ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมในประเทศกำลังแข่งขันกันในด้าน eVTOL (เครื่องบินขึ้นลงทางดิ่งด้วยไฟฟ้า) สำหรับเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำ
เมื่อเร็วๆ นี้ ผู้ผลิตแบตเตอรี่ Xinwanda ได้เปิดตัวแบตเตอรี่พลังงานการบินรุ่นล่าสุด "Xin Yunxiao 2.0" และประกาศว่าผลิตภัณฑ์รุ่นแรกได้ผลิตจำนวนมากแล้ว ในทางกลับกัน ยักษ์ใหญ่ด้านแบตเตอรี่ CATL ยังได้ประกาศว่าได้รับใบรับรองระบบการจัดการคุณภาพการบินและอวกาศระดับสากล และเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมการบินอย่างเป็นทางการ เมื่อต้นเดือนมีนาคม Yiwei Lithium Energy ได้ประกาศว่าจะกลายเป็นซัพพลายเออร์แบตเตอรี่ลิเธียมแรงดันต่ำสำหรับเครื่องบินต้นแบบรุ่นต่อไปของบริษัทรถยนต์บินได้ Xiaopeng Huitian ผู้สื่อข่าวจาก China Times พบว่าผู้ผลิตแบตเตอรี่หลายราย รวมถึง CATL (300750.SZ), Xinwanda (300207.SZ), Farasis Energy (688567.SH), Yiwei Lithium Energy (300014.SZ), Zhongxin Aviation (HK3931) และ Guoxuan High-tech (002074.SZ) ได้เข้าสู่สนามแบตเตอรี่พลังงานการบินอย่างต่อเนื่อง
ทำไมแบตเตอรี่พลังงานการบินจึงกลายเป็นสมรภูมิสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม?
ผู้คนในวงการหลายคนบอกกับผู้สื่อข่าว China Times ว่ามีสองปัจจัยหลักที่อยู่เบื้องหลังเรื่องนี้: ประการแรก อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมได้ตกอยู่ในภาวะการแข่งขันภายในอย่างรุนแรงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และบริษัทต่างๆ จำเป็นต้องหาพื้นที่ตลาดใหม่เพื่อทำลายสถานการณ์ที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก ประการที่สอง เศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำเป็นเส้นทางใหม่ และตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบินที่ได้มาจากนั้นยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา รูปแบบการแข่งขันในตลาดจึงยังไม่เกิดขึ้น และมีแนวโน้มการพัฒนาในวงกว้าง Guojin Securities ได้เผยแพร่รายงานการวิจัยในเดือนเมษายนปีนี้ และคาดการณ์ว่าภายในปี 2030 ตลาดแบตเตอรี่ eVTOL ในประเทศจะสูงถึง 112.6 พันล้านหยวน
"ปัจจุบัน ผู้ผลิตแบตเตอรี่ชั้นนำในประเทศหลายรายกำลังปรับใช้ในด้านอุตสาหกรรมระดับความสูงต่ำอย่างแข็งขัน และถือว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินเป็นเส้นทางเชิงกลยุทธ์ และมีการลงทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก" Wang Zeshen เลขาธิการสมาคมอุตสาหกรรมพลังงานเคมีและกายภาพของจีน กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าว China Times
"ตอนนี้ อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมกำลังตกอยู่ในภาวะที่ซับซ้อนอย่างมาก และผู้ผลิตส่วนใหญ่ไม่ควรแค่ลองผิดลองถูก แต่ต้องการพยายามอย่างมากที่จะทำ เพราะนี่เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการทำลายสถานการณ์ภายในปัจจุบันของอุตสาหกรรม" Mo Ke บรรณาธิการบริหารของ Zhenli Research Institute กล่าวกับผู้สื่อข่าวคนนี้
อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังคงมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่าง "อุดมคติ" และ "ความเป็นจริง" ในฐานะเครื่องบินชนิดใหม่ พลังงานที่จำเป็นสำหรับการขึ้นลงทางดิ่งของ eVTOL นั้นสูงกว่าการเดินทางบนพื้นดิน 10 ถึง 15 เท่า และข้อกำหนดด้านความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่นั้นสูงกว่าแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์มาก ปัจจุบัน ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมกระแสหลักมักจะอยู่ที่ประมาณ 150Wh-250Wh/kg สำหรับ eVTOL การใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นของพลังงาน ≥400wh/kg
ซึ่งหมายความว่าสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ ยังมีหนทางอีกยาวไกลในการคว้า "เค้ก" ของแบตเตอรี่พลังงานการบิน
รายการ: การวิ่งระยะสั้นด้านความหนาแน่นของพลังงาน
ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ ≥400wh/kg เป็นเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับ eVTOL ที่จะบินได้จริงในวงกว้าง และยังเป็นอุปสรรคแรกที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมต้องข้ามไปเพื่อเข้าสู่เศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำ
ในการจัดแสดงเทคโนโลยีแบตเตอรี่นานาชาติเซินเจิ้นครั้งที่ 17 ที่จัดขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ Xinwanda ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่พลังงานการบิน "Xin Yunxiao 2.0" อย่างเป็นทางการ โดยมีความหนาแน่นของพลังงาน 360Wh/kg นี่คือผลิตภัณฑ์รุ่นที่สองที่เปิดตัวโดย Xinwanda นับตั้งแต่มีการวางแผนเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำในปี 2023 ผลิตภัณฑ์รุ่นแรกกล่าวกันว่าได้ผลิตจำนวนมากและเสร็จสิ้นการตรวจสอบเที่ยวบิน 100 กิโลเมตรของเครื่องบินหนัก 100 กิโลกรัม
Xu Zhongling ผู้อำนวยการ Xinwanda Research Institute เปิดเผยว่าบริษัทกำลังทำการวิจัยล่วงหน้าเกี่ยวกับแบตเตอรี่พลังงานการบิน 400Wh/kg ในเวลาเดียวกัน ได้มีการกำหนดเส้นทางการอัปเกรดเทคโนโลยีรุ่นที่ห้า และมีแผนที่จะบรรลุเป้าหมายในการทะลุ 500Wh/kg ของความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดในปี 2027
ในทางตรงกันข้าม ผู้นำในอุตสาหกรรม CATL เข้าสู่เกมก่อนหน้านี้และนำหน้าหนึ่งก้าวในกระบวนการวิจัยและพัฒนา เมื่อต้นเดือนกรกฎาคม 2023 CATL และ COMAC และหน่วยงานอื่นๆ ได้ร่วมกันก่อตั้ง COMAC Times (Shanghai) Aviation Co., Ltd. ในเดือนสิงหาคม 2024 CATL ได้ลงทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์ใน Fengfei Aviation ซึ่งเป็นผู้ผลิต eVTOL ชั้นนำในประเทศ เพื่อเริ่มต้นการวางแผนการใช้งานแบตเตอรี่พลังงานการบินอย่างเป็นทางการ ในเดือนมิถุนายนของปีนั้น Zeng Yuqun ประธาน CATL เปิดเผยในงานสาธารณะว่าบริษัทได้ทดสอบเครื่องบินไฟฟ้าพลเรือนขนาด 4 ตันสำเร็จ และกำลังเร่งการวิจัยและพัฒนาเครื่องบินไฟฟ้าขนาด 8 ตัน แบตเตอรี่ที่ใช้ในโครงการนี้คือแบตเตอรี่แบบควบแน่น โดยมีความหนาแน่นของพลังงานเซลล์เดียวสูงถึง 500Wh/kg
ในเดือนมกราคมปีนี้ eVTOL ขนาด 2 ตันของ Fengfei Aviation ที่ติดตั้งแบตเตอรี่ CATL ได้เปิดตัวอย่างเป็นทางการในงาน Spring Festival Gala เมื่อเร็วๆ นี้ CATL ยังได้ประกาศว่าผ่านการรับรองระบบ AS9100 ซึ่งเป็นมาตรฐานคุณภาพสูงสุดในสาขาการบินและอวกาศระดับโลก ซึ่งบ่งชี้ว่าผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีคุณสมบัติระดับสากลในด้านโดรนและ eVTOL
นอกเหนือจากผู้นำในอุตสาหกรรมแล้ว ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมจำนวนมากยังกำลังวิ่งระยะสั้นเพื่อพัฒนาแบตเตอรี่พลังงานการบิน Farasis Energy อ้างว่าบริษัทได้กลายเป็นหนึ่งในบริษัทไม่กี่แห่งในโลกที่ผลิตและติดตั้งแบตเตอรี่ eVTOL จำนวนมากและทำการทดสอบจริงหลายหมื่นครั้ง และแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต eVTOL ของบริษัทได้เข้าสู่ขั้นตอนการผลิตเชิงอุตสาหกรรม ในการให้สัมภาษณ์เมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้ว Jiang Weiran ผู้อำนวยการ Farasis Energy Research Institute เปิดเผยว่าแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตรุ่นที่สามของบริษัทอยู่ในขั้นตอนการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ โดยมีความหนาแน่นของพลังงาน 400Wh/kg
นอกจากนี้ Ji Yajuan ผู้อำนวยการ Frontier Materials Research Institute ของ EVE Energy เปิดเผยในงานเมื่อเดือนเมษายนปีนี้ว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบซอฟต์แพ็คที่ใช้ซิลิกอนของบริษัทมีความก้าวหน้าอย่างมาก โดยมีความหนาแน่นของพลังงานผลิตภัณฑ์สูงถึง 380Wh/kg ซึ่งสามารถให้การสนับสนุนด้านพลังงานสำหรับเครื่องบินในระดับความสูงต่ำ ในเดือนมีนาคมปีนี้ Yiwei Lithium Energy ได้ประกาศว่าบริษัทได้รับแจ้งการพัฒนาที่กำหนดจากบริษัทรถยนต์บินได้ Xiaopeng Huitian และจะจัดหาแบตเตอรี่ลิเธียมแรงดันต่ำรุ่นต่อไปให้กับบริษัท
"ปัจจุบัน ผู้ผลิตแบตเตอรี่ชั้นนำได้พิจารณาแบตเตอรี่พลังงานการบินว่าเป็น 'เส้นโค้งการเติบโตที่สอง' และการลงทุนด้าน R&D ยังคงเพิ่มขึ้น อุตสาหกรรมโดยรวมอยู่ในขั้นตอน 'การตรวจสอบทางเทคนิค-การผลิตทดลองในชุดเล็ก'" Zhang Ruifeng ประธานสถาบันวิจัยยานยนต์และการบินเซินเจิ้น กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าวจาก China Times ว่าเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำได้กลายเป็นป้อมปราการเชิงกลยุทธ์สำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ หัวใจสำคัญอยู่ที่แรงผลักดันสามประการของเงินปันผลจากนโยบาย การอัปเกรดเทคโนโลยี และมหาสมุทรสีน้ำเงินของตลาด จากมุมมองของความต้องการการทำซ้ำทางเทคโนโลยี เทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์แบบดั้งเดิมกำลังเข้าใกล้จุดอิ่มตัว และแบตเตอรี่พลังงานการบิน ซึ่งเป็นเส้นทางใหม่ ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น และความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่มี "สนามรบใหม่" สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยี เทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น แบตเตอรี่โลหะลิเธียมและแบตเตอรี่โซลิดสเตต สามารถหลีกเลี่ยงอุปสรรคด้านสิทธิบัตรแบตเตอรี่ลิเธียมแบบดั้งเดิม และบรรลุการแซงหน้าในเลนได้
"การแข่งขันระดับนานาชาติในปัจจุบันในด้านแบตเตอรี่พลังงานการบินนำเสนอสถานการณ์ 'สามก๊ก' ประการแรก ยักษ์ใหญ่ระดับนานาชาติ เช่น SES ในสหรัฐอเมริกาและ Bosch ในเยอรมนี ได้เข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานของผู้ผลิต eVTOL ชั้นนำ เช่น Joby โดยอาศัยเทคโนโลยีแบตเตอรี่โลหะลิเธียมชั้นนำ แต่ความสามารถในการควบคุมต้นทุนของพวกเขานั้นอ่อนแอ และต้นทุนต่อ Ah สูงกว่าบริษัทในประเทศ 2-3 เท่า ประการที่สอง บริษัทชั้นนำในประเทศอาศัยข้อได้เปรียบด้านต้นทุนห่วงโซ่อุปทานและการสนับสนุนด้านนโยบายเพื่อครองตลาดพลังงานขนาดกลางและขนาดเล็ก (เช่น โดรนต่ำกว่า 100kW) แต่ตลาดระดับไฮเอนด์ (เช่น eVTOL ที่มีคนขับ) ยังคงต้องฝ่าฟันอุปสรรคด้านการรับรองความน่าเชื่อถือในการบิน ประการที่สาม ผู้เล่นข้ามสายงาน เช่น GAC Aion, Geely และบริษัทรถยนต์อื่นๆ ได้พัฒนาแบตเตอรี่ของตนเอง โดยพยายามเปิดวงจร 'รถยนต์-แบตเตอรี่' แต่การสะสมเทคโนโลยีการบินของพวกเขายังไม่เพียงพอ และเป็นเรื่องยากที่จะสั่นคลอนตำแหน่งของผู้ผลิตแบตเตอรี่มืออาชีพในระยะสั้น" Zhang Ruifeng กล่าว
ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก: การแก้ปัญหาที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
แบตเตอรี่พลังงานการบินที่เรียกว่าหมายถึงแบตเตอรี่พลังงานที่ใช้โดยเครื่องบิน eVTOL ในระดับความสูงต่ำ eVTOL สามารถแบ่งออกเป็น eVTOL ที่มีคนขับและ eVTOL ที่บรรทุกสินค้า eVTOL ที่บรรทุกสินค้าเทียบเท่ากับโดรนขนาดใหญ่ ในขณะที่ eVTOL ที่มีคนขับเทียบเท่ากับเครื่องบินขนาดเล็ก หลังเป็นทิศทางหลักของการพัฒนาเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำ และเป็นเป้าหมายหลักของผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมรายใหญ่
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่พลังงานการบินมีข้อกำหนดที่เข้มงวดกว่าในด้านตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ Wang Zeshen แนะนำว่าสิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในสามด้านหลัก ประการแรก ความหนาแน่นของพลังงานต้องเกิน 400-500Wh/kg ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่รถยนต์ 200-300Wh/kg มาก เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความทนทานและน้ำหนักบรรทุกของเครื่องบิน ประการที่สอง เอาต์พุตพลังงานต้องคำนึงถึงการขึ้นและลงจอดในอัตรา 8-10C และการล่องเรือ 3-5C และแบตเตอรี่ต้องมีความสามารถในการคายประจุในอัตราสูง สุดท้าย ความปลอดภัยต้องเป็นไปตามความเสี่ยงที่ไม่มีความล้มเหลวภายใต้สภาวะที่รุนแรง (เช่น การตก 15 เมตร อุณหภูมิต่ำ 20℃) และต้องรับประกันแหล่งจ่ายไฟสำรองในกรณีที่เกิดความล้มเหลว
ด้วยเหตุนี้ ความหนาแน่นของพลังงานสูง อัตราการชาร์จและคายประจุสูง และความปลอดภัยสูงจึงเรียกว่า "สามเหลี่ยมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้" ของแบตเตอรี่พลังงานการบิน วิธีแก้ปัญหาสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมรายใหญ่คือการสร้างสมดุลระหว่างทั้งสามด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆ รวมถึงแบตเตอรี่โซลิดสเตตและแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะ ตัวอย่างเช่น CATL ได้เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็น 500wh/kg ผ่านแบตเตอรี่แบบควบแน่น Xinwangda ได้ใช้เส้นทางแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตเป็นครั้งแรก และกำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานและความปลอดภัย
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตในปัจจุบันยังไม่ครบกำหนด ผู้ผลิตแบตเตอรี่ยังคงต้องทำการแลกเปลี่ยนระหว่างทั้งสาม Xu Zhongling เคยเปิดเผยในการให้สัมภาษณ์ว่า: "ตัวอย่างเช่น ในสถานการณ์ระยะสั้นที่มีการขึ้นและลงจอดบ่อยครั้ง เราจะเสียสละความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่บางส่วน และใช้การเปลี่ยนแบตเตอรี่เพื่อแก้ปัญหาความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพอื่นๆ"
Wang Zeshen บอกกับผู้สื่อข่าวว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินในปัจจุบันยังคงเผชิญกับปัญหาคอขวดทางเทคนิคที่สำคัญสามประการ ในด้านหนึ่ง ความหนาแน่นของพลังงานมีจำกัด แม้ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตคาดว่าจะทะลุ 400-500Wh/kg แต่ก็ถูกจำกัดด้วยการสัมผัสอินเทอร์เฟซ ความเสถียรทางความร้อน และต้นทุนที่สูง และเป็นการยากที่จะทำการค้าในระยะสั้น ในทางกลับกัน เป็นเรื่องยากที่จะสร้างสมดุลระหว่างพลังงานและความหนาแน่นของพลังงาน จำเป็นต้องทำลาย "เอฟเฟกต์โยกเยก" ผ่านนวัตกรรมวัสดุและการออกแบบโครงสร้างเพื่อตอบสนองความต้องการในทุกขั้นตอนของการบิน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ไม่สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ และไม่มีระบบการรับรองเฉพาะสำหรับการบิน ดังนั้นต้นทุนจึงยังคงสูง ความท้าทายเหล่านี้จำเป็นต้องมีการพัฒนาแบบประสานงานในด้านวัสดุ การออกแบบระบบ และมาตรฐานความน่าเชื่อถือในการบิน
ผู้บริหารบริษัท eVTOL บอกกับผู้สื่อข่าวของเราว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินของผู้ผลิตแบตเตอรี่ในประเทศเพิ่งเริ่มต้น และไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ eVTOL ได้อย่างเต็มที่ และ "ความวิตกกังวลเกี่ยวกับระยะทางยังคงมีอยู่ตามวัตถุประสงค์"
"เท่าที่ฉันทราบ ผลิตภัณฑ์ eVTOL ในประเทศมักใช้แบตเตอรี่ในประเทศ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่พลังงานการบินของผู้ผลิตแบตเตอรี่ในประเทศเพิ่งเริ่มต้น และไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ eVTOL ได้อย่างเต็มที่ และความวิตกกังวลเกี่ยวกับระยะทางมีอยู่ตามวัตถุประสงค์" Chen Yan หัวหน้าเจ้าหน้าที่กลยุทธ์ของ Zero Gravity Aircraft Industry (Hefei) Co., Ltd. ผู้ผลิตโฮสต์ eVTOL ในประเทศ กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าวของเรา เพื่อแก้ปัญหาความวิตกกังวลเกี่ยวกับระยะทางอย่างมีประสิทธิภาพ บริษัทได้นำการออกแบบการเปลี่ยนแบตเตอรี่มาใช้กับเครื่องบินปีกคงที่และผลิตภัณฑ์ eVTOL แบบหลายใบพัด มีการประเมินในแง่ดีว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินคาดว่าจะกลายเป็นตลาดขนาดใหญ่เช่นเดียวกับรถยนต์พลังงานใหม่ในอีกห้าปีข้างหน้า และต้นน้ำและปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรม เช่น OEM และโรงงานแบตเตอรี่ จะสร้างสถานการณ์การพัฒนาที่ค่อนข้างเข้ากันได้
Chen Yan เชื่อว่าในอนาคต แบตเตอรี่พลังงานการบินจำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพในสองด้านหลัก ประการหนึ่งคือการพัฒนาเพิ่มเติมในด้านความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ และอีกประการหนึ่งคือการปรับปรุงความปลอดภัยเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหลีกเลี่ยงความร้อนที่ผิดปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาเชื่อว่าข้อกำหนดสำหรับแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ eVTOL รวมถึงความหนาแน่นของพลังงาน ≥ 400wh/kg และอายุการใช้งาน ≥ 2000 รอบ
"เท่าที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคี แนวโน้มการพัฒนามีแนวโน้มว่าเซลล์แบตเตอรี่ซีรีส์ 46 จะกลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับ eVTOL ยังคงต้องรอดูว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้เมื่อใด ปัจจุบัน เราใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคีที่ผลิตในประเทศที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด และความหนาแน่นของพลังงานเซลล์แบตเตอรี่คือ 320wh/kg อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคีแล้ว เรายังได้สร้างความสัมพันธ์แบบร่วมมือกับบริษัทแบตเตอรี่โลหะลิเธียมและเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนอีกด้วย" Chen Yan กล่าว
อนาคต: จะทำกำไรได้เมื่อใด?
แม้ว่าการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยียังไม่ทันกับความต้องการของตลาด แบตเตอรี่พลังงานการบินได้แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มของตลาดที่ค่อนข้างใหญ่
Zhang Ruifeng แนะนำว่าในระยะสั้น (2025-2027) สถานการณ์การใช้งานของแบตเตอรี่พลังงานการบินส่วนใหญ่คือโลจิสติกส์โดรน การท่องเที่ยว ฯลฯ โดยมีขนาดความต้องการประมาณ 5 พันล้านถึง 8 พันล้านหยวน ส่วนใหญ่อยู่ในแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตเหล็ก 300Wh/kg และแบตเตอรี่ไตรภาคี 400Wh/kg ในระยะกลาง (2028-2030) ด้วยการค้า eVTOL ที่มีคนขับอย่างค่อยเป็นค่อยไป แบตเตอรี่โลหะลิเธียม 500Wh/kg จะกลายเป็นกระแสหลัก โดยมีขนาดตลาดเกิน 3 หมื่นล้านหยวน และอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นมากกว่า 50% ในระยะยาว (หลังปี 2030) ด้วยวุฒิภาวะของเทคโนโลยีไฮบริด "แบตเตอรี่ไฮโดรเจน-ลิเธียม" ตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบินอาจขยายตัวต่อไป ซ้อนทับกับความต้องการที่ได้มา เช่น การจัดเก็บพลังงานและแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินทางการบิน ขนาดโดยรวมคาดว่าจะเกิน 1 แสนล้านหยวน
ตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบิน 1 แสนล้านหยวนมาจากไหน? มีสองเหตุผลหลักที่อยู่เบื้องหลังเรื่องนี้: ในด้านหนึ่ง แบตเตอรี่เป็นส่วนประกอบหลักของ eVTOL มีราคาแพง และคิดเป็นสัดส่วนที่สูงของต้นทุนเครื่องจักรทั้งหมด "ต้นทุนของแบตเตอรี่ eVTOL เกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถในการบูรณาการห่วงโซ่อุปทาน และยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณการจัดหา ปัจจุบัน แบตเตอรี่ eVTOL ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ชั้นวางแบบมาตรฐาน และทั้งหมดต้องได้รับการปรับแต่ง ดังนั้น ราคาแบตเตอรี่จึงไม่สามารถถูกได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รถยนต์ ซึ่งอาจกล่าวได้ว่ามีราคาแพงมาก ในต้นทุน BOM พร้อมกับมอเตอร์และการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ จะคิดเป็นหนึ่งในสี่หรือแม้แต่หนึ่งในสามของต้นทุนทั้งหมดของ eVTOL" Chen Yan แนะนำกับผู้สื่อข่าว
ในทางกลับกัน ได้รับผลกระทบจากความถี่ในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ eVTOL Chen Yan กล่าวว่า: "ตามระดับทางเทคนิคปัจจุบันของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ eVTOL สามารถใช้งานได้ 5-10 ปี ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของแบตเตอรี่เองและสถานการณ์การใช้งานเฉพาะ ตามการประเมินทั่วไป ตลาดแบตเตอรี่ eVTOL จะเริ่มเติบโตในปริมาณในอีก 3 ปีข้างหน้า และปริมาณการจัดส่งจะสูงกว่าตอนนี้หนึ่งระดับ และอาจเป็นอีกหนึ่งระดับใน 5 ปี"
ตามรายงานการวิจัยที่เผยแพร่โดย Guojin Securities ในเดือนเมษายนปีนี้ ตลาดแบตเตอรี่ eVTOL ในประเทศจะสูงถึง 112.6 พันล้านหยวนภายในปี 2030 รวมถึงตลาดอุปกรณ์ดั้งเดิม 9.8 พันล้านหยวน และตลาดหลังการขาย 102.8 พันล้านหยวน
ในตลาดที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า ตาม "เอกสารข้อมูลการใช้งานและตลาด eVTOL สำหรับผู้โดยสาร" คาดว่าความต้องการ eVTOL ในประเทศสะสมในปี 2030 จะอยู่ที่ 16,316 สมมติว่า eVTOL หนึ่งเครื่องมีค่าใช้จ่าย 200kWh และราคา 3 หยวน/Wh (ราคาของแบตเตอรี่เกรดการบินสูงกว่าแบตเตอรี่รถยนต์หนึ่งระดับ) ค่าแบตเตอรี่เครื่องเดียวที่สอดคล้องกันคือ 600,000 หยวน และตลาดที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าสอดคล้องกันคือประมาณ 9.8 พันล้านหยวน
ตลาดหลังการขายมีความยืดหยุ่นมากกว่าเนื่องจากความถี่ในการเปลี่ยน คาดว่าภายใต้สมมติฐานของการบิน 8 เที่ยวต่อวันและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ 1,000 รอบ จำนวนการเปลี่ยนแบตเตอรี่ eVTOL ถึง 14 ครั้ง ในวงจรชีวิต 20 ปีของ eVTOL คาดว่าความต้องการ eVTOL ในประเทศสะสมในปี 2030 จะอยู่ที่ 16,316 สมมติว่าราคาเปลี่ยนเฉลี่ยคือ 450,000 หยวนต่อหน่วย ตลาดหลังการขายแบตเตอรี่จะให้แบตเตอรี่สะสมประมาณ 102.8 พันล้านหยวน
ตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบินมีแนวโน้มที่ดี แต่ตารางเวลาการค้ายังไม่ชัดเจน Wang Zeshen เชื่อว่ากระบวนการค้าของแบตเตอรี่พลังงานการบินขึ้นอยู่กับการส่งเสริมการประสานงานของการพัฒนาเทคโนโลยี การรับรองความน่าเชื่อถือในการบิน และความต้องการของตลาด ปัจจุบัน เทคโนโลยีต่างๆ เช่น แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีความปลอดภัยสูง และแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและตรวจสอบ และการผลิตขนาดใหญ่และการควบคุมต้นทุนยังไม่ครบกำหนด ในเวลาเดียวกัน มาตรฐานความน่าเชื่อถือในการบินมีความเข้มงวดและวงจรการรับรองยาวนาน ซึ่งต้องให้อุปทานและปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมทำงานร่วมกันเพื่อแก้ไขปัญหา แม้ว่าสถานการณ์ใหม่ๆ เช่น eVTOL จะนำมาซึ่งความต้องการที่เป็นไปได้ แต่การดำเนินงานสาธิตยังคงเป็นจุดสนใจหลักในระยะสั้น และคาดว่าจะมีการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ในอีก 5-10 ปี
ดังนั้น ปัจจุบันยังไม่ทราบว่าเมื่อใดที่แบตเตอรี่พลังงานการบินจะนำผลกำไรมาสู่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม อย่างไรก็ตาม ในมุมมองของ Mo Ke ข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงานการบินนั้นเข้มงวดกว่า และอัตรากำไรขั้นต้นจะสูงกว่า ซึ่งหมายความว่าเกณฑ์การผลิตสำหรับความสามารถในการทำกำไรขององค์กรจะต่ำกว่าแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่
Zhang Ruifeng เชื่อว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินได้เข้าสู่ขั้นตอนของ "การพัฒนาทางเทคนิคและการนำสถานการณ์ไปใช้พร้อมกัน" จาก "ช่วงแนวคิด" อีก 3-5 ปีข้างหน้าจะเป็นช่วงวิกฤตสำหรับการสร้างความแตกต่างในอุตสาหกรรม บริษัทที่มีการสำรองทางเทคนิค (เช่น แบตเตอรี่โลหะลิเธียม/โซลิดสเตต) ความสามารถในการบูรณาการห่วงโซ่อุปทาน (เช่น การร่วมทุนกับผู้ผลิตวัสดุ) และทรัพยากรด้านนโยบาย คาดว่าจะทำกำไรได้ก่อน
“สำหรับแบตเตอรี่ eVTOL ที่มีคนขับ คาดว่าแบตเตอรี่โลหะลิเธียมจะเสร็จสิ้นการรับรองความน่าเชื่อถือในการบินและติดตั้งในชุดเล็กๆ ระหว่างปี 2026 ถึง 2028 แต่ต้นทุนเริ่มต้นนั้นสูง และต้นทุนของแบตเตอรี่เดียวมีมากกว่า 1 ล้านหยวน บริษัทอาจบรรลุจุดคุ้มทุนผ่านเงินอุดหนุนจากรัฐบาล และในระยะยาวต้องใช้ขนาดเศรษฐกิจเพื่อลดต้นทุน นั่นคือ ต้นทุนเป้าหมายน้อยกว่า 5,000 หยวน/kWh" Zhang Ruifeng กล่าว
ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมในประเทศกำลังแข่งขันกันในด้าน eVTOL (เครื่องบินขึ้นลงทางดิ่งด้วยไฟฟ้า) สำหรับเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำ
เมื่อเร็วๆ นี้ ผู้ผลิตแบตเตอรี่ Xinwanda ได้เปิดตัวแบตเตอรี่พลังงานการบินรุ่นล่าสุด "Xin Yunxiao 2.0" และประกาศว่าผลิตภัณฑ์รุ่นแรกได้ผลิตจำนวนมากแล้ว ในทางกลับกัน ยักษ์ใหญ่ด้านแบตเตอรี่ CATL ยังได้ประกาศว่าได้รับใบรับรองระบบการจัดการคุณภาพการบินและอวกาศระดับสากล และเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมการบินอย่างเป็นทางการ เมื่อต้นเดือนมีนาคม Yiwei Lithium Energy ได้ประกาศว่าจะกลายเป็นซัพพลายเออร์แบตเตอรี่ลิเธียมแรงดันต่ำสำหรับเครื่องบินต้นแบบรุ่นต่อไปของบริษัทรถยนต์บินได้ Xiaopeng Huitian ผู้สื่อข่าวจาก China Times พบว่าผู้ผลิตแบตเตอรี่หลายราย รวมถึง CATL (300750.SZ), Xinwanda (300207.SZ), Farasis Energy (688567.SH), Yiwei Lithium Energy (300014.SZ), Zhongxin Aviation (HK3931) และ Guoxuan High-tech (002074.SZ) ได้เข้าสู่สนามแบตเตอรี่พลังงานการบินอย่างต่อเนื่อง
ทำไมแบตเตอรี่พลังงานการบินจึงกลายเป็นสมรภูมิสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม?
ผู้คนในวงการหลายคนบอกกับผู้สื่อข่าว China Times ว่ามีสองปัจจัยหลักที่อยู่เบื้องหลังเรื่องนี้: ประการแรก อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมได้ตกอยู่ในภาวะการแข่งขันภายในอย่างรุนแรงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และบริษัทต่างๆ จำเป็นต้องหาพื้นที่ตลาดใหม่เพื่อทำลายสถานการณ์ที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก ประการที่สอง เศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำเป็นเส้นทางใหม่ และตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบินที่ได้มาจากนั้นยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา รูปแบบการแข่งขันในตลาดจึงยังไม่เกิดขึ้น และมีแนวโน้มการพัฒนาในวงกว้าง Guojin Securities ได้เผยแพร่รายงานการวิจัยในเดือนเมษายนปีนี้ และคาดการณ์ว่าภายในปี 2030 ตลาดแบตเตอรี่ eVTOL ในประเทศจะสูงถึง 112.6 พันล้านหยวน
"ปัจจุบัน ผู้ผลิตแบตเตอรี่ชั้นนำในประเทศหลายรายกำลังปรับใช้ในด้านอุตสาหกรรมระดับความสูงต่ำอย่างแข็งขัน และถือว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินเป็นเส้นทางเชิงกลยุทธ์ และมีการลงทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก" Wang Zeshen เลขาธิการสมาคมอุตสาหกรรมพลังงานเคมีและกายภาพของจีน กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าว China Times
"ตอนนี้ อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมกำลังตกอยู่ในภาวะที่ซับซ้อนอย่างมาก และผู้ผลิตส่วนใหญ่ไม่ควรแค่ลองผิดลองถูก แต่ต้องการพยายามอย่างมากที่จะทำ เพราะนี่เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการทำลายสถานการณ์ภายในปัจจุบันของอุตสาหกรรม" Mo Ke บรรณาธิการบริหารของ Zhenli Research Institute กล่าวกับผู้สื่อข่าวคนนี้
อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังคงมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่าง "อุดมคติ" และ "ความเป็นจริง" ในฐานะเครื่องบินชนิดใหม่ พลังงานที่จำเป็นสำหรับการขึ้นลงทางดิ่งของ eVTOL นั้นสูงกว่าการเดินทางบนพื้นดิน 10 ถึง 15 เท่า และข้อกำหนดด้านความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่นั้นสูงกว่าแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์มาก ปัจจุบัน ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมกระแสหลักมักจะอยู่ที่ประมาณ 150Wh-250Wh/kg สำหรับ eVTOL การใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นของพลังงาน ≥400wh/kg
ซึ่งหมายความว่าสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ ยังมีหนทางอีกยาวไกลในการคว้า "เค้ก" ของแบตเตอรี่พลังงานการบิน
รายการ: การวิ่งระยะสั้นด้านความหนาแน่นของพลังงาน
ความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ ≥400wh/kg เป็นเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับ eVTOL ที่จะบินได้จริงในวงกว้าง และยังเป็นอุปสรรคแรกที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมต้องข้ามไปเพื่อเข้าสู่เศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำ
ในการจัดแสดงเทคโนโลยีแบตเตอรี่นานาชาติเซินเจิ้นครั้งที่ 17 ที่จัดขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ Xinwanda ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่พลังงานการบิน "Xin Yunxiao 2.0" อย่างเป็นทางการ โดยมีความหนาแน่นของพลังงาน 360Wh/kg นี่คือผลิตภัณฑ์รุ่นที่สองที่เปิดตัวโดย Xinwanda นับตั้งแต่มีการวางแผนเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำในปี 2023 ผลิตภัณฑ์รุ่นแรกกล่าวกันว่าได้ผลิตจำนวนมากและเสร็จสิ้นการตรวจสอบเที่ยวบิน 100 กิโลเมตรของเครื่องบินหนัก 100 กิโลกรัม
Xu Zhongling ผู้อำนวยการ Xinwanda Research Institute เปิดเผยว่าบริษัทกำลังทำการวิจัยล่วงหน้าเกี่ยวกับแบตเตอรี่พลังงานการบิน 400Wh/kg ในเวลาเดียวกัน ได้มีการกำหนดเส้นทางการอัปเกรดเทคโนโลยีรุ่นที่ห้า และมีแผนที่จะบรรลุเป้าหมายในการทะลุ 500Wh/kg ของความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดในปี 2027
ในทางตรงกันข้าม ผู้นำในอุตสาหกรรม CATL เข้าสู่เกมก่อนหน้านี้และนำหน้าหนึ่งก้าวในกระบวนการวิจัยและพัฒนา เมื่อต้นเดือนกรกฎาคม 2023 CATL และ COMAC และหน่วยงานอื่นๆ ได้ร่วมกันก่อตั้ง COMAC Times (Shanghai) Aviation Co., Ltd. ในเดือนสิงหาคม 2024 CATL ได้ลงทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์ใน Fengfei Aviation ซึ่งเป็นผู้ผลิต eVTOL ชั้นนำในประเทศ เพื่อเริ่มต้นการวางแผนการใช้งานแบตเตอรี่พลังงานการบินอย่างเป็นทางการ ในเดือนมิถุนายนของปีนั้น Zeng Yuqun ประธาน CATL เปิดเผยในงานสาธารณะว่าบริษัทได้ทดสอบเครื่องบินไฟฟ้าพลเรือนขนาด 4 ตันสำเร็จ และกำลังเร่งการวิจัยและพัฒนาเครื่องบินไฟฟ้าขนาด 8 ตัน แบตเตอรี่ที่ใช้ในโครงการนี้คือแบตเตอรี่แบบควบแน่น โดยมีความหนาแน่นของพลังงานเซลล์เดียวสูงถึง 500Wh/kg
ในเดือนมกราคมปีนี้ eVTOL ขนาด 2 ตันของ Fengfei Aviation ที่ติดตั้งแบตเตอรี่ CATL ได้เปิดตัวอย่างเป็นทางการในงาน Spring Festival Gala เมื่อเร็วๆ นี้ CATL ยังได้ประกาศว่าผ่านการรับรองระบบ AS9100 ซึ่งเป็นมาตรฐานคุณภาพสูงสุดในสาขาการบินและอวกาศระดับโลก ซึ่งบ่งชี้ว่าผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีคุณสมบัติระดับสากลในด้านโดรนและ eVTOL
นอกเหนือจากผู้นำในอุตสาหกรรมแล้ว ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมจำนวนมากยังกำลังวิ่งระยะสั้นเพื่อพัฒนาแบตเตอรี่พลังงานการบิน Farasis Energy อ้างว่าบริษัทได้กลายเป็นหนึ่งในบริษัทไม่กี่แห่งในโลกที่ผลิตและติดตั้งแบตเตอรี่ eVTOL จำนวนมากและทำการทดสอบจริงหลายหมื่นครั้ง และแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตต eVTOL ของบริษัทได้เข้าสู่ขั้นตอนการผลิตเชิงอุตสาหกรรม ในการให้สัมภาษณ์เมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้ว Jiang Weiran ผู้อำนวยการ Farasis Energy Research Institute เปิดเผยว่าแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตรุ่นที่สามของบริษัทอยู่ในขั้นตอนการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ โดยมีความหนาแน่นของพลังงาน 400Wh/kg
นอกจากนี้ Ji Yajuan ผู้อำนวยการ Frontier Materials Research Institute ของ EVE Energy เปิดเผยในงานเมื่อเดือนเมษายนปีนี้ว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบซอฟต์แพ็คที่ใช้ซิลิกอนของบริษัทมีความก้าวหน้าอย่างมาก โดยมีความหนาแน่นของพลังงานผลิตภัณฑ์สูงถึง 380Wh/kg ซึ่งสามารถให้การสนับสนุนด้านพลังงานสำหรับเครื่องบินในระดับความสูงต่ำ ในเดือนมีนาคมปีนี้ Yiwei Lithium Energy ได้ประกาศว่าบริษัทได้รับแจ้งการพัฒนาที่กำหนดจากบริษัทรถยนต์บินได้ Xiaopeng Huitian และจะจัดหาแบตเตอรี่ลิเธียมแรงดันต่ำรุ่นต่อไปให้กับบริษัท
"ปัจจุบัน ผู้ผลิตแบตเตอรี่ชั้นนำได้พิจารณาแบตเตอรี่พลังงานการบินว่าเป็น 'เส้นโค้งการเติบโตที่สอง' และการลงทุนด้าน R&D ยังคงเพิ่มขึ้น อุตสาหกรรมโดยรวมอยู่ในขั้นตอน 'การตรวจสอบทางเทคนิค-การผลิตทดลองในชุดเล็ก'" Zhang Ruifeng ประธานสถาบันวิจัยยานยนต์และการบินเซินเจิ้น กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าวจาก China Times ว่าเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำได้กลายเป็นป้อมปราการเชิงกลยุทธ์สำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ หัวใจสำคัญอยู่ที่แรงผลักดันสามประการของเงินปันผลจากนโยบาย การอัปเกรดเทคโนโลยี และมหาสมุทรสีน้ำเงินของตลาด จากมุมมองของความต้องการการทำซ้ำทางเทคโนโลยี เทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์แบบดั้งเดิมกำลังเข้าใกล้จุดอิ่มตัว และแบตเตอรี่พลังงานการบิน ซึ่งเป็นเส้นทางใหม่ ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น และความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่มี "สนามรบใหม่" สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยี เทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น แบตเตอรี่โลหะลิเธียมและแบตเตอรี่โซลิดสเตต สามารถหลีกเลี่ยงอุปสรรคด้านสิทธิบัตรแบตเตอรี่ลิเธียมแบบดั้งเดิม และบรรลุการแซงหน้าในเลนได้
"การแข่งขันระดับนานาชาติในปัจจุบันในด้านแบตเตอรี่พลังงานการบินนำเสนอสถานการณ์ 'สามก๊ก' ประการแรก ยักษ์ใหญ่ระดับนานาชาติ เช่น SES ในสหรัฐอเมริกาและ Bosch ในเยอรมนี ได้เข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานของผู้ผลิต eVTOL ชั้นนำ เช่น Joby โดยอาศัยเทคโนโลยีแบตเตอรี่โลหะลิเธียมชั้นนำ แต่ความสามารถในการควบคุมต้นทุนของพวกเขานั้นอ่อนแอ และต้นทุนต่อ Ah สูงกว่าบริษัทในประเทศ 2-3 เท่า ประการที่สอง บริษัทชั้นนำในประเทศอาศัยข้อได้เปรียบด้านต้นทุนห่วงโซ่อุปทานและการสนับสนุนด้านนโยบายเพื่อครองตลาดพลังงานขนาดกลางและขนาดเล็ก (เช่น โดรนต่ำกว่า 100kW) แต่ตลาดระดับไฮเอนด์ (เช่น eVTOL ที่มีคนขับ) ยังคงต้องฝ่าฟันอุปสรรคด้านการรับรองความน่าเชื่อถือในการบิน ประการที่สาม ผู้เล่นข้ามสายงาน เช่น GAC Aion, Geely และบริษัทรถยนต์อื่นๆ ได้พัฒนาแบตเตอรี่ของตนเอง โดยพยายามเปิดวงจร 'รถยนต์-แบตเตอรี่' แต่การสะสมเทคโนโลยีการบินของพวกเขายังไม่เพียงพอ และเป็นเรื่องยากที่จะสั่นคลอนตำแหน่งของผู้ผลิตแบตเตอรี่มืออาชีพในระยะสั้น" Zhang Ruifeng กล่าว
ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก: การแก้ปัญหาที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
แบตเตอรี่พลังงานการบินที่เรียกว่าหมายถึงแบตเตอรี่พลังงานที่ใช้โดยเครื่องบิน eVTOL ในระดับความสูงต่ำ eVTOL สามารถแบ่งออกเป็น eVTOL ที่มีคนขับและ eVTOL ที่บรรทุกสินค้า eVTOL ที่บรรทุกสินค้าเทียบเท่ากับโดรนขนาดใหญ่ ในขณะที่ eVTOL ที่มีคนขับเทียบเท่ากับเครื่องบินขนาดเล็ก หลังเป็นทิศทางหลักของการพัฒนาเศรษฐกิจในระดับความสูงต่ำ และเป็นเป้าหมายหลักของผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมรายใหญ่
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่พลังงานการบินมีข้อกำหนดที่เข้มงวดกว่าในด้านตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ Wang Zeshen แนะนำว่าสิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในสามด้านหลัก ประการแรก ความหนาแน่นของพลังงานต้องเกิน 400-500Wh/kg ซึ่งสูงกว่าแบตเตอรี่รถยนต์ 200-300Wh/kg มาก เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความทนทานและน้ำหนักบรรทุกของเครื่องบิน ประการที่สอง เอาต์พุตพลังงานต้องคำนึงถึงการขึ้นและลงจอดในอัตรา 8-10C และการล่องเรือ 3-5C และแบตเตอรี่ต้องมีความสามารถในการคายประจุในอัตราสูง สุดท้าย ความปลอดภัยต้องเป็นไปตามความเสี่ยงที่ไม่มีความล้มเหลวภายใต้สภาวะที่รุนแรง (เช่น การตก 15 เมตร อุณหภูมิต่ำ 20℃) และต้องรับประกันแหล่งจ่ายไฟสำรองในกรณีที่เกิดความล้มเหลว
ด้วยเหตุนี้ ความหนาแน่นของพลังงานสูง อัตราการชาร์จและคายประจุสูง และความปลอดภัยสูงจึงเรียกว่า "สามเหลี่ยมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้" ของแบตเตอรี่พลังงานการบิน วิธีแก้ปัญหาสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมรายใหญ่คือการสร้างสมดุลระหว่างทั้งสามด้วยเทคโนโลยีใหม่ๆ รวมถึงแบตเตอรี่โซลิดสเตตและแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะ ตัวอย่างเช่น CATL ได้เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็น 500wh/kg ผ่านแบตเตอรี่แบบควบแน่น Xinwangda ได้ใช้เส้นทางแบตเตอรี่กึ่งโซลิดสเตตเป็นครั้งแรก และกำลังพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานและความปลอดภัย
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตในปัจจุบันยังไม่ครบกำหนด ผู้ผลิตแบตเตอรี่ยังคงต้องทำการแลกเปลี่ยนระหว่างทั้งสาม Xu Zhongling เคยเปิดเผยในการให้สัมภาษณ์ว่า: "ตัวอย่างเช่น ในสถานการณ์ระยะสั้นที่มีการขึ้นและลงจอดบ่อยครั้ง เราจะเสียสละความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่บางส่วน และใช้การเปลี่ยนแบตเตอรี่เพื่อแก้ปัญหาความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพอื่นๆ"
Wang Zeshen บอกกับผู้สื่อข่าวว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินในปัจจุบันยังคงเผชิญกับปัญหาคอขวดทางเทคนิคที่สำคัญสามประการ ในด้านหนึ่ง ความหนาแน่นของพลังงานมีจำกัด แม้ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตคาดว่าจะทะลุ 400-500Wh/kg แต่ก็ถูกจำกัดด้วยการสัมผัสอินเทอร์เฟซ ความเสถียรทางความร้อน และต้นทุนที่สูง และเป็นการยากที่จะทำการค้าในระยะสั้น ในทางกลับกัน เป็นเรื่องยากที่จะสร้างสมดุลระหว่างพลังงานและความหนาแน่นของพลังงาน จำเป็นต้องทำลาย "เอฟเฟกต์โยกเยก" ผ่านนวัตกรรมวัสดุและการออกแบบโครงสร้างเพื่อตอบสนองความต้องการในทุกขั้นตอนของการบิน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ไม่สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ และไม่มีระบบการรับรองเฉพาะสำหรับการบิน ดังนั้นต้นทุนจึงยังคงสูง ความท้าทายเหล่านี้จำเป็นต้องมีการพัฒนาแบบประสานงานในด้านวัสดุ การออกแบบระบบ และมาตรฐานความน่าเชื่อถือในการบิน
ผู้บริหารบริษัท eVTOL บอกกับผู้สื่อข่าวของเราว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินของผู้ผลิตแบตเตอรี่ในประเทศเพิ่งเริ่มต้น และไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ eVTOL ได้อย่างเต็มที่ และ "ความวิตกกังวลเกี่ยวกับระยะทางยังคงมีอยู่ตามวัตถุประสงค์"
"เท่าที่ฉันทราบ ผลิตภัณฑ์ eVTOL ในประเทศมักใช้แบตเตอรี่ในประเทศ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่พลังงานการบินของผู้ผลิตแบตเตอรี่ในประเทศเพิ่งเริ่มต้น และไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ eVTOL ได้อย่างเต็มที่ และความวิตกกังวลเกี่ยวกับระยะทางมีอยู่ตามวัตถุประสงค์" Chen Yan หัวหน้าเจ้าหน้าที่กลยุทธ์ของ Zero Gravity Aircraft Industry (Hefei) Co., Ltd. ผู้ผลิตโฮสต์ eVTOL ในประเทศ กล่าวในการให้สัมภาษณ์กับผู้สื่อข่าวของเรา เพื่อแก้ปัญหาความวิตกกังวลเกี่ยวกับระยะทางอย่างมีประสิทธิภาพ บริษัทได้นำการออกแบบการเปลี่ยนแบตเตอรี่มาใช้กับเครื่องบินปีกคงที่และผลิตภัณฑ์ eVTOL แบบหลายใบพัด มีการประเมินในแง่ดีว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินคาดว่าจะกลายเป็นตลาดขนาดใหญ่เช่นเดียวกับรถยนต์พลังงานใหม่ในอีกห้าปีข้างหน้า และต้นน้ำและปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรม เช่น OEM และโรงงานแบตเตอรี่ จะสร้างสถานการณ์การพัฒนาที่ค่อนข้างเข้ากันได้
Chen Yan เชื่อว่าในอนาคต แบตเตอรี่พลังงานการบินจำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพในสองด้านหลัก ประการหนึ่งคือการพัฒนาเพิ่มเติมในด้านความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ และอีกประการหนึ่งคือการปรับปรุงความปลอดภัยเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหลีกเลี่ยงความร้อนที่ผิดปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาเชื่อว่าข้อกำหนดสำหรับแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ของ eVTOL รวมถึงความหนาแน่นของพลังงาน ≥ 400wh/kg และอายุการใช้งาน ≥ 2000 รอบ
"เท่าที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคี แนวโน้มการพัฒนามีแนวโน้มว่าเซลล์แบตเตอรี่ซีรีส์ 46 จะกลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับ eVTOL ยังคงต้องรอดูว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้เมื่อใด ปัจจุบัน เราใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคีที่ผลิตในประเทศที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด และความหนาแน่นของพลังงานเซลล์แบตเตอรี่คือ 320wh/kg อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไตรภาคีแล้ว เรายังได้สร้างความสัมพันธ์แบบร่วมมือกับบริษัทแบตเตอรี่โลหะลิเธียมและเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนอีกด้วย" Chen Yan กล่าว
อนาคต: จะทำกำไรได้เมื่อใด?
แม้ว่าการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยียังไม่ทันกับความต้องการของตลาด แบตเตอรี่พลังงานการบินได้แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มของตลาดที่ค่อนข้างใหญ่
Zhang Ruifeng แนะนำว่าในระยะสั้น (2025-2027) สถานการณ์การใช้งานของแบตเตอรี่พลังงานการบินส่วนใหญ่คือโลจิสติกส์โดรน การท่องเที่ยว ฯลฯ โดยมีขนาดความต้องการประมาณ 5 พันล้านถึง 8 พันล้านหยวน ส่วนใหญ่อยู่ในแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตเหล็ก 300Wh/kg และแบตเตอรี่ไตรภาคี 400Wh/kg ในระยะกลาง (2028-2030) ด้วยการค้า eVTOL ที่มีคนขับอย่างค่อยเป็นค่อยไป แบตเตอรี่โลหะลิเธียม 500Wh/kg จะกลายเป็นกระแสหลัก โดยมีขนาดตลาดเกิน 3 หมื่นล้านหยวน และอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นมากกว่า 50% ในระยะยาว (หลังปี 2030) ด้วยวุฒิภาวะของเทคโนโลยีไฮบริด "แบตเตอรี่ไฮโดรเจน-ลิเธียม" ตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบินอาจขยายตัวต่อไป ซ้อนทับกับความต้องการที่ได้มา เช่น การจัดเก็บพลังงานและแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินทางการบิน ขนาดโดยรวมคาดว่าจะเกิน 1 แสนล้านหยวน
ตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบิน 1 แสนล้านหยวนมาจากไหน? มีสองเหตุผลหลักที่อยู่เบื้องหลังเรื่องนี้: ในด้านหนึ่ง แบตเตอรี่เป็นส่วนประกอบหลักของ eVTOL มีราคาแพง และคิดเป็นสัดส่วนที่สูงของต้นทุนเครื่องจักรทั้งหมด "ต้นทุนของแบตเตอรี่ eVTOL เกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถในการบูรณาการห่วงโซ่อุปทาน และยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณการจัดหา ปัจจุบัน แบตเตอรี่ eVTOL ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ชั้นวางแบบมาตรฐาน และทั้งหมดต้องได้รับการปรับแต่ง ดังนั้น ราคาแบตเตอรี่จึงไม่สามารถถูกได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รถยนต์ ซึ่งอาจกล่าวได้ว่ามีราคาแพงมาก ในต้นทุน BOM พร้อมกับมอเตอร์และการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ จะคิดเป็นหนึ่งในสี่หรือแม้แต่หนึ่งในสามของต้นทุนทั้งหมดของ eVTOL" Chen Yan แนะนำกับผู้สื่อข่าว
ในทางกลับกัน ได้รับผลกระทบจากความถี่ในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ eVTOL Chen Yan กล่าวว่า: "ตามระดับทางเทคนิคปัจจุบันของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ eVTOL สามารถใช้งานได้ 5-10 ปี ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของแบตเตอรี่เองและสถานการณ์การใช้งานเฉพาะ ตามการประเมินทั่วไป ตลาดแบตเตอรี่ eVTOL จะเริ่มเติบโตในปริมาณในอีก 3 ปีข้างหน้า และปริมาณการจัดส่งจะสูงกว่าตอนนี้หนึ่งระดับ และอาจเป็นอีกหนึ่งระดับใน 5 ปี"
ตามรายงานการวิจัยที่เผยแพร่โดย Guojin Securities ในเดือนเมษายนปีนี้ ตลาดแบตเตอรี่ eVTOL ในประเทศจะสูงถึง 112.6 พันล้านหยวนภายในปี 2030 รวมถึงตลาดอุปกรณ์ดั้งเดิม 9.8 พันล้านหยวน และตลาดหลังการขาย 102.8 พันล้านหยวน
ในตลาดที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า ตาม "เอกสารข้อมูลการใช้งานและตลาด eVTOL สำหรับผู้โดยสาร" คาดว่าความต้องการ eVTOL ในประเทศสะสมในปี 2030 จะอยู่ที่ 16,316 สมมติว่า eVTOL หนึ่งเครื่องมีค่าใช้จ่าย 200kWh และราคา 3 หยวน/Wh (ราคาของแบตเตอรี่เกรดการบินสูงกว่าแบตเตอรี่รถยนต์หนึ่งระดับ) ค่าแบตเตอรี่เครื่องเดียวที่สอดคล้องกันคือ 600,000 หยวน และตลาดที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าสอดคล้องกันคือประมาณ 9.8 พันล้านหยวน
ตลาดหลังการขายมีความยืดหยุ่นมากกว่าเนื่องจากความถี่ในการเปลี่ยน คาดว่าภายใต้สมมติฐานของการบิน 8 เที่ยวต่อวันและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ 1,000 รอบ จำนวนการเปลี่ยนแบตเตอรี่ eVTOL ถึง 14 ครั้ง ในวงจรชีวิต 20 ปีของ eVTOL คาดว่าความต้องการ eVTOL ในประเทศสะสมในปี 2030 จะอยู่ที่ 16,316 สมมติว่าราคาเปลี่ยนเฉลี่ยคือ 450,000 หยวนต่อหน่วย ตลาดหลังการขายแบตเตอรี่จะให้แบตเตอรี่สะสมประมาณ 102.8 พันล้านหยวน
ตลาดแบตเตอรี่พลังงานการบินมีแนวโน้มที่ดี แต่ตารางเวลาการค้ายังไม่ชัดเจน Wang Zeshen เชื่อว่ากระบวนการค้าของแบตเตอรี่พลังงานการบินขึ้นอยู่กับการส่งเสริมการประสานงานของการพัฒนาเทคโนโลยี การรับรองความน่าเชื่อถือในการบิน และความต้องการของตลาด ปัจจุบัน เทคโนโลยีต่างๆ เช่น แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีความปลอดภัยสูง และแบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและตรวจสอบ และการผลิตขนาดใหญ่และการควบคุมต้นทุนยังไม่ครบกำหนด ในเวลาเดียวกัน มาตรฐานความน่าเชื่อถือในการบินมีความเข้มงวดและวงจรการรับรองยาวนาน ซึ่งต้องให้อุปทานและปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมทำงานร่วมกันเพื่อแก้ไขปัญหา แม้ว่าสถานการณ์ใหม่ๆ เช่น eVTOL จะนำมาซึ่งความต้องการที่เป็นไปได้ แต่การดำเนินงานสาธิตยังคงเป็นจุดสนใจหลักในระยะสั้น และคาดว่าจะมีการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ในอีก 5-10 ปี
ดังนั้น ปัจจุบันยังไม่ทราบว่าเมื่อใดที่แบตเตอรี่พลังงานการบินจะนำผลกำไรมาสู่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม อย่างไรก็ตาม ในมุมมองของ Mo Ke ข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงานการบินนั้นเข้มงวดกว่า และอัตรากำไรขั้นต้นจะสูงกว่า ซึ่งหมายความว่าเกณฑ์การผลิตสำหรับความสามารถในการทำกำไรขององค์กรจะต่ำกว่าแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่
Zhang Ruifeng เชื่อว่าแบตเตอรี่พลังงานการบินได้เข้าสู่ขั้นตอนของ "การพัฒนาทางเทคนิคและการนำสถานการณ์ไปใช้พร้อมกัน" จาก "ช่วงแนวคิด" อีก 3-5 ปีข้างหน้าจะเป็นช่วงวิกฤตสำหรับการสร้างความแตกต่างในอุตสาหกรรม บริษัทที่มีการสำรองทางเทคนิค (เช่น แบตเตอรี่โลหะลิเธียม/โซลิดสเตต) ความสามารถในการบูรณาการห่วงโซ่อุปทาน (เช่น การร่วมทุนกับผู้ผลิตวัสดุ) และทรัพยากรด้านนโยบาย คาดว่าจะทำกำไรได้ก่อน
“สำหรับแบตเตอรี่ eVTOL ที่มีคนขับ คาดว่าแบตเตอรี่โลหะลิเธียมจะเสร็จสิ้นการรับรองความน่าเชื่อถือในการบินและติดตั้งในชุดเล็กๆ ระหว่างปี 2026 ถึง 2028 แต่ต้นทุนเริ่มต้นนั้นสูง และต้นทุนของแบตเตอรี่เดียวมีมากกว่า 1 ล้านหยวน บริษัทอาจบรรลุจุดคุ้มทุนผ่านเงินอุดหนุนจากรัฐบาล และในระยะยาวต้องใช้ขนาดเศรษฐกิจเพื่อลดต้นทุน นั่นคือ ต้นทุนเป้าหมายน้อยกว่า 5,000 หยวน/kWh" Zhang Ruifeng กล่าว
