電動航空新突破！正力新能航空動力電池獲適航證并實現量產交付
當前，在全球能源革命提速和科技主導權博弈的背景下，中國積極發展電動航空產業，不僅是突破傳統燃油航空核心技術限制的關鍵一躍，更是重構全球航空產業格局，實現從燃油航空時代的規則遵循者，轉變為邁向電動航空時代的創新領跑者。
值得注意的是，在這場電動航空競賽中，中國頭部電池企業正通過航空動力電池技術的突破，將汽車電動化“彎道超車”的愿景，照進航空電動化現實。
航空動力電池作為電動航空器核心零部件之一，其航空適航認證成為各國航空動力電池技術實力的試金石。
航空適航認證，是動力電池必經的一場“大考”，需通過民航局對產品設計、生產體系、質量控制等全環節的嚴苛審查，取證難度大、周期長、成本高，也是企業搶占行業先發優勢的關鍵門檻。
電池中國獲悉，8月18日，正力新能在其常熟總部舉辦航空動力電池系統適航取證與量產交付新聞發布會。由正力新能獨家供應的航空動力電池系統，隨國內首款雙座電動固定翼飛機RX1E，成功獲得中國民航局頒發的適航證，正力新能也由此正式開啟該款電池系統的批量化交付。這意味著，我國航空動力電池商業化進程取得又一關鍵性突破。
可以看到，航空動力電池的比拼，已進入到“適航認證驅動創新”階段。獲得適航證不僅是電池企業技術實力的權威證明，更是打開萬億級低空經濟市場的通行證。此次，正力新能航空動力電池獲適航證，并進入批量交付階段，受到業界高度關注。
01
航空器用動力電池痛點亟待解決
當電動航空從科幻逐漸走進現實，eVTOL、電動飛機、電動飛行汽車等載體，將帶來綠色立體交通革命，但也暴露出航空動力電池目前亟待解決的行業痛點。能量密度低，讓電動航空器徘徊在商業化的臨界點，而安全更如“達摩克利斯之劍”高懸于產業發展之上。
能量密度方面，航空領域對單體電芯的能量密度一般要求大于300Wh/kg，以滿足航空器航時與自重的要求;安全保障方面，要求電池熱失控概率低于十億分之一;倍率方面，既要實現高倍率放電，還要滿足快充需求。
而這些痛點，也使航空動力電池研發、取證和量產交付的難度大幅提高。
02
布局航空動力電池“三高一快”
為解決上述痛點，寧德時代、正力新能、孚能科技、國軒高科等頭部電池企業集體攻關、突圍，以撕開技術突破口。
資料顯示，此次通過適航認證的RX1E機型，由零重力飛機工業及其控股企業主導生產，是中國目前唯一可商用的電動輕型運動類飛機，也是世界首款雙座電動固定翼飛機。其最大起飛重量630公斤，可搭載兩名乘員，巡航時間達150分鐘，續航航程可達280公里，適用于飛行培訓、低空巡查等多種通航場景。目前該機型已實現全部核心零部件國產化。
值得關注的是，作為該機型動力電池系統供應商，正力新能是國內最早一批布局航空動力電池的探索者，以前瞻性的“LISA-321”研發戰略，推動航空動力電池產品的研發，并于2023年5月發布集高安全、高能量密度、高功率、快充于一體的“三高一快”飛行器電池。
據介紹，這款電池在圓柱形態下，可實現能量密度超320Wh/kg，支持20%低電量時，12C高倍率放電，可在15分鐘內充滿80%電量，并達到ppb級航空安全標準，使電池在高能量密度、高充放電倍率、高安全性上，達到更高水平的平衡，從而突破被稱為航空動力電池“不可達三角”(能量密度-安全-快充)的行業難題，在該領域實現關鍵性技術突破。
其中，安全性方面，據介紹，其采用熱電分離機構設計，可以阻斷熱失控傳導路徑;分布式冗余系統，即使單模塊失效，仍可保障動力輸出;BMS實現電芯精準監控、動態均衡與故障診斷，以保障全程飛行可控。
同時，高能量密度，可顯著減輕電池重量，有效提升電動航空器巡航里程;高倍率放電，可以保障主機空中動力無衰減;快充，能夠縮短充電時間，提高整機運營效率。
不僅如此，正力新能航空動力電池還具備長循環特性，以滿足市場對電池2000周以上循環壽命(70%SOH)的需求。
從材料創新來看，據介紹，此次量產交付的是正力新能第二代“三高一快”電芯，該款電池引入雙重半固態技術，即超高鎳正極材料的固態電解質表面修飾技術和固態電解質復合隔膜技術，以提升產品熱穩定性。電解液方面，通過引入新型溶劑和添加劑，來降低體系的粘度和去溶劑化能，并且可提高SEI膜的鋰離子傳輸能力，從而提升電池的功率性能。負極方面，采用新型硅碳材料，在提供高容量的同時，保障材料膨脹的緩沖空間，改善循環壽命。
在系統層級，正力新能還提供不同架構機型電池包靈活適配方案，以提升整機空間利用率;并采用輕量化高效冷卻方案，以維持電池高倍率放電與循環壽命。
可以看到，正力新能的技術突破具有一定的戰略意義：其一，通過圓柱形態，實現ppb級航空安全標準，為電動飛機等航空器提供了符合適航要求的動力系統解決方案;其二，高能量密度與快充性能的平衡，使電動航空器的商業運營半徑得以實質性擴展;其三，20%低電量情況下，保持12C高倍率放電能力，可以為航空器提供穩定動力。
據介紹，目前正力新能已有25.5GWh動力電池產能，相關產線產品具備快速切換能力;同時在建的25GWh新增產能，預計一期項目將于今年第四季度投產。
從商業化角度看，正力新能的突破，表明其在航空級動力領域已具備市場競爭力，有望助力我國電動航空產業化進程加速推進。
03
產業協同，助力電動航空商業化提速
電池中國了解到，正力新能近年來持續深耕航空動力電池技術，與國內外知名飛行器廠家及研究機構開展深入合作，通過“技術驗證—小批量試產供應—適航認證”等協同模式，不斷驗證和優化產品設計與性能，成為中國動力電池行業中首家獲得AS9100D航空航天質量管理體系認證證書，并取得適航認證的企業。
這一系列關鍵認證，意味著正力新能航空動力電池系統的制造能力與技術水平，均全面滿足中國民航適航規章對批量生產質量管理體系的嚴苛要求，達到行業領先標準。
此次正力新能航空動力電池完成適航取證，并成功助力中國首款量產雙座電動固定翼飛機RX1E商業化應用，不僅實現了整機關鍵零部件國產化與核心技術自主可控，打破了國外技術壟斷，而且顯著提升我國在全球新能源航空領域的話語權，助力“中國智造”加速走向國際。
正力新能董事長曹芳表示，“低空經濟是動力電池突破的又一關鍵應用領域，同時，航空動力電池是驅動低空經濟的核心力量。正力新能相信，產業的成長離不開協同。今天的交付，是正力新能的一個里程碑，更是與行業伙伴并肩前行的新起點。未來，正力新能將加快實現‘陸?？铡囝I域全場景電動化協同布局?！?/p>
在電池中國看來，正力新能與主機廠的合作模式，也為產業鏈上下游協同帶來啟示。頭部電池企業通過聯合適航認證、同步產品開發等深度合作模式，與電動航空器廠家構建起“電池參數納入飛行器設計，飛行需求反哺電池迭代”的雙向賦能機制，不僅打破了傳統航空產業鏈的線性協作壁壘，而且電池企業與主機廠的“捆綁取證”模式也正成為行業新范式。這種協同驗證模式，既可以縮短整體認證周期，更從系統層面保障了動力匹配的最優化。
發布會上，正力新能與零重力飛機工業就新能源航空器用動力電池簽署戰略合作協議，雙方表示未來將繼續在eVTOL等機型上，展開更深層次合作，共同以創新技術探索電動航空新未來。
同時，正力新能還與遼寧通航就中國首款自主研制四座電動飛機RX4E后續航空動力電池系統的研發與供應簽訂戰略協議。該機型最大航程300公里，飛行時長1.5小時，最大功率140kW，能量轉化效率超過90%。
為了滿足RX4E這一四座機型載重與航程的更高要求，其對電池性能的要求也將再上一個臺階。據介紹，正力新能為此研發的航空動力電池系統，采用了多項創新技術。
在設計層面，采用極具創新性的雙層對稱結構設計，使上下雙層電池倉高強度隔板分離，在結構上實現了更高集成度，系統能量密度達到241Wh/kg。在安全層面，集成先進航電系統，支持實時電池狀態監控和故障預警;同時，采用雙電池組+雙電機備份系統冗余設計，可更好保障飛行安全;通過電芯及系統層級的多重安全防護，實現了系統層面任意位置兩個電芯失效，不觸發熱擴散，從而解決航空動力電池系統熱失控問題。
整體看，正力新能憑借在航空動力電池領域的先發優勢，正通過“技術創新+智造升級+生態協同”三位一體的發展模式，加速其在新興行業的產業化布局。依托“軟件定義電芯工廠”的先進制程，隨著其航空動力電池的量產交付，將更好地滿足通航市場的需求。未來，隨著低空經濟的爆發，正力新能航空動力電池有望在更多機型上實現配套，并為我國電動航空產業快速發展注入新動能。
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