在众多经典的科幻电影作品中，我们常常能够看到这样的景象：主人公驾驶着造型炫酷的悬浮飞行汽车，在摩天大楼中间灵活穿行。这些未来感十足的场景往往通过极具视觉冲击力的镜头语言呈现，飞行汽车时而急速俯冲，时而优雅盘旋，在玻璃幕墙反射的霓虹光影间划出优美的轨迹，展现了人类对未来城市交通的浪漫想象。

eVTOL改变未来

如今，这种看似遥不可及的梦想正逐渐走向现实。2023年中国民航局发布的《绿色航空制造业发展纲要（2023—2035年）》，被业内称为“空中交通白皮书”。这份文件不仅明确要求2025年实现电动垂直起降飞行器（eVTOL）示范运行，更剑指2035年形成万亿级产业链。《通用航空装备创新应用实施方案（2024—2030年）》更是提出，到2030年通用航空装备全面融入人民生产生活各领域，形成万亿市场规模。政策东风让“飞的”从实验室跃入城市天际线。eVTOL（电动垂直起降飞行器）作为未来城市空中交通的核心装备，将改变我们的出行方式。而这一切的背后，离不开一个关键的部件——电池。那么，什么是eVTOL？eVTOL的电池究竟是什么材料做的？

eVTOL是一种面向城市低空的新型交通载具，它的中文解释是电动垂直起降飞行器。也可以这么说：eVTOL就是一辆加了机翼的“飞行汽车”。

让我们先来了解一下eVTOL对电池的要求。与普通的电动汽车相比，eVTOL面临着更为苛刻的挑战。它们需要在短时间内完成垂直起降，所需要的动力是地面行驶的10至15倍，这意味着电池必须提供强大的瞬间功率，这对电池的能量密度提出了极高要求。同时，为了满足城市空中交通的需求，eVTOL需要具备较长的续航能力。这就要求电池不仅要有高能量密度，还要具备快速充电的能力，以便在短暂的停靠时间内完成补能。

此外，安全性更是重中之重，毕竟飞行器在空中飞行，一旦电池出现问题，后果不堪设想。

电池技术路线三分天下

目前，eVTOL的电池主要有三大技术路线：固态电池、高镍三元锂离子电池以及氢燃料电池。每种方案都在能量密度、安全性和成本之间寻找最佳平衡点。

高镍三元锂电池作为当前主流选择，正极材料由镍、钴、锰组成，能量密度可达200-250Wh/kg。国内企业如中创新航为小鹏汇天X3开发的电池采用9系高镍正极与硅负极体系，能量密度突破300Wh/kg。

但锂电池的极限已近在眼前。液态锂电池能量密度天花板约300Wh/kg，而eVTOL长远发展需要更高突破。于是，半固态/固态电池登上舞台，通过使用固态电解质替代液态电解液，能量密度可达360-500Wh/kg。国轩高科、卫蓝新能源等企业纷纷布局，宁德时代推出的凝聚态电池能量密度达500Wh/kg，为eVTOL提供了新可能。

氢能大有可为

当锂电池面临物理极限时，氢燃料电池展现出令人振奋的前景。这种技术将氢气和氧气的化学能直接转换为电能，理论能量密度高达10000-20000Wh/kg，远超锂电池。2024年4月，大连化物所研发的氢混动力电源比能量达600Wh/kg，搭载的无人机续航时间突破2小时。

氢能优势不仅在于能量密度。在-30℃低温环境下仍可自启动，-40℃存储无压力，完美解决了锂电池低温性能衰减问题。北京嘉清新能源参与研发的DF600液氢无人机已成功完成垂直起降测试，其固态储氢材料质量密度达2.8%，是同体积锂电池续航能力的3倍。

然而，氢燃料电池功率密度仅600W/kg，难以满足eVTOL起降时的高功率需求。于是“氢锂混动”方案应运而生，锂电池负责高功率起降，氢燃料电池提供长续航巡航。亿维特ET3氢锂混动电动垂直起降飞机航程超过500公里，展示了这种组合的巨大潜力。

安全与性能 二者需兼得

eVTOL电池不仅要提供足够能量，还需应对极端工况。起飞时放电倍率达4C，下降时甚至需要5C放电能力，远超普通电动车需求。正力新能开发的航空电池在320Wh/kg高能量密度下，仍能在20%电量时实现12C以上大倍率放电。

安全始终是航空领域的首要考量。传统NCA三元电池虽能量密度高但安全性较低，LFP磷酸铁锂电池热稳定性更好但能量密度仅160-180Wh/kg。eVTOL电池需要在低电量状态下保持高功率输出，同时满足频繁快充需求——行业普遍要求15分钟内充电至80%。

热管理同样关键。沃飞长空AE200电池舱采用陶瓷基复合材料隔热层，表面温度控制在80℃以下。相变材料、高导热石墨等创新材料被用于散热，SIGRATHERM可膨胀石墨导热片面内热导率高达400～500W/(m·K)，有效解决电池温升问题。

新材料新应用

电池技术的进步离不开材料科学的突破。碳纤维复合材料在eVTOL结构件中占比超70%，其中90%为碳纤维复材。小鹏旅航者X2整机重560kg，碳纤维零件仅85kg，大幅减轻重量提升续航。芳纶蜂窝复合材料以仿生蜂巢结构实现惊人轻量化，时的科技E20客舱地板承载强度达15kN/m²。

在电机系统，PEEK（聚醚醚酮）材料崭露头角。这种高性能热塑性塑料耐高温、强度高，用于转子叶片、高压连接器等关键部件。日本东丽开发的T1100碳纤维拉伸强度居世界前列，与3960高韧型环氧树脂组合，为Joby等企业提供航空级材料。

材料回收同样值得关注。Jaunt Air Mobility致力于开发99%可回收飞机，Vertical Aerospace的VX4转子叶片采用热塑性预浸料。随着eVTOL产量增长，可回收复合材料将成为行业标配。

商业化还面临巨大挑战

尽管技术不断突破，eVTOL电池仍面临产业化难题。据Stratview Research预测，到2028年eVTOL年产量将超5000架，复合材料需求达740万公斤。但当前碳纤维回收率不足10%，化学法回收成本高达80元/kg，可持续性有待提升。

适航认证是另一大关卡。国内eVTOL电池需通过DO-160环境测试，满足高温高湿、强磁、震动等严苛条件。电控系统认证更需符合DO-178标准，目前国内仅少数企业能够达标。

成本制约同样明显。电池占eVTOL总成本约30%，规模化生产是降价关键。随着产能扩大，航空锂电池有望从2024年的400Wh/kg级量产，向2027年500Wh/kg级目标迈进。

eVTOL的电池有3C认证吗

回到开头的问题，目前，eVTOL的电池是否需要3C认证尚无明确的统一规定。不过，eVTOL电池需要满足严格的适航认证要求。例如，中国民航局参考RTCA DO-311A形成了《可充电锂电池和电池系统》（CTSO-C179b），为eVTOL动力电池标准提供了导向。此外，美国联邦航空管理局（FAA）和欧洲航空安全局（EASA）也有相关认证要求。

在实际应用中，部分eVTOL电池已经通过了相关认证。例如，孚能科技的eVTOL电池已完成上万次实测验证，并进入美国联邦航空管理局（FAA）航空安全的第四阶段认证。这表明该公司的eVTOL电池已经满足了国际主流市场的安全认证要求。

所以在未来，还是可以放心乘坐这种“自带充电宝”的飞行器的！

在这场空中交通革命中，电池技术正经历前所未有的创新浪潮。从高镍三元到固态电池，从氢燃料电池到先进复合材料，科学家和工程师们正在突破物理极限，重新定义城市出行的未来。而你，或许很快就能坐上飞行汽车，开启一段奇妙的空中之旅了。

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