作为国家五年规划中重要子领域,低空经济近年来受到了广泛的关注。低空经济是以低空空域为依托,以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。通过消费级无人机、工业级无人机、电动垂直起降航空器(eVTOL)、通用直升机等各类飞行器进行的飞行活动构成了低空经济的核心。
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以eVTOL为例,作为eVTOL技术的核心组件,电池的性能和安全性直接决定了eVTOL的性能和市场接受度。能量密度方面,eVTOL垂直起飞所需要的动力是地面行驶的10-15倍,商用门槛高达400Wh/Kg,且未来能量密度要求将会达到1000Wh/Kg,远高于当前车用动力电池的能量密度,充放电倍率方面,eVTOL的飞行需要经历起飞、巡航、总停等阶段,其中起降阶段要求电池的瞬间充放电倍率在5C以上。安全性能、循环寿命等方面,eVTOL对电池的要求也极为严苛。
目前,可大规模量产应用电池的能量密度尚无法达到需求,这为下一代电池技术——固态电池技术的应用开辟了新领域,同时电池技术的进步能够为eVTOL行业规模化和商业化发展提供坚实的发展基础。
政策扶持 有法可依
2016年,我国低空空域由真高1000米以下扩展到真高3000米以下非管制空域,在直升机等传统航空器稳步发展的前提下,eVTOL等新兴航空器逐渐成为新增长引擎。近几年,交通部、科技部、工信部等中央部委相关部署已经将产业政策细化到无人机、飞行汽车等具体领域,推动相关行业的商业化、规模化应用。
2021年2月25日党中央、国务院出台《国家综合立体交通网规划纲要》,“低空经济”概念首次写入国家规划,成为“十四五”时期谋划的新兴经济形态。
2023年6月,国务院和中央军委公布实施《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,为首部专门为无人驾驶航空器领域制定的行政法规。
2024年1月,中国民航局公布实施《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》(CCAR-92)和《民用航空产品和零部件合格审定规定》(CCAR-21);包括eVTOL等在内的无人驾驶航空器的运行与适航审定正式进入有法可依的阶段。
2024年3月,第十四届全国人大二次会议政府工作报告提出,2024年要积极培育新兴产业和未来产业,加快发展新质生产力,积极打造低空经济等新增长引擎,“低空经济”首次被写入政府工作报告,带动eVTOL等飞行器引起广泛关注。
2024年3月27日,工信部等四部门发布《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》,方案提出,加速通用航空动力产品系列化发展,加快布局新能源通用航空动力技术和装备,推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产,实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证;到2027年,我国通用航空装备供给能力、产业创新能力显著提升,现代化通用航空基础支撑体系基本建立,高效融合产业生态初步形成,通用航空公共服务装备体系基本完善,以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业应用。
2024年4月10日,市场监管总局等七部门印发《以标准提升牵引设备更新和消费品以旧换新行动方案》,提出开展无人机飞行试验、物流无人机、无人机适航等标准制定,发展低空经济。
同时,除国家级的政策法规推动外,有条件的地方政府也在加速布局低空经济产业的发展。
深圳作为“世界无人机之都”,在无人机领域铺垫已久。据了解,当前深圳消费级无人机占全球市场70%,工业级无人机占全球市场50%;2024年2月27日,全球首条eVTOL航线在深圳—珠海间完成首飞;2024年2月,深圳实施全国首部低空经济立法——《深圳经济特区低空经济产业促进条例》;2024年5月6日,正式启用全国首个低空经济产业公共服务中心暨宝安区无人机系统应用测试基地。
通过企业看固态电池与低空经济的融合
1、宁德时代
2023年3月,宁德时代董事长曾毓群就曾在业绩交流会上表示:“新能源电池的应用范围很广阔,除了乘用车新车的渗透率,其他领域的电池应用未来仍有十倍以上空间。”2023年4月,宁德时代发布的凝聚态电池(介于半固态和全固态之间),能量密度最高可达500Wh/kg,宁德时代表示,该电池正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发,执行航空级的标准与测试,满足航空级的安全与质量要求。
2、力神电池
2024年5月25日,力神电池产品开发负责人刘文刚博士在第九届深圳国际无人机展览会上发表了题为“力神高比能电池为低空经济提供强大心脏”的主题演讲,深入分享了力神电池在消费和工业无人机,以及eVTOL(电动垂直起降飞行器)等领域的高性能电池研发及产业化的最新进展。他指出,力神电池eVTOL、消费无人机电池能量密度分别达325Wh/kg、340Wh/kg,同时兼具高功率特征。
3、恩力动力
2024年5月9日,恩力动力滁州10GWh先进电池制造基地项目开工,项目计划总投资36亿元,产品能量密度覆盖300Wh/kg-500Wh/kg之间,适用于工业无人机、eVTOL等应用场景。
6月份,恩力动力宣布,在全固态电池领域获得重大突破。其研发的新型大容量全固态电池在无压力环境下,可实现数百次稳定充放循环,容量保持率仍保持在85%以上,在全固态电池领域的这一技术突破,无疑为低空经济中无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)等关键应用提供了强有力的技术和动力支撑。
4、孚能科技
4月2日的交流会上,孚能科技分享了公司在固态和半固态电池领域的进展。据孚能科技透露,公司下一代半固态产品具有更高能量密度,适用于低空飞行的新兴领域。公司已与载人飞机领域的海外、国内客户开展电池方面合作与供应,并且与国内几家潜在客户进行积极沟通,共同推进低空飞行领域的发展。
5、合源锂创
合源锂创是高性能固态电池产业化的坚定践行者,已成功研制出高比能、高倍率、高安全等特点的高性能固态锂离子电芯产品,能量密度覆盖350Wh/kg~600Wh/kg。据了解,合源锂创在江苏淮安计划分三期建设10GWh固态电芯量产产能,目前已启动一期1 GWh固态电芯量产线建设,为新能源汽车、eVTOL、无人机、航空航天等领域客户提供定制化固态电芯及PACK产品。
小结
根据民航局数据,2023年我国低空经济规模已经超过5000亿元,2030年有望达2万亿元,2035年有望冲击3.5万亿元。
以中国新能源汽车发展为鉴,低空经济或站在类比新能源汽车2010年前后的启动阶段,由点及面的铺开速度或加快。量化来看,据民航局,2030年中国低空经济规模有望达2万亿元;据《客运eVTOL应用与市场白皮书电子版》,至2030年,中国eVTOL市场规模有望达千亿级别。
2024年被业内人士称为“低空经济元年”,也有人说2024年是“固态电池元年”,两个“元年”相遇,将促进固态电池技术在低空经济领域的广泛应用和商业化进程。通过技术融合与创新、市场扩展与商业化、产业链协同发展以及克服技术挑战与抓住市场机遇等多方面的努力,固态电池将为低空经济的发展注入新的动力并开启新的篇章。
参考来源:
PPT|低空经济之固态电池-eVTOL商业化临近.低空经济百人会
国海研究|低空经济深度解读·第3集.国海证券研究
低空经济eVTOL市场展望:盘点关键产业链企业.银创智库
低空经济“腾飞”,成为固态电池新应用场景.长时储能LDES
City fly!外交部点赞!电池让深圳向天空之城全速竞飞.深圳市电池行业协会
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