skenario lepas landas dan pendaratan frekuensi tinggi jarak pendek,kita akan mengorbankan beberapa kecepatan pengisian baterai dan menggunakan penggantian baterai untuk memecahkan masalah keandalan kinerja lainnya. "

Wang Zeshen mengatakan kepada wartawan bahwa baterai tenaga penerbangan saat ini masih menghadapi tiga hambatan teknis utama.Meskipun baterai solid-state diperkirakan akan mencapai 400-500Wh/kg, mereka dibatasi oleh kontak antarmuka, stabilitas termal dan biaya tinggi, dan sulit untuk dikomersialkan dalam jangka pendek.sulit untuk menyeimbangkan daya dan kepadatan energiHal ini diperlukan untuk menembus "efek ayunan" melalui inovasi material dan desain struktural untuk memenuhi kebutuhan dari semua tahap penerbangan.Baterai tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan yang ekstrim, dan tidak ada sistem sertifikasi khusus penerbangan, sehingga biayanya tetap tinggi.Desain sistem dan standar kesesuaian terbang.

An eVTOL company executive told our reporter that the aviation power batteries of domestic battery manufacturers are just starting out and cannot fully meet the performance requirements of large-scale commercial use of eVTOL, dan "Range anxiety masih ada secara obyektif".

"Sejauh yang saya tahu, produk eVTOL domestik sekarang umumnya menggunakan baterai domestik.Baterai tenaga penerbangan produsen baterai domestik baru memulai dan tidak dapat sepenuhnya memenuhi persyaratan kinerja penggunaan komersial eVTOL dalam skala besar., dan kecemasan jangkauan ada secara obyektif. " Chen Yan, chief strategy officer dari Zero Gravity Aircraft Industry (Hefei) Co, Ltd, produsen host eVTOL domestik,mengatakan dalam sebuah wawancara dengan reporter kami bahwa untuk secara efektif memecahkan masalah kecemasan jangkauan, pesawat sayap tetap dan produk eVTOL multi-rotor perusahaan telah mengadopsi desain penggantian baterai.Diperkirakan dengan optimis bahwa baterai tenaga penerbangan diharapkan menjadi pasar skala besar seperti kendaraan energi baru dalam lima tahun ke depan, dan hulu dan hilir rantai industri seperti OEM dan pabrik baterai akan membentuk situasi pengembangan yang relatif kompatibel.

Chen Yan percaya bahwa di masa depan, baterai tenaga penerbangan perlu meningkatkan kinerja dalam dua aspek utama.dan yang lainnya adalah untuk meningkatkan keamanan lebih lanjutTerutama termal runaway.dia percaya bahwa persyaratan untuk baterai untuk aplikasi komersial skala besar eVTOL meliputi kepadatan energi ≥ 400wh/kg dan umur siklus ≥ 2000 siklus.

"Sejauh baterai lithium ternary yang bersangkutan, arah pengembangan kemungkinan adalah bahwa sel baterai seri 46 akan menjadi pilihan pertama untuk eVTOL.Masih harus dilihat kapan baterai solid-state dapat memenuhi permintaan iniSaat ini, kami menggunakan baterai lithium ternary yang diproduksi secara domestik dengan kepadatan energi tertinggi, dan kepadatan energi sel baterai adalah 320wh/kg.selain produsen baterai lithium ternar, kami juga telah menjalin hubungan kerja sama dengan perusahaan baterai lithium logam dan sel bahan bakar hidrogen". kata Chen Yan.

Masa depan: Kapan bisa menguntungkan?

Meskipun penelitian dan pengembangan teknologi belum mengikuti permintaan pasar, baterai tenaga penerbangan telah menunjukkan prospek pasar yang relatif besar.

Zhang Ruifeng memperkenalkan bahwa dalam jangka pendek (2025-2027), skenario aplikasi baterai tenaga penerbangan terutama adalah logistik drone, wisata, dll.dengan skala permintaan sekitar 5 miliar hingga 8 miliar yuan, terutama terkonsentrasi dalam 300Wh/kg lithium iron phosphate dan 400Wh/kg baterai ternar.Baterai logam litium 500Wh/kg akan menjadi arus utama, dengan ukuran pasar lebih dari 30 miliar yuan dan tingkat pertumbuhan komposit tahunan lebih dari 50%. Dalam jangka panjang (setelah 2030), dengan kematangan teknologi hibrida "baterai hidrogen-lithium",pasar baterai tenaga penerbangan dapat berkembang lebih lanjut, ditumpuk dengan permintaan turunan seperti penyimpanan energi dan pasokan listrik darurat penerbangan, skala keseluruhan diperkirakan akan melebihi 100 miliar yuan.

Dari mana pasar 100 miliar untuk baterai tenaga penerbangan berasal? Ada dua alasan utama di balik ini:mahal dan menyumbang sebagian besar dari total biaya mesin"Biaya baterai eVTOL secara langsung terkait dengan kemampuan integrasi rantai pasokan, dan juga secara langsung terkait dengan volume pasokan.Baterai eVTOL bukan produk rak standar, dan semua perlu disesuaikan. Oleh karena itu, harga baterai tidak bisa murah, terutama dibandingkan dengan baterai mobil, yang dapat dikatakan cukup mahal.bersama dengan motor dan kontrol elektronik, itu akan menyumbang seperempat atau bahkan sepertiga dari total biaya eVTOL. " Chen Yan memperkenalkan kepada wartawan.

Di sisi lain, hal ini dipengaruhi oleh frekuensi penggantian baterai eVTOL.Baterai eVTOL dapat digunakan selama 5-10 tahun, tergantung pada jumlah siklus baterai itu sendiri dan skenario aplikasi spesifik. Menurut penilaian umum, pasar baterai eVTOL akan mulai tumbuh dalam volume dalam tiga tahun,Dan volume pengiriman akan satu urutan besar lebih tinggi dari sekarang, dan mungkin urutan besar lain dalam 5 tahun. "

Menurut laporan penelitian yang dirilis oleh Guojin Securities pada bulan April tahun ini, pasar baterai eVTOL domestik akan mencapai 112,6 miliar yuan pada tahun 2030, termasuk 9.8 miliar yuan dari pasar peralatan asli dan 102.8 miliar yuan dari pasar aftermarket.

Di pasar pra-instal, menurut "Application eVTOL Passenger and Market White Paper", permintaan domestik eVTOL kumulatif pada tahun 2030 diperkirakan sebesar 16,316Dengan asumsi bahwa satu eVTOL memiliki muatan 200kWh dan harga 3 yuan/Wh (harga baterai kelas penerbangan adalah satu urutan besar lebih tinggi daripada baterai otomotif),nilai baterai mesin tunggal yang sesuai adalah 600,000 yuan, dan pasar pra-instal yang sesuai adalah sekitar 9,8 miliar yuan.

Pasar aftermarket lebih elastis karena frekuensi penggantian. Diperkirakan bahwa dengan asumsi 8 penerbangan per hari dan 1.000 siklus siklus baterai,Jumlah penggantian baterai eVTOL mencapai 14 kaliDalam siklus hidup 20 tahun eVTOL, kumulatif permintaan domestik eVTOL pada tahun 2030 diperkirakan 16,316Dengan asumsi bahwa harga penggantian rata-rata adalah 450.000 yuan per unit, pasar suku cadang baterai akan menyediakan baterai kumulatif sekitar 102,8 miliar yuan.

Pasar baterai tenaga penerbangan memiliki prospek yang menjanjikan, tetapi jadwal komersialisasi masih tidak jelas.Wang Zeshen percaya bahwa proses komersialisasi baterai tenaga penerbangan tergantung pada promosi terkoordinasi terobosan teknologi, sertifikasi kelayakan terbang dan permintaan pasar.Baterai solid-state dan baterai lithium-sulfur dengan keamanan tinggi masih dalam tahap verifikasi R&D, dan produksi skala besar dan kontrol biaya belum matang. Pada saat yang sama, standar kelayakan terbang ketat dan siklus sertifikasi panjang,Membutuhkan aliran atas dan hilir rantai industri untuk bekerja sama untuk mengatasi masalah iniMeskipun skenario yang muncul seperti eVTOL membawa permintaan potensial, operasi demonstrasi masih menjadi fokus utama dalam jangka pendek, dan penggunaan komersial skala besar diperkirakan akan memakan waktu 5-10 tahun.

Oleh karena itu, saat ini tidak diketahui kapan baterai tenaga penerbangan dapat membawa keuntungan bagi produsen baterai lithium.persyaratan teknologi baterai tenaga penerbangan lebih ketat dan margin laba kotor akan lebih tinggi, yang berarti bahwa ambang produksi untuk profitabilitas perusahaan akan lebih rendah daripada baterai kendaraan energi baru.

Zhang Ruifeng percaya bahwa baterai tenaga penerbangan telah memasuki tahap "terobosan teknis dan implementasi skenario secara paralel" dari "periode konseptual".3-5 tahun ke depan akan menjadi periode kritis untuk diferensiasi industriPerusahaan dengan cadangan teknis (seperti lithium metal/baterai solid-state),Kemampuan integrasi rantai pasokan (seperti usaha patungan dengan produsen bahan) dan sumber daya kebijakan diharapkan menjadi yang pertama menghasilkan keuntungan.

Untuk baterai eVTOL berawak, baterai logam lithium diperkirakan akan menyelesaikan sertifikasi kesesuaian terbang dan dipasang dalam jumlah kecil antara tahun 2026 dan 2028, tetapi biaya awalnya tinggi,dan biaya satu baterai lebih dari 1 juta yuan, perusahaan dapat mencapai impas melalui subsidi pemerintah, dan dalam jangka panjang membutuhkan skala ekonomi untuk mengurangi biaya, yaitu, biaya target kurang dari 5.000 yuan/kWh." Zhang Ruifeng berkata.