国联证券最新发布的固态电池系列报告指出,eVTOL(电动垂直起降飞行器)的发展正成为固态电池产业化的关键催化剂。2024年11月14日,亿航智能EH216-S完成全球首次eVTOL固态电池飞行试验,续航能力显著提升60%-90%。目前低空经济发展已迈入产业化阶段,2023年eVTOL市场规模达9.8亿元,预计到2026年将达95亿元。根据测算,2031年eVTOL电池后装市场为78亿元,叠加前装市场,固态电池百亿级增量市场空间可期。
低空经济迈入产业化新阶段,eVTOL取证加速推进
低空经济正在从概念走向现实。2023年中国低空经济规模达到5059.5亿元,增速高达33.8%,其中低空飞行器制造和低空运营服务贡献近55%。乐观预计到2026年低空经济规模有望突破万亿元,达10644.6亿元。eVTOL作为低空经济的核心载体,2023年市场规模达9.8亿元,同比增长77.3%。2024年随着多机型取得适航证、产品加速交付以及多厂商入局,预计规模达32亿元,同比增长228.2%。国内取证进展较快,2026年左右国内主机厂商有望迎来密集取证。2024年12月25日,国家发改委官宣低空司成立,这是发改委第一次为新兴产业成立司局机构,足以彰显国家对低空经济的高度重视与发展决心。
固态电池性能优势助力eVTOL发展
eVTOL对电池提出了远高于新能源汽车的严苛要求。在安全性方面,eVTOL要求单体失效时电池系统应继续工作直到飞机降落,具备不热扩散、不失去动力的能力。能量密度方面,目前电芯300Wh/kg可保证200-300公里航程,远期目标达500Wh/kg。功率密度方面需在低电量状态(如20%SOC)下依然保有高功率放电能力。快充性能要求在15分钟内充电至80%,循环寿命需满足频繁使用场景。固态电池凭借高能量密度(可突破400Wh/kg)、高安全性(固态电解质不易燃不易爆)和高充放电倍率,成为eVTOL动力源的理想选择。2023年10月,工信部等四部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》,提出2025年400Wh/kg级锂电池投入量产、500Wh/kg级产品小规模验证。
百亿增量市场空间可期
对于eVTOL而言,电池价值量高且是易耗品。根据国联证券测算,至2030年观光旅游场景累计eVTOL需求0.49万架,短途定期载客飞行等其他场景需求2.22万架。假设eVTOL电池单价2024-2030年平均为3000元/kWh,2031年平均为2000元/kWh。eVTOL电池正常运行条件下更换频率可能为1年/次。2031年eVTOL电池后装市场为78亿元,叠加前装市场,百亿级市场空间可期。国联证券指出,eVTOL电池未来竞争格局可能类似新能源电池行业,但由于需满足适航要求(抗坠撞能力、热失控包容性等显著高于汽车国标),通过适航后一般不会更换供应商,竞争格局相对稳定,提前布局半固态、固态电池的企业具备先发优势。
表:eVTOL电池市场空间测算核心假设| 参数 | 假设值 | 说明 |
|---|
| 2030年观光场景eVTOL需求 | 0.49万架 | 中性条件下 |
| 2030年短途载客场景需求 | 2.22万架 | 中性条件下 |
| 电池单价(2024-2030) | 3000元/kWh | 平均假设 |
| 电池单价(2031年) | 2000元/kWh | 技术进步后下降 |
| 电池年度更换次数 | 1次/年 | 正常运行条件下 |
| 2031年后装市场 | 78亿元 | — |
| 百亿级市场空间 | 前装+后装 | 合计超百亿 |
固态厂商积极布局低空领域
固态电池厂商正加速布局eVTOL赛道。宁德时代凝聚态电池单体能量密度最高达500Wh/kg,2023年4月正式发布,2024年已成功试飞4吨级民用电动飞机,正在加速8吨级研发。2024年8月30日,宁德时代与峰飞航空签署战略投资与合作协议,共同致力于eVTOL航空电池开发。亿航智能2024年11月完成全球首次eVTOL固态电池飞行试验,目标争取在2025年底前实现固态电池在EH216-S的认证和装机量产。此外,广汽集团旗下飞行汽车搭载金羽新能半固态电池,中航工业AR-E3000搭载陀普科技半固态电池,孚能科技半固态电池已在低空飞行器领域实现出货。2025年eVTOL有望逐步向半固态过渡,正式打开固态电池低空市场。