Le marché de l'eVTOL - une nouvelle frontière pour les fabricants de batteries
Qu'est-ce que l'eVTOL ?
La relation entre les eVTOL et les batteries
L'eVTOL utilise des batteries pour fournir de l'énergie au système d'alimentation et aux systèmes embarqués. Performances de la batterie est un facteur clé qui limite le développement de l'eVTOL. Cependant, la technologie des batteries existantes est encore insuffisante, et sa densité et sa sécurité nécessitent de nouvelles avancées. Dans le cas contraire, l'eVTOL sera confronté aux limites de développement que sont la faible charge utile, le faible rayon d'action et la courte durée d'endurance.
La technologie actuelle des batteries ne peut pas répondre pleinement à l'autonomie, au cycle de vie, à la technologie de charge rapide et à la densité énergétique des scénarios d'exploitation de l'eVTOL, ainsi qu'à d'autres éléments techniques. Les fournisseurs de batteries doivent rechercher un équilibre entre une densité énergétique élevée, une densité de puissance élevée, une charge rapide, une longue durée de vie et une sécurité élevée.
À l'heure actuelle, la technologie des batteries au lithium est plus mûre et plus stable que celle des piles à combustible à l'hydrogène, et elle présente actuellement le ratio de densité énergétique le plus élevé. La plupart des fabricants utilisent des batteries au lithium, mais l'amélioration de la densité énergétique des batteries au lithium nécessite une recherche technique continue.
La densité énergétique des piles à hydrogène est supérieure à celle des batteries au lithium, mais leur densité de puissance est plus faible et leur capacité de décharge instantanée est médiocre. Elle doit encore être développée. En outre, en raison des limites du rayonnement solaire, sa praticabilité n'est pas très élevée.
La demande de puissance sur le marché de l'eVTOL augmente
En ce qui concerne le développement de l'eVTOL, l'analyse souligne que parmi les différents éléments de l'eVTOL tels que les batteries, les moteurs, la fabrication, les communications et les systèmes de conduite intelligents, les batteries pourraient devenir un maillon faible.
Du point de vue de la demande, l'eVTOL a des exigences de performance plus élevées pour les batteries d'alimentation que les véhicules électriques. En termes de performances, telles qu'une énergie spécifique élevée, un taux élevé et une grande sécurité, les exigences de l'eVTOL en matière de batteries ne sont pas négligeables.
En termes de densité énergétique, à en juger par les produits utilisés dans les applications eVTOL par les fabricants de batteries, la batterie eVTOL actuelle a atteint le niveau de 285Wh/kg, soit 40% de plus que la batterie eVTOL de l'année précédente. pile ternaire au lithium (200Wh/kg) pour les voitures particulières. C'est également le cas du lithium fer pour les voitures particulières, qui est deux fois plus performant que la batterie (140Wh/kg). Malgré cela, l'indice de performance de 285Wh/kg ne répond toujours pas aux exigences. Afin de respecter la durée de vie de base de la batterie, les densité énergétique de la batterie lithium-ion doit continuer à augmenter.
En termes de taux, la scène particulière du décollage et de l'atterrissage exige que le taux de charge et de décharge instantané des batteries eVTOL soit supérieur à 5C, alors que le taux des batteries des voitures de tourisme est encore en train de passer de 1,3-1,7C à 1,7-2,5C.
En termes de sécurité, la croisière à haute altitude rend les exigences de l'eVTOL en matière de batteries plus strictes que jamais. Le système de batterie doit être capable de maîtriser toute défaillance et de permettre à l'avion d'atterrir en toute sécurité sans l'endommager. Les exigences relatives à l'emballement thermique de la batterie dans les voitures particulières consistent à laisser suffisamment de temps aux occupants du véhicule pour s'échapper après l'entrée dans un état d'emballement thermique.
Au cours du second semestre 2023, le marché connaîtra une augmentation significative des demandes de renseignements sur les batteries d'alimentation eVTOL. Bien que le volume soit faible à ce stade, pour les fabricants de batteries, le marché de l'eVTOL est un "must" pour la technologie de pointe des batteries au lithium, et la recherche technique sur ce marché est un levier pour tirer parti du marché de l'électrification en mer, sur terre et dans les airs.
Les fabricants de batteries se concentrent sur l'augmentation des investissements dans l'eVTOL
Actuellement, les technologies des batteries représentées par les batteries à semi-conducteurs et les batteries au lithium-métal sont en train d'être développées au niveau mondial sur le marché de l'eVTOL.
Selon des informations récentes, Funeng Technology, qui est très impliquée dans les batteries souples, a conclu une coopération avec un fabricant d'eVTOL bien connu et a commencé à livrer des produits. Selon les rapports, la batterie utilisée par Funeng Technology dans l'eVTOL peut atteindre une densité énergétique de 285Wh/kg, une vitesse maximale de 320km/h, et une croisière unique maximale de 250km ; dans les tests de conditions de travail, la cellule de la batterie peut atteindre plus de 10 000 cycles.
Actuellement, CATL coopère au développement de projets d'avions civils électriques pilotés, en mettant en œuvre des normes et des essais de qualité aéronautique et en répondant aux exigences de sécurité et de qualité de l'aéronautique. Dans le même temps, l'entreprise lancera également une version d'application automobile des batteries à matière condensée.
La demande de puissance du marché de l'eVTOL met également en évidence la technologie de pointe des entreprises de batteries actuelles. batteries à l'état solide.
Lishen Battery a mis sur le marché une batterie semi-solide à haute énergie spécifique. Elle adopte la technologie de modification de surface du nickel à très haute teneur, la technologie du carbone silicium homogène à faible expansion, etc. La capacité de la batterie atteint 90 Ah et la densité énergétique 372 Wh/kg. En quelques mois, Lishen Battery a mis sur le marché une nouvelle batterie semi-solide d'une densité énergétique de 402Wh/kg, soit une augmentation de la densité énergétique de 30Wh/kg.
Selon les rapports, les cellules de batterie à haute énergie spécifique et à haute sécurité adoptent une nouvelle technologie de conception intégrée. En contrôlant le processus électrochimique pour supprimer la dissolution des métaux de transition et la croissance des dislocations structurelles, les batteries semi-solides peuvent être ultra-légères et très sûres.
La densité énergétique atteint 402Wh/kg, ce qui combine une densité énergétique élevée et des performances de sécurité élevées. Il a atteint le niveau de leadership technologique parmi les produits similaires de l'industrie et sera largement utilisé dans les voitures particulières à très longue autonomie, l'eVTOL et d'autres domaines.
