先飞起来的航空电池
先飞起来的航空电池
很长一段时间，电动交通被认为遥不可及。但如今电动汽车早已进入人们的生活；而在天空，随着电池技术的革新，有着节能环保、爬升速度更快、噪音更小等诸多优点的电动航空也走到了舞台中央。
2018年当地时间8月6日，美国亚利桑那州某地，在人们的注当中，空客的太阳能无人机Zephyr S成功降落，这次降落也将无人机的飞行续航记录提升到了25天23小时分钟。
Zephyr S仅重公斤，但能携带重量5倍于本体的货物。在白天，Zephyr S能靠太阳能；晚上，Zephyr S完全依靠Amprius的高能量密度硅纳米线负极电池驱动。Zephyr S的成功,也让身为Zephyr S电池供应商的Amprius扬名立万。
或许是这次航行中Amprius电池的出色表现，让这家成立于快速更换电池得到了空客的青睐。2019年10月日，在Zephyr S落地一年后，空客宣布战略投资Amprius。
这笔钱Amprius似乎一点没浪费。2021年11月推出了405Wh/kg的电池产品，今年2月交付了威玛电池价格的0Wh/kg、11Wh/L的高能量密度锂离子电池的首批样品，并表示今年晚些时候生产首批0Wh/kg的电池。
单从电池角度Amprius无疑是领先的，不知道未来Amprius会不会造出钢铁侠胸前的方舟反应堆，但的确造出了现实版钢铁侠埃隆·马斯克想要的电池。
埃隆·马斯克在2020年表示，400Wh/kg能量密度的电池单元只需 3-4 年就能实现，也就是2023-2024年，这将大大减轻电池的重量。
不知道埃隆·马斯克是否和Amprius通过气，毕竟这两家工厂算是邻居，还互相在对方场地里办公、举办活动。但Amprius佐证了埃隆·马斯克的观点。根据 Enpower的数据，目前特斯拉的 Model 3电池能量密度为2 Wh/kg。按重量计算，Amprius锂电池的能量比特斯拉 Model 3的电池高出%，而体积却减少了%。
前有空客助阵，后有现实版钢铁侠捧场，Amprius也适时加快自己的上市步伐。日前，Amprius宣布计划在纽交所采取SPAC方式借壳上市，预计今年下半年完成上市，一场资本的盛宴即将开始。
即便与埃隆·马斯克走得很近，但Amprius似乎也并未把宝押在特斯拉为代表的电动汽车上。
其COO Jon Bornstein在接受媒体采访时表示，具有0Wh/kg高能量密度的锂电池将支持具有更高功率需求的航空航天产品，包括新的eVTOL飞机，可延长飞行续航时间。Bornstein还表示，Amprius正在为无人机应用开发电芯，并且已与一家锂离子电池容量签订合同。
此次借壳上市对于未来资金用途，Amprius方面也很明确，将用于推进包括电动航空在内的新兴电动交通领域项目。
相较陆地，Amprius似乎更倾向于天空。不是电动车市场不香，而是eVTOL更有想象空间。
对于这个市场，摩根士丹利、德勤等分析师们给出预测-锰电池2040年eVTOL市场规模将达到万亿美元，而印象中近期被人们提到未来达到这个市场规模的是元宇宙。
在他们看来，eVTOL无需跑道垂直起降，噪音相对较小的特性，让它们成为未来城市中替代直升机或者汽车的选择-乔威电池无堵车，两点之间直线最短。
作为苹果电池检查家与美国联邦航空管理局(惠州金能电池)签署了G-1认证基础电池23a，Joby日前公布了与日本全日空（五号锂电池）的合作，在双方的新闻公告中表示，lto电池将通过运营Joby旗下eVTOL飞行器来缩短乘客的机场通勤时间。从日本大阪站到关西国际机场的通勤时间将从目前的1小时车程缩短到15分钟航程，节约了分钟，这个时间足够诱人。
除此之外， eVTOL可以替代一部分支线航空，也可以代替货运卡车……eVTOL所带来的可能性何其多。
但实现这些，需要解决一个实际问题-华太碳性电池目前全球性能最优的电池，能量密度依旧远低于化石燃料。
目前，工业化生产的锂电池能量密度普遍在1-200Wh/kg，只有Amprius等少数厂商能突破300Wh/kg，然而汽油的能量密度是12000Wh/kg，二者之间有着40倍左右的差距，也就是说要想达到100kg约等于升汽油的同样能量，需要约4000kg锂电池。
而对于飞机这种需要克服重力作业的运载工具而言， 是需要对每一克增加的重量斤斤计较的，也就是业内常说的“every gram counts”，由此可以看出电池能量密度的提升对于电动航空有多重要。
不光如此，eVTOL飞行是一系列动作的结合，起飞、上升、巡航、降落、悬停等阶段，不同阶段对电池的放电倍率要求也不尽相同，就跟开车起步和定速巡航的油耗差异很大一样。如何克服高能量密度、高功率密度、快速充电、长循环寿命和高安全性等多个方面的平衡才是问题的关键。
空客选择了Amprius，而老对手波音，则通过旗下风司 Boeing HorizonX Ventures 投资了一家总部位于加锂电池内阻一般多大Cuberg。
去年Cuberg高调卖给由大众集团、高盛、西门子创办的瑞典锂电池制造商Northvolt，也是一时风头无两。
除了前文提到的Amprius、Cuberg之外，还有不少电池厂家已经占得C位。其中，Electric Power Systems是国外eVTOL电池领域的领导者，专门做可适航的航空电池，目前波音、赛峰等已经提前布局入股，客户包括NASA、Boeing、Archer、Bell等覆盖电动通航与eVTOL领域。其他电池厂商如Electroflight、Customcells、BAE、H、Pipistrel等均有了自己稳定的客户群，加上Amprius、Cuberg等在资本层面也顺风顺水，这个烧钱的领域迎来了曙光。
在电池领域，有媒体曾统计全球十大动力电池厂商，其中，宁德时代、比亚迪等国产厂商占据半壁江山。中国在可再生能源生产和电动汽车方面已经处于地位。
不可否认，这与电动车大热离不开关系，一个地上跑，一个天上飞，殊途同归的电池技术让我国已经积累了一定实力。
宁德时代虽然暂时没有匹配的飞行器，但和商飞达成战略合作有小道消息称宁德在2021年底在上海与商dw电池怎么换，专门针对电动航空领域，也意味着在技术层面早就有能力切入航空领域。
国轩游览车蓄电池研发的三元半固态电池正式量产，其电芯能量密度达到0wh/kg，同时400 wh/kg的电池已研发出原型样本，应该不久后就能实现规模量产，这种级别的电池，完全可以为电动航空提供强有力的支持。
在航空领域发动机等大量核心零部件的技术和专利壁垒，使国内同北美、欧洲在产业化层面存在巨大差距，尤其是发动机和航电系统（电池pcm板）领域很难迅速拉近。但在eVTOL领域，发动机被电机取代、电池技术各有千秋的情况下，从某种意义上来说，我们几乎和欧美站在同一起跑线，甚至有机会赶超。
嗅觉敏锐的资本也已开始提前布局。2021年飞行器电池大量涌现，国内连续出现知名投融资案例。2021年时的科技宣布完成种子轮和种子+轮融资；2021年9月16日沃兰特宣布完成顺为资本领投的种子轮融资 ；两天后，9月18日峰飞科技宣布完成1亿美元A轮融资 ；一个月后，小鹏汇天宣布完成超5亿美元A轮融资……
但有意思的是，可能有实体机型更容易讲资本故事，这些融资大都聚焦各种主机厂。但我们不能忽略底层技术研发才是实现追赶甚至反超的关键。
目前，国外资本已经到上游核心技术，不仅仅是电池，还有电机、电控、机载航电系统、飞控系统、自动驾驶等等。相信国内的资本也不会放过这一领域，毕竟飞机上的每一个子系统都需要达到航空标准。我们也不能指望在当前的国际形势下，新兴的电动航空产业也像以前大飞机一样，走严重依赖欧美供应商，一直被卡脖子的路线。
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