文 | 呂雅寧

(資料圖片)

編輯 | 蘇建勛

當電動汽車已全面融入日常生活，電動飛機還會遠嗎？

寧德時代這次又出手了，正加速進入航空領域。

根據愛企查信息顯示，7 月 19 日，商飛時代（上海）航空有限公司成立，注冊資本為 6 億元，由寧德時代、中國商用飛機有限責任公司（下稱中國商飛）、上海交大企業發展集團有限公司共同持股。

新公司的經營范圍包含：民用航空器零部件設計和生產、民用航空器（發動機、螺旋槳）生產、航空運營支持服務、電池銷售等。

這是寧德時代 " 下海造船 " 后的又一次跨界嘗試。2022 年 11 月，寧德時代注冊成立了全資子公司寧德時代電船科技有限公司（CAEV），正式入局電動船舶。

如今切入航空領域，" 寧王 " 的野心已全面拓展至海陸空。但無論 " 上天 " 還是 " 下海 "，電驅動系統依然是一切問題的核心，寧德時代則對其電池技術充滿底氣。

在今年 4 月的上海車展上，寧德時代發布了一款全新超高能量密度電池——凝聚態電池，其單體能量密度高達 500Wh/kg，并表示這款電池正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發。

" 新能源電池的應用范圍很廣闊，包括天上飛的、水里游的、地上跑的和不跑的（儲能）都將電動化，市場空間很大，優質產能一定是稀缺的。" 寧德時代董事長曾毓群在今年 3 月的公司業績說明會上表示。

此次與寧德時代建立合作的中國商飛，也是電動航空的老玩家。2019 年，商飛研制的新能源驗證機 " 靈雀 H" 試飛成功，飛機采用氫燃料和電為主的混合動力技術。寧德時代與中國商飛強強聯手，有望讓電動航空時代更近一步。

"交通電動化的上半場是汽車，下半場則是航空電動化。" 一位投資人向 36 碳表示。

不過電動航空之路，并沒有想象中那么簡單。

電動航空時代，對電池要求更高了

電動航空不是新概念。隨著電動汽車的普及，搭乘電動飛機成為下一步目標。

和電動汽車類似，電池能量密度是依然是電動航空領域的核心因素，將直接影響飛機的續航時間。

但當前市面上量產的電池能量密度，還不能滿足長時間飛行的需求。

已有不少研究表明，在相同續航下，純電動飛機的電池容量將顯著高于路面純電動汽車。飛機作為最復雜的交通工具之一，電動化的難題更隨之升維。

" 地面交通主要是 2D 的運動，所有的活動都發生在一個平面上，對汽車本身的重量要求相對寬松。而飛機則是把 2D 轉換為 3D，更需要克服重力的影響，因此飛機載重是影響飛行安全的重要因素，這對電池重量提出更高要求。" 長期關注電動航空領域的華控基金向 36 碳表示。

目前市面上的電池能量密度在 200Wh/kg 左右，而技術框架下的能量密度極限，也僅為 300Wh/kg 左右。如果要真正實現電動航空的商業化，這遠遠不夠。

今年 4 月，寧德時代發布的凝聚態電池，其能量密度可達到 500Wh/kg，并宣稱公司預計在今年內具備量產能力，這為其布局電動航空領域創造技術條件。

寧德時代首席科學家吳凱表示，目前市場上可用的電池，根本無法儲存足夠的能量，以抵消給任何飛機增加的重量，但凝聚態電池的能量密度或將攻克這一難題。

今年 4 月，寧德時代發布凝聚態電池。圖源：寧德時代

安全性更是電動航空的一大難題。

很多人都熟知，坐飛機時嚴禁托運鋰電池，這和鋰電池本身的安全性能有所關聯，當行李發生顛簸或碰撞時，可能導致鋰電池短路、發熱甚至起火。

因此，當電池技術在電動航空領域大規模應用時，電池安全性更成為一大核心要素。

電動飛機在復雜的高空環境中還將直面溫度、惡劣天氣等影響，若出現電池故障，后果則不堪設想。

對于安全問題，寧德時代顯然也做足準備。根據官方介紹，凝聚態電池使用了高動力仿生凝聚態電解質、高比能正極，新型負極和電池隔膜。

真鋰研究創始人、總裁墨柯向 36 碳表示，電解液直接影響電池的循環壽命和安全性。傳統鋰離子電池采用液態電解液，一旦泄漏或將導致大范圍短路，甚至電池燃燒、爆炸。寧德時代凝聚態電池的電解液呈現半固態化的膠質狀態，其安全穩定性比普通電解液更強。

雖然電動航空與電動汽車的邏輯相似，但不能簡單對標。既要滿足電池更輕的重量，又要滿足更高的能量密度，以及對電池安全性能的更高要求，這些 " 既要又要 " 的嚴格標準給電動航空的進程不斷增加難度。

如今，大中型飛機的用電量需求仍在不斷提升，其中不僅包含飛機控制系統、加熱 / 防冰系統，以及更多兼顧舒適性和實用性機上設備，都從各個方面提升了飛機的用電需求。

墨柯談到，電池廠家入局電動航空領域一般遵循從易到難的邏輯，寧德時代有可能先從輔助動力裝置出發，再向驅動動力裝置拓展。

2022 年 9 月 27 日，全球首架全電動客機 Alice 試飛成功，由以色列飛機制造商 Eviation 制造。圖源：視覺中國

" 電動空中的士 "，離我們還有多遠？

" 飛天 " 這件事，人類的夢想從未停止過。

特斯拉 CEO 馬斯克也將目光投向天空，他曾表示電動飛機是自己未來關注的方向，特斯拉將有可能在 5 年內推出電動飛機。

但就目前而言，全球的電動飛機技術應用均處于起步階段。

有觀點認為，電動飛機的一大問題在于續航，聚焦中短途飛行場景的eVTOL，有望成為電動航空領域最先實現商業運行的航空器，在未來城市交通領域占得一席之地。

eVTOL 全稱是 Electric Vertical Takeoff and Landing，即電動垂直起降飛行器，可以通俗理解為電動化且不需要跑道就可垂直起降的飛機，主要面向低空領域。eVTOL 不僅綠色環保，還可利用低空領域緩解城市交通堵塞問題。

在這種技術條件下，" 打飛的通勤 " 或將有朝一日成為新的出行選擇。

2016 年，全球共享出行巨頭 Uber 提出 "Uber Elevate" 城市空中出租車計劃，一時間引發 eVTOL 的全球關注熱潮。近兩年隨著技術不斷成熟，eVTOL 已成為全球資本追逐的一大新風口。

華控基金向 36 碳表示，目前市面上的電動飛行器，可以根據體積、重量大小大致分成三類：

第一類是小型化無人機，例如大疆、工業無人機等產品，現在已經得到普及；

第二階段是構型在一至三噸的飛行器，如今海內外已經有專注于此賽道的初創企業，海外公司例如 Volocopter、Joby、Archer 等，國內也有沃飛長空、峰飛航空等新玩家不斷涌現；

第三類是大家更為熟知的，以民航飛機為例的幾十噸以上的大型飛機，當前仍處于起步階段。如果要全面走向電動航空時代，即達到民航領域的全面應用，至少要到 2040 年之后。

吉利集團旗下的沃飛長空，聚焦 eVTOL 飛行器研發。圖源：沃飛長空

在適用場景方面，機場接駁、旅游觀光、城際交通等短途場景將成為 eVTOL 最先占領的市場。相比傳統直升機或通航固定翼飛機，它們很容易受到起降場地、噪音、使用維護成本等限制，不利于其大眾化普及，而 eVTOL 的出現則有可能改變這一局面。

從乘坐體驗感來看，電動飛機沒有燃油發動機，會比傳統飛機安靜很多。在 100 米至 200 米的高空，eVTOL 的音量約為 40 分貝左右，這也使其更適合在城市地區應用。

在 eVTOL 的發展早期階段，由于很多城市的商業樓宇都具備直升機停機坪，二者可以實現通用，短期內可以滿足電動航空的使用需求。

伴隨電動航空的進一步發展，未來市場對于充電設備數量、起降場地密度及大小等方面的需求會進一步擴大。同時，與之匹配的管理政策也需要補足。

"作為最先可能被商業化的 eVTOL，當前依舊沒有一個明確的管理歸屬單位。由于涉及民航空域管理與低空交通管理，究竟是歸民航局，還是歸交通局管轄，目前還暫無定論，這也是未來需要填補的政策空白。" 華控基金的一位投資人談到。

據國際能源署（IEA）數據，每年航空業產生的碳排放約占全球碳排放總量的 3%，約為 10 億噸二氧化碳當量。國際航空運輸協會已提出航空業在 2050 年實現凈零排放的目標，讓航空業碳減排在全球范圍內引起廣泛關注。

在航空碳減排領域，除純電動飛機之外，業內討論較多的還有混合動力電池、氫燃料電池、可持續航空燃料等，不同技術路線在產能、技術、原料供給和成本等方面也都存在各自特點以及待解的難題。

雖然航空業的碳減排方案已經全面開花，但若要走向一個全面電動化、清潔化的航空時代，還有很長的一段路要走。