中金|低空飞行观察（三）：eVTOL需要什么样的电池和基础设施？

中金研究

3月27日工信部联合三部委发布《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》，针对动力电池部分提出“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。”，针对基础设施提出“完善导航定位、通信、气象、充电等功能服务。”

摘要

电池：eVTOL要求电池高安全、高能量密度、高功率密度，固态/半固态电池或为未来主流路线。其中，高安全是指电池系统需要达到航空级的安全性，而能量密度和功率密度直接决定eVTOL载重、续航里程等性能指标。现有电池技术水平均未能完美满足eVTOL对于电池能量密度和功率密度的要求，主流在研技术路线有锂电池和氢燃料电池两种，我们看好固态/半固态锂电池成为未来主流技术路线，宁德等电池企业已进行针对性布局。

锂电池：锂电池属于当前商业化进展较为领先的电池，我们估计Joby S4、峰飞盛世龙等主流eVTOL采用液态和半固态锂电池方案；但eVTOL对于电池包能量密度和峰值功率密度的理想要求分别为400-500Wh/kg和1.5-2.0kW/kg，目前已量产的前沿锂电池技术基本难以兼顾eVTOL两者要求，市场主要通过研发固态/半固态锂电池去提升能量密度上限和安全性、来适应eVTOL应用场景。

氢燃料电池：氢燃料电池能量密度高、充能速度快、低温性能好，能量密度目前能达到600Wh/kg-1000Wh/kg，但功率密度只能达到600W/kg、远低于eVTOL对于峰值功率密度要求；目前氢燃料电池仍处于商业化早期阶段，我们预计氢锂混动系统有望成为过渡。

补能：充电或为未来主流方案。充电是目前主机厂选择的主流补能方案，其核心优势在于初始投资和后续运营成本低，缺点是充电速度较慢，我们认为后续充电功率提升有望进一步节约充电时间，综合考虑成本收益、充电或将成为未来eVTOL主流补能方案，目前有Joby、Beta等推出eVTOL充电解决方案。相比充电，换电补能速度更快，但投建和运维成本更高，主机厂中Volocopter采用换电方式进行补能。

风险

政策落地不及预期，产业化进程不及预期。