新势力|全球圈钱,资本能否撬动电动飞机技术的天花板?( 三 )


新势力|全球圈钱,资本能否撬动电动飞机技术的天花板?
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考虑到eVTOL要在整机重量、电池、航程等方面达成平衡,目前亮相的eVTOL型号的载客数量一般为2到3人。而Joby公司则选择了1+4人的“重载方案”。
卡内基梅隆大学相关科研团队曾对Joby公司旗下eVTOL模型进行测算:按照4800磅的整机全重,需要配备1个2200磅的电池组,再减去5名乘客(约1000磅)的重量后,留给机身、座椅和航电设备的重量裕度只有1600磅,仅占机身全重的33%。这一比例比当下诸多机型都要低。这就意味着,Joby公司未来要么必须将机身设计得空前轻巧高效(还得能造出来),要么就必须降低航程。
电池驱动人类未来飞行梦想
造成上述这种两难困境的核心原因,自然是当下电池技术的“天花板”:目前全球性能最优的电池,能量密度也比化石燃料小14倍。
《航空周刊》曾给出一组数据:目前化石类航空燃料的能量密度约为12000Wh/kg(瓦时每千克),而用锂电池的能量密度仅有250Wh/kg。受制于此,目前各家主打eVTOL的电动飞行技术的企业和团队都在产品设计上突出了小型、短程的特点。
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这里的小型,指座位最多为19座;短程,指最大航程小于250英里(402千米)。当然,这一距离倒也能够满足城市空中交通、城际交通以及城郊到市中心的出行需求。这也是今日eVTOL成为资本市场宠儿、各方资本甘愿“烧钱”的原因所在——先飞起来,也许未来的技术突破也就产生于产品的不断迭代改进中。
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局限于当下的电池技术,不论是eVTOL还是其他类型的电动飞机都要在承载能力(乘客人数)与航程上做出一定妥协与取舍。
那么什么时候这一技术天花板才能被突破呢?
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此前,NASA曾作出“保守预测”:过去几年来电池效率正在以每年约5%—8%的增长率提高,按照这一增长趋势,到2030年商用电池在能量密度上将能达到350Wh/kg,从而具有支撑短程、30座级全电动飞机的能力。
【 新势力|全球圈钱,资本能否撬动电动飞机技术的天花板?】在更远的未来,当商用电池的能量密度能够达到400—500Wh/kg时,航空制造领域将达成又一关键技术突破点:届时,从50座支线客机到150座单通道客机,混合动力的应用就有了可能,而这就是将来早读系列文章中的话题了。