eVTOL开发商遭遇电池性能挑战：续航里程低于预期，电池管理与替换成本成关键问题

在寻求推出商业服务时，eVTOL 飞机的开发商和潜在运营商仍面临多重复杂挑战。据电力技术专家 About:Energy 称，电池性能是其中的重中之重。该公司正寻求引导雄心勃勃的先进空中交通领域走上一条复杂的道路，充分利用现有资源和可能获得资源。

在 eVTOL 开发的早期，人们对电池最明显的担忧是其安全性。“现在最大的挑战是它们的商业可行性，”About:Energy 产品负责人 Yashraj Tripathy 告诉AIN。“一度有这样的想法，‘一次电池事故可能会摧毁整个行业’，但现在监管机构对协调标准有了更清晰的理解，尽管也会进一步推动更安全的电池。”

行业面临的更大警示是电池性能的真正极限，不仅包括能量密度，还包括充电性能和使用寿命。Tripathy 表示，公司在 2018 年和 2019 年左右的黄金时期抱有很高的期望，但人们意识到目前的电池在整个使用寿命期间可能无法维持 100 英里左右的续航里程，因此不得不降低这一期望。“他们可能应该期望续航里程在 10 到 20 英里之间，”他表示，并表示那些寻求更大续航里程的公司目前需要将注意力转向混合动力推进系统。

“在很大程度上，现在人们已经认识到 20% 到 30% 的能源储备是不可动用的，因为飞机着陆需要大量电力，而且必须在电池的整个使用寿命期间保持这种电力，”Tripathy 解释道。“因此，需要有多个电池来运行多个电动机。”

这对制造商和运营商提出了挑战，即如何管理电池使用，以支持商业上可行的服务，例如高密度空中出租车飞行。“理想情况下，电池的寿命应该大致相同，并逐渐一起耗尽，”Tripathy 说。“这实际上是一个电力推进挑战，而不仅仅是电池挑战。对于 eVTOL 飞机，电池可能会一直运行到其使用寿命的 85% 到 90% 左右。事实上，寿命的结束不仅仅是在能量方面，还包括在那个时候性能加速损失的程度。”

这正是 About:Energy 试图帮助业界理解电池复杂问题的地方。这家总部位于英国的公司进行先进的原型设计，以减少开发电池的时间和成本，还可以准确模拟电池性能，以评估电池生命周期内的退化等因素。

如何最大程度地延长电池寿命

当制造商寻求购买电池的建议时，电池的使用寿命和更换时间都是迫切的问题。“根据你如何管理电池，答案是不同的，”Tripathy 解释道。“飞机的使用情况是答案的重要组成部分。例如，以较慢的速度给电池充电可能会更好，但这会影响你每天可以执行的任务数量。”

这些都是 About:Energy 可以提供启发性模型的关键点，该模型可以分析每个电池的性能和电池的电极电位，从而控制可持续的运营水平。其团队使用模拟和数据建模来避免重复测试和重建电池的需要。

Tripathy 表示，运营商可能每三到十二个月更换一次电池。他说，这些电池的价格可能比汽车电池甚至现在赛车运动中使用的电池贵五到十倍。在他看来，这一现实促使该行业采用某种按小时计费或电池即服务模式，这样运营商就不必单独承担这一负担。

在 AAM 服务中，电池使用寿命结束时仍相对较新，因此很可能在其他应用中获得第二次生命。随着时间的推移，它们的辅助部件甚至可能会有三到四个新主人。

行业不会永远停留在目前的电池技术水平，MAGNIX 等公司一直宣称取得了突破。问题是下一步是什么，什么时候可以上市，以及升级的合适时间和环境是什么。

“很难知道何时升级电池，这在很大程度上取决于这些电池的认证过程需要多长时间，”Tripathy 总结道。“我们可能会考虑 5 到 10 年的时间，这取决于它涉及化学转变还是外形转变。目前，各公司都在使用圆柱形电池，但新化学材料往往采用袋装形式。”

这带来了更多看似难以解决的难题，About:Energy 正在努力帮助那些寄予厚望的 AAM 先驱们解决这些难题。