Os fabricantes nacionais de baterias de lítio estão a competir pela eVTOL económica de baixa altitude (aviões elétricos de decolagem e aterragem verticais).
Recentemente, a fabricante de baterias Xinwanda lançou a mais recente bateria de energia de aviação "Xin Yunxiao 2.0" e anunciou que seu produto de primeira geração foi produzido em massa; por outro lado,O gigante da bateria CATL também anunciou que obteve a certificação do sistema internacional de gestão da qualidade aeroespacial e atendeu oficialmente aos padrões da indústria da aviação.No início de Março,A Yiwei Lithium Energy anunciou que se tornaria o fornecedor de baterias de lítio de baixa tensão para o protótipo de aeronave de próxima geração da empresa de carros voadores Xiaopeng HuitianUm repórter do China Times descobriu que muitos fabricantes de baterias, incluindo CATL (300750.SZ), Xinwanda (300207.SZ), Farasis Energy (688567.SH), Yiwei Lithium Energy (300014.SZ),Zhongxin Aviation (HK3931), e Guoxuan High-tech (002074.SZ), entraram sucessivamente no campo das baterias de energia da aviação.
Por que a bateria de energia da aviação se tornou um campo de batalha para os fabricantes de baterias de lítio?
Muitos insiders da indústria disseram ao repórter do China Times que há dois fatores principais por trás disso: Primeiro, a indústria de baterias de lítio caiu em séria concorrência interna nos últimos anos,e as empresas têm necessidade urgente de encontrar novos espaços de mercado para resolver o dilemaEm segundo lugar, a economia de baixa altitude é uma nova via e o seu mercado de baterias de energia para aviação ainda está na fase de investigação e desenvolvimento,o padrão de concorrência no mercado ainda não foi estabelecidoA Guojin Securities divulgou um relatório de pesquisa em abril deste ano e previu que, até 2030, o mercado doméstico de baterias eVTOL atingirá 112,6 bilhões de yuans.
"Atualmente, muitos dos principais fabricantes nacionais de baterias estão a implantar-se ativamente no campo da indústria de baixa altitude, e consideram as baterias de potência de aviação como uma via estratégica,e a intensidade do investimento aumentou significativamente." Wang Zeshen, secretário-geral da Associação da Indústria de Energia Química e Física da China, disse em entrevista ao repórter do China Times.
"Agora a indústria de baterias de lítio está seriamente envolvida, e a maioria dos fabricantes não deve apenas experimentá-lo, mas querem fazer grandes esforços para fazê-lo,porque este é um bom ponto de entrada para quebrar a situação interna atual da indústriaMo Ke, editor-chefe do Instituto de Pesquisa Zhenli, disse a este repórter.
No entanto, atualmente, ainda há uma grande diferença entre o "ideal" e a "realidade". Como um novo tipo de aeronave, a potência necessária para a decolagem vertical do eVTOL é de 10 a 15 vezes a da viagem terrestre,e o requisito de densidade energética da bateria é muito maior do que o das baterias de potência automotivaNo momento, a densidade de energia das baterias de lítio tradicionais é geralmente de cerca de 150Wh-250Wh/kg.a sua aplicação comercial em larga escala requer baterias com uma densidade de energia ≥ 400wh/kg.
Isto significa que, para a maioria dos fabricantes de baterias de lítio, ainda há um longo caminho a percorrer para ganhar o " bolo " das baterias de energia da aviação.
Entrada: Sprint de densidade energética
A densidade de energia da bateria ≥ 400wh/kg é o pré-requisito para que o eVTOL possa realmente voar em grande escala,e é também o primeiro obstáculo que os fabricantes de baterias de lítio devem atravessar para entrar na economia de baixa altitude.
Na 17a Exposição Internacional de Tecnologia de Baterias de Shenzhen, realizada recentemente, a Xinwanda lançou oficialmente o produto de bateria de energia da aviação "Xin Yunxiao 2.0", com uma densidade de energia de 360Wh/kg.Este é o produto de segunda geração lançado pela Xinwanda desde que lançou a economia de baixa altitude em 2023Diz-se que o produto da primeira geração foi produzido em massa e completou a verificação de voo de 100 quilômetros de uma aeronave de 100 quilos.
Xu Zhongling, diretor do Instituto de Pesquisa Xinwanda, revelou que a empresa também está fazendo pesquisas prévias sobre baterias de energia de aviação de 400Wh/kg.Foi formulada uma rota de atualização de tecnologia de cinco gerações., e está previsto atingir o objectivo de ultrapassar os 500Wh/kg da densidade energética das baterias de estado sólido em 2027.
Em contraste, o líder da indústria CATL entrou no jogo mais cedo e está um passo à frente no processo de pesquisa e desenvolvimento.CATL e COMAC e outras entidades criadas conjuntamente COMAC Times (Shanghai) Aviation Co.., Ltd. Em agosto de 2024, a CATL investiu centenas de milhões de dólares na Fengfei Aviation, um dos principais mainframe eVTOL domésticos, para iniciar oficialmente o layout de aplicação de baterias de potência de aviação.Em junho daquele ano, Zeng Yuqun, presidente da CATL,revelou em um evento público que a empresa tinha testado com sucesso uma aeronave elétrica civil de 4 toneladas e estava acelerando a pesquisa e desenvolvimento de uma aeronave elétrica de 8 toneladasA bateria utilizada neste projecto é uma bateria de estado condensado, com uma densidade energética de célula única de até 500Wh/kg.
Em janeiro deste ano, o eVTOL de 2 toneladas da Fengfei Aviation equipado com baterias CATL estreou oficialmente na Gala do Festival de Primavera.A CATL também anunciou que passou a certificação do sistema AS9100, o mais alto padrão de qualidade no domínio aeroespacial mundial, indicando que os produtos da empresa têm qualificações internacionais nos domínios dos drones e eVTOL.
Além dos líderes da indústria, vários fabricantes de baterias de lítio também estão a correr para o desenvolvimento de baterias de energia para aviação.A Farasis Energy afirma que a empresa se tornou uma das poucas empresas do mundo que produziu e instalou baterias eVTOL em massa e completou dezenas de milhares de testes reais.Em uma entrevista em dezembro do ano passado, Jiang Weiran, diretor do Instituto de Pesquisa Energética Farasis, disse que a empresa está a desenvolver um novo modelo de bateria.revelou que a bateria de estado semi-sólido de terceira geração da empresa está na fase de verificação do produto, com uma densidade energética de 400Wh/kg.
Além disso, Ji Yajuan, diretor do Instituto de Pesquisa de Materiais da EVE Energy,revelou em um evento em abril deste ano que a tecnologia de bateria baseada em silício da empresa fez progressos significativos, com uma densidade energética de produto de até 380Wh/kg, que pode fornecer suporte de energia para aeronaves de baixa altitude.A Yiwei Lithium Energy anunciou que a empresa recebeu um aviso de desenvolvimento designado para fornecedor da empresa de carros voadores Xiaopeng Huitian., e forneceria a esta última o protótipo da bateria de lítio de baixa tensão de próxima geração.
"Atualmente, os principais fabricantes de baterias consideram as baterias de potência de aviação como a'segunda curva de crescimento', e o investimento em I&D continuou a aumentar.A indústria como um todo encontra-se na fase de "verificação técnica - produção experimental em pequenos lotes"."Zhang Ruifeng, presidente do Instituto de Pesquisa Automóvel e Aeronáutica de Shenzhen,disse em uma entrevista com um repórter do China Times que a economia de baixa altitude tornou-se um reduto estratégico para os fabricantes de bateriasO núcleo reside no triplo impulso dos dividendos da política, das melhorias tecnológicas e dos oceanos azuis do mercado.A tecnologia tradicional de baterias de energia automotiva está a aproximar-se da saturação, e as baterias de energia da aviação, como uma nova via, exigem uma maior densidade de energia, uma maior densidade de potência e uma fiabilidade em ambientes extremos.Isto proporciona aos fabricantes de baterias um "novo campo de batalha" para os avanços tecnológicosAs tecnologias de ponta, como as baterias de lítio e as baterias de estado sólido, podem ultrapassar as barreiras tradicionais de patentes de baterias de lítio e alcançar ultrapassagens em pistas.
"A actual concorrência internacional no domínio das baterias de potência para aviação apresenta uma situação de "três reinos". 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, mas a sua capacidade de controlo de custos é fraca, e o custo por Ah é de 2 a 3 vezes superior ao das empresas nacionais;As empresas nacionais líderes dependem de vantagens de custo da cadeia de abastecimento e de apoio político para dominar os campos de média e baixa potência (como os drones abaixo de 100 kW), mas o mercado de gama alta (como o eVTOL tripulado) ainda precisa de ultrapassar a barreira da certificação de aeronavegabilidade;A Geely e outras empresas de automóveis desenvolveram as suas próprias baterias, tentando abrir o circuito fechado "bateria de veículo", mas a sua acumulação de tecnologia de aviação é insuficiente,e é difícil abalar a posição dos fabricantes profissionais de baterias a curto prazo." Zhang Ruifeng disse.
Dilema: Resolver o triângulo inatingível
A chamada bateria de energia da aviação refere-se à bateria de energia usada por aeronaves de baixa altitude eVTOL.O eVTOL de carga é equivalente a grandes dronesA última é a principal direcção do desenvolvimento económico de baixa altitude e o principal alvo dos principais fabricantes de baterias de lítio.
Em comparação com as baterias de veículos de energia nova, as baterias de potência da aviação têm requisitos mais rigorosos em termos de indicadores de desempenho.Primeiro., a densidade energética deve exceder 400-500Wh/kg, muito superior às 200-300Wh/kg das baterias de automóveis, de modo a satisfazer os requisitos de resistência e carga da aeronave;A potência de saída deve ter em conta a taxa de decolagem e aterragem de 8-10C e cruzeiro de 3-5C, e a bateria deve ter uma capacidade de descarga de alta taxa; por último, a segurança deve satisfazer o risco de falha zero em condições extremas (como queda de 15 metros, baixa temperatura de 20 °C),e o fornecimento de energia redundante deve ser garantido em caso de falha.
Devido a isso, a alta densidade de energia, a alta taxa de carga e descarga e a alta segurança também são chamadas de "triângulo inacessível" das baterias de energia da aviação.A solução para os principais fabricantes de baterias de lítio consiste em alcançar um equilíbrio entre as três com as novas tecnologiasPor exemplo, a CATL aumentou a densidade de energia para 500wh/kg através de baterias condensadas;A Xinwangda foi a primeira a seguir a rota das baterias semisólidas e está a desenvolver baterias de estado sólido para melhorar a densidade de energia e a segurança..
No entanto, a atual tecnologia de baterias de estado sólido ainda não amadureceu, então os fabricantes de baterias ainda precisam fazer trocas entre as três."Por exemplo,, em alguns cenários de decolagem e aterragem de alta frequência a curta distância,vamos sacrificar alguma velocidade de carregamento da bateria e usar a substituição da bateria para resolver os problemas de confiabilidade de outros desempenho. "
Wang Zeshen disse a repórteres que as atuais baterias de energia da aviação ainda enfrentam três grandes gargalos técnicos.Embora as baterias de estado sólido sejam esperadas para atingir 400-500Wh/kgNo entanto, a utilização de produtos de alta qualidade é limitada pelo contacto de interface, pela estabilidade térmica e pelo elevado custo, e é difícil comercializar a curto prazo.É difícil equilibrar a potência e a densidade de energiaÉ necessário ultrapassar o "efeito balanço" através da inovação dos materiais e da concepção estrutural para satisfazer as necessidades de todas as fases do voo.A bateria não é adaptável a ambientes extremos, e a falta de um sistema de certificação específico da aviação, pelo que o custo continua a ser elevado.padrões de concepção e aeronavegabilidade do sistema.
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, e "a ansiedade de alcance ainda existe objetivamente".
"Até onde sei, os produtos domésticos eVTOL agora geralmente usam baterias domésticas.As baterias de potência de aviação dos fabricantes nacionais de baterias estão apenas a começar e não podem satisfazer plenamente os requisitos de desempenho da utilização comercial em larga escala do eVTOL.Chen Yan, diretor de estratégia da Zero Gravity Aircraft Industry (Hefei) Co., Ltd., um fabricante doméstico de hosts eVTOL,disse numa entrevista com o nosso repórter que, a fim de resolver eficazmente o problema da ansiedade de alcance, os aviões de asa fixa e os produtos eVTOL multi-rotor da empresa adotaram um projeto de substituição de bateria.Estima-se com otimismo que as baterias de potência de aviação se tornem um mercado de grande escala, tal como os veículos de nova energia, nos próximos cinco anos., e os a montante e a jusante da cadeia industrial, como os fabricantes de equipamentos originais e as fábricas de baterias, irão formar uma situação de desenvolvimento relativamente compatível.
Chen Yan acredita que, no futuro, as baterias de energia da aviação precisam melhorar o desempenho em dois aspectos principais.e o outro é melhorar ainda mais a segurançaEspecialmente a fuga térmica.Considera que os requisitos aplicáveis às baterias para aplicações comerciais em larga escala do eVTOL incluem uma densidade de energia ≥ 400wh/kg e uma duração de ciclo ≥ 2000 ciclos.
"No que diz respeito às baterias de lítio ternárias, a direcção de desenvolvimento é provável que as células de bateria da série 46 se tornem a primeira escolha para o eVTOL.Resta ver quando as baterias de estado sólido poderão satisfazer esta demandaAtualmente, utilizamos as baterias de lítio ternaras produzidas no país com a maior densidade energética, e a densidade energética da célula da bateria é de 320wh/kg.para além dos fabricantes de baterias de lítio ternárias, também estabelecemos relações de cooperação com empresas de baterias de lítio metálico e células de combustível de hidrogênio".
Futuro: Quando pode ser rentável?
Embora a investigação e o desenvolvimento tecnológicos ainda não tenham acompanhado a procura do mercado, as baterias de potência para aviação apresentam uma perspectiva de mercado relativamente grande.
A Comissão concluiu que a utilização de baterias de potência de aviação não é uma vantagem para a indústria da União, uma vez que a utilização de baterias de potência de aviação é uma vantagem para a indústria da União.com uma escala de demanda de cerca de 5 bilhões a 8 bilhões de yuanNo médio prazo (2028-2030), com a comercialização gradual do eVTOL tripulado, o consumo de eletricidade será reduzido para cerca de 50% e o consumo de energia solar aumentará para cerca de 50%.As baterias de lítio metálico de 500Wh/kg tornar-se-ão a corrente dominante, com uma dimensão de mercado superior a 30 mil milhões de yuans e uma taxa de crescimento anual composta superior a 50%. A longo prazo (depois de 2030), com a maturidade da tecnologia híbrida "bateria hidrogénio-lítio",O mercado das baterias de energia para aviação pode continuar a expandir-se, sobrepostos a demandas derivadas como armazenamento de energia e fornecimento de energia de emergência para aviação, a escala global deverá exceder os 100 mil milhões de yuans.
De onde vem o mercado de 100 mil milhões de dólares de baterias de energia para aviação?são caros e representam uma elevada proporção do custo total da máquina"O custo das baterias eVTOL está diretamente relacionado com a capacidade de integração da cadeia de abastecimento e também está diretamente relacionado com o volume de abastecimento.As baterias eVTOL não são produtos de prateleira normalizados, e todos precisam ser personalizados. Portanto, o preço da bateria não pode ser barato, especialmente em comparação com as baterias automotivas, que podem ser consideradas bastante caras.com motor e comando electrónico, será responsável por um quarto ou mesmo um terço do custo total de um eVTOL". Chen Yan apresentou aos repórteres.
Por outro lado, é afetado pela frequência de substituição das baterias eVTOL.Uma bateria eVTOL pode ser utilizada por 5-10 anos, dependendo do número de ciclos da própria bateria e do cenário de aplicação específico. De acordo com uma avaliação geral, o mercado de baterias eVTOL começará a crescer em volume dentro de três anos,e o volume de embarque será uma ordem de grandeza maior do que agora, e pode ser outra ordem de grandeza em 5 anos".
De acordo com um relatório de pesquisa divulgado pela Guojin Securities em abril deste ano, o mercado doméstico de baterias eVTOL atingirá 112,6 bilhões de yuans até 2030, incluindo 9.8 mil milhões de yuans do mercado de equipamentos originais e 1020,8 mil milhões de yuans do mercado de reposição.
A Comissão concluiu que a Comissão não pode ter dúvidas de que a utilização de sistemas de transporte eletrónico eletrónico eletrónico de passageiros não é uma medida adequada para reduzir a poluição atmosférica.316Supondo que um único eVTOL tenha uma carga de 200 kWh e um preço de 3 yuans/Wh (o preço das baterias de aviação é uma ordem de grandeza superior ao das baterias de automóveis),o valor correspondente da bateria de uma máquina é 600,000 yuans, e o correspondente mercado pré-instalado é de cerca de 9,8 bilhões de yuans.
O mercado de reposição é mais elástico devido à frequência de substituição.O número de substituições das baterias eVTOL atinge 14 vezesNo ciclo de vida de 20 anos da eVTOL, a procura doméstica acumulada de eVTOL em 2030 deverá ser de 16%.316Supondo que o preço médio de substituição seja de 450.000 yuans por unidade, o mercado de retorno da bateria fornecerá uma bateria acumulada de cerca de 102,8 bilhões de yuans.
O mercado das baterias de potência de aviação apresenta perspectivas promissoras, mas o calendário de comercialização ainda não está claro.Wang Zeshen acredita que o processo de comercialização das baterias de energia da aviação depende da promoção coordenada de avanços tecnológicos, a certificação de aeronavegabilidade e a procura do mercado.As baterias de estado sólido de alta segurança e as baterias de lítio-enxofre ainda estão na fase de verificação de I&D, e a produção em larga escala e o controlo dos custos ainda não estão maduros.exigir que os sectores a montante e a jusante da cadeia industrial trabalhem em conjunto para resolver o problemaApesar de cenários emergentes como o eVTOL trazerem uma procura potencial, as operações de demonstração continuam a ser o foco principal a curto prazo e a utilização comercial em larga escala deverá demorar 5 a 10 anos.
Por conseguinte, não se sabe atualmente quando as baterias de potência da aviação podem trazer lucros aos fabricantes de baterias de lítio.Os requisitos em matéria de tecnologia de baterias de energia para aviação são mais rigorosos e as margens de lucro bruto serão mais elevadas., o que significa que o limiar de produção para a rentabilidade das empresas será inferior ao das baterias de veículos de energia nova.
Zhang Ruifeng acredita que as baterias de energia da aviação entraram no estágio de "avanços técnicos e implementação de cenários em paralelo" a partir do "período conceitual".Os próximos 3-5 anos serão um período crítico para a diferenciação da indústriaEmpresas com reservas técnicas (como baterias de lítio/metal sólido),As capacidades de integração da cadeia de abastecimento (como as joint ventures com fabricantes de materiais) e os recursos políticos deverão ser os primeiros a gerar lucros..
¢Para as baterias eVTOL tripuladas, espera-se que as baterias metálicas de lítio completem a certificação de aeronavegabilidade e sejam instaladas em pequenos lotes entre 2026 e 2028, mas o custo inicial é elevado,e o custo de uma única bateria é mais de 1 milhão de yuans, a empresa pode atingir o ponto de equilíbrio através de subsídios governamentais e, a longo prazo, necessita de economias de escala para reduzir os custos, ou seja, o custo-alvo é inferior a 5 000 yuans/kWh." Zhang Ruifeng disse.
Por favor verifique seu email!
