飞行汽车用高性能电池技术，旨在克服诸多技术挑战以满足飞行需求。
能量密度与功率密度的平衡飞行汽车在起飞、悬停、爬升、巡航、下降和降落悬停等不同飞行阶段，对能量和功率需求不同。例如垂直起降飞行汽车在起飞和降落时，需要瞬间较大动力（高功率密度），在空中飞行则需要长时间电力供应（高能量密度）。但高能量密度往往会降低充电速度，而高功率密度下的快速充电通常减少充电周期，这两者存在矛盾关系。一些传统锂电池技术难以同时满足这两方面要求，比如目前能量密度为300Wh/kg的NCM811三元锂电池，存在电池组重量过重问题，难以完全适合飞行汽车需求。
快速充电技术的需求与挑战飞行汽车由于使用场景特点，如频繁短程飞行运营场景下，需要让充电时间接近换乘时间（一般要求5 - 10分钟），同时充电能量足以满足下一次出行且具备较长循环寿命。普通充电技术下电池随着电量升高充电速度会变慢，而王朝阳团队研究的热调控电池技术，通过在电芯里埋入10微米的镍箔作为发热体，以电池自身能量进行极速加热电芯来调节温度，实现无损伤快充并能提供输出大功率。该技术可避免电池析锂、缩短高温工作时间、避免材料过快老化，同时加热电池还可以快速释放电池能量保证起飞和降落。例如其215Wh/kg的电池通过热调控技术能在5分钟内充满满足80公里飞行距离所需能量，且寿命可达3800循环；271Wh/kg的电池可10分钟充电且寿命达2000循环。
安全性与电量保持飞行汽车电池安全性要求极高，美国FAA和欧盟EASA分别对飞行事故率有着千万分之一和十亿分之一以下的严苛要求。并且由于在空中悬停和降落需要电力，电池必须始终保持一定安全电量，不能像手机电池那样完全放电。比如在美国，虽无官方垂直起降飞行器最低备用电量规定，但电池荷电状态绝不能小于10% ，降落后也要保有25% - 40%的电量。
高性能电池在飞行汽车中的应用案例孚能科技在电动垂直起降飞行器的应用孚能科技早在五六年前就涉足eVTOL动力电池领域，并已经完成了从关键技术开发、样品供应、认证、第一代产品交付验证到向终端客户商业交付的全过程。搭载其动力电池的电动飞行器，电芯和系统能量密度分别超过280Wh/kg和230Wh/kg，最高时速达320km/h，最长巡航距离为250km，电芯可实现10000次以上工况循环，满足了飞行汽车对高能量密度、长续航、放电性能和安全性的多重需求。
宁德时代的航空布局宁德时代已突破500Wh/kg能量密度的凝聚态电池技术，并参与民用电动载人飞机项目合作开发。其不仅能应用于汽车领域还可以应用于航空领域，通过与中国商飞和上海交大企业发展集团有限公司等的合作，在航空领域积极探索固态电池的研发和应用，向着航空级安全与质量要求迈进，为飞行汽车电池技术发展提供可能性。
其他企业在飞行汽车电池上的探索国轩高科与eVTOL企业亿航智能在2023年末签订战略合作协议，双方共同开发基于亿航智能eVTOL产品的动力电芯、电池包、储能系统和充电基础设施。中创新航与小鹏汽车深度绑定开发针对低空出行的新锐9系高镍/硅体系电池，在保证高功率、高快充能力的同时，实现轻量化和安全性能提升，这些都在飞行汽车电池应用道路上进行着积极尝试和探索。
飞行汽车高性能电池技术的发展现状技术面临的瓶颈目前，飞行汽车高性能电池技术仍面临瓶颈。能量密度方面，eVTOL飞机商用的能量密度门槛是400Wh/kg，但目前eVTOL电池为285Wh/kg左右，虽比乘用车三元电池的200Wh/kg高出四成，但还有一定差距，长远看飞行汽车电池能量密度要求将达1000Wh/kg，距离目标还非常遥远。在充电倍率上，eVTOL起降等特殊场景要求瞬间充放电倍率须在5C以上，而量产电动汽车动力电池在倍率性方面处在从2C左右向4C迈进阶段，难以满足飞行汽车需求。
各企业在技术研发上的布局国内外众多企业在飞行汽车高性能电池技术研发上积极布局。美国宾州大学电化学发动机中心王朝阳团队研发出更适用于垂直起降飞行器（eVTOL）的热调控电池，在焦耳杂志上发表研究成果。孚能科技已经有成型的eVTOL动力电池商业化产品交付。宁德时代不断在航空领域探索，除前文提到的凝聚态电池外，还在与多方合作推进相关技术研发。国内还有正力新源发布新型航空电池来解决高能量密度与高倍率难题，盟固利搭载300Wh/kg级电池助力飞机首飞，中创新航为AG60E电动飞机配套电池等也在积极开展技术开发相关工作。
未来飞行汽车高性能电池技术的趋势不断提升能量密度随着技术发展，飞行汽车电池必然需要朝着更高能量密度的方向发展。从目前的285 - 500Wh/kg朝着商用门槛400Wh/kg以及更高的长远目标1000Wh/kg迈进。这需要不断从电池材料研发、电池结构设计等多方面进行创新。例如新型的高镍/富锂锰基正极材料、硅基负极材料等研究如果取得突破都可能有助于提升能量密度。
改进充电技术充电技术将更加迅速和高效，不仅要缩短充电时间到更短的理想水平（如5分钟以内充满所需电量），同时还要兼顾电池寿命和安全性。未来的技术可能会在目前热调控充电技术基础之上进行优化，或者开发出全新的快充技术体系，比如探索新的电池内部发热体或调控机制。而且还需要结合飞行汽车的运营场景（如高频次短程飞行）定制更加智能的充电策略。
高度集成化与轻量化飞行汽车为了提高效率和性能，其电池技术会走向高度集成化，将电池管理系统、热管理系统等功能与电池集成一体。同时，减轻电池重量一直是核心需求，未来会采用轻质但是高性能的材料，如在电池组件、电池外壳制造等可能采用新型的轻质合金、复合材料等来减轻重量增强飞行能力。
不同类型高性能电池在飞行汽车中的比较三元锂电池目前较为常用，能量密度可观，如能量密度约250 - 300Wh/kg的三元锂电池被研究用于飞行汽车。但存在一定问题，如高能量密度和快速充电能力难以完美兼容，并且重量方面不太理想，以目前300Wh/kg的NCM811三元锂电池，应用于飞行汽车会让电池组重量较重，而且在安全性上对于飞行汽车来说相对不是足够高，需要不断的改进在能量密度、充电速度和安全性之间的平衡关系才更适用于飞行汽车。
固态电池固态电池具有高比能量、良好安全性和快速充电能力等优势，非常适合飞行汽车。例如氧化物固态电池化学稳定性高且成本低（相较于其他一些固态电池体系），虽然有质地刚性可能影响固体接触等问题，但随着技术改进也有望成为飞行汽车电池的较好选择。硫化物固态电池虽然面临导电率低、稳定性差和成本高问题待解决，不过理论上能提供大于600Wh/kg能量密度，是有望满足飞行汽车高能量密度需求的电池体系。总体来说固态电池在满足飞行汽车的能量密度、安全性等多方面需求上有着很大潜力，只是需要攻克当前技术发展中的一些障碍。
