“宁王”联合吨级eVTOL公司,抢占千亿市场

创业邦 2024-09-11 11:27:09

作者丨临风

编辑丨海腰

图源丨Midjourney

9月1日,在世界动力电池大会上,宁德时代表示,预计搭载宁德时代电池的eVTOL将在2024年底首飞,并透露了电动飞机电池和固态电池的研究进展。其中,如果用数字1至9表示,宁德时代的固态电池进展处于4左右。

上月5日,峰飞航空宣布与宁德时代签署战略投资与合作协议,宁德时代独家投资数亿美元,曾毓群亲自到场,和校友田瑜见证签约。如今,电池流派巨头进入eVTOL,卷起行业风云。

图源:峰飞航空

据官网,双方这次合作将共同致力于eVTOL航空电池的研发,利用双方优势重点提升能量密度和性能表现,支持eVTOL飞行更长距离和实现更高载重。

孚能科技张峰表示:“相比新能源汽车电池,eVTOL对动力电池的充放电倍率、循环次数、峰值功率、安全性提出更高要求。”

宁德时代在国内市场占据着动力电池市场的绝对头部位置,2023年全球动力电池市场占有率36.8%,同一年,宁德时代布局低空经济的举动频频,去年推出500Wh/kg的凝聚态航空电池适配300-500km航程eVTOL,并与中国商飞、上海交大合作“商飞时代”生产民用航空器,如今独家投资峰飞航空,有助于其尝试推出8.8吨电动载人飞机的相关应用。

如果说,前几年造eVTOL没能成为大趋势是电池不给力,如今国内外动力电池厂商相继入局,争夺这一新的业务增长点。

宁德时代的低空布局

B站网友分析:“这么多年,eVTOL没有形成大趋势的原因本质上还是电池,电池的能量密度、循环寿命、可靠性和管理控制等方面不给力。”

油车换电车成为现实,经提升续航、充电性能,新能源汽车销量已不比燃油车差。受这一趋势影响,宁德时代的营收增速“一路狂奔”,2023财年营收破4000亿元。

而且在去年,宁德时代就有把生意做进eVTOL动力电池领域的迹象,看好eVTOL的市场潜力,采取了明确的投资和研发策略。

在宁德时代2024半年报中,动力电池系统营收虽同比减少,而毛利却同期增加了6.55%。

这条赛道里有一个巨大的市场。据Bloomberg NEF报告,2023年至2030年的城市空中交通(Urban Air Mobility,UAM)电池市场预计年增长率45%,电动推进系统在UAM电池市场最具潜力,预计到2030年市场价值将达到502亿美元,电池管理系统市场也将达到213亿美元。

海外 Amprius、Cuberg和Molicel等知名电池厂商在积极研发eVTOL飞行电池,国内则是宁德时代、亿纬锂能、孚能科技、国轩高科等公司投入研发,且已有合作对象。自2023年动力电池的增量竞争变为存量竞争,行业产能过剩后,电动化升级是能源厂商希望继续延展的方向,eVTOL飞机便是一个选项。

eVTOL要飞得起来,飞得够远,需要一块强大的电池,点满“高能量密度”“循环寿命”“精确管理控制”“快充性能”“安全性能高”等多项技能。

据中金研究,锂电池是当前商业化进展里较为领先的高能量密度电池,固态和半固体锂电池将成为未来主要技术路线。能量密度上限250-300Wh/kg的电池能满足续航短、载人数量少的eVTOL使用需求,能量密度400-500Wh/kg则是理想要求。

宁德时代是小鹏汽车的主要电池供应商之一,早在2021年之前,宁德时代就与小鹏汇天合作开发比市面上能量密度更高的电池,致力于让eVTOL电池能达到快充快放的要求。

去年3月,锂离子电池制造商Amprius宣布推出500Wh/kg的锂离子电池。几乎同一时间,2023年4月,宁德时代的首席科学家吴凯宣布能量密度为500Wh/kg的凝聚态电池具备量产能力,可应用于航空领域。

图源:CATL,宁德时代500Wh/kg凝聚态电池发布

据有驾文章测算,一辆特斯拉ModelS的能量密度是244.98Wh/kg,也就是说,宁德时代的这块电池(假定与原电池重量相同)理论上能让ModelS拥有约2.04倍的续航里程。

这给讲究轻量化的eVTOL很大的便利,在不增加额外重量的情况下实现更长时间飞行和更大的载重。据报道,中国科学院电工研究所储能研究组组长、研究员陈永翀曾表示,把凝聚态应用于航空,是“找准了方向”。

据报道,今年4月,宁德时代在乘用车新品发布会上透露,凝聚态电池已经在吨级以上飞机的验证机首飞成功。

宁德时代对eVTOL做了针对性布局,全固态电池则仍处于研发孵化阶段。今年4月其首次公布全固态电池研发和量产时间。据报道,在2024先进电池前沿技术研讨会上,宁德时代吴凯指出,目前全固态电池的成熟度停留在1到9的评价体系中,宁德时代的研发水平仅为4。从行业横向来看,这并非一个低水平。

宁德时代去年发布的神行Plus电池可实现系统能量密度超200Wh/kg,是全球首个兼备1000km续航及4C超充特性的磷酸铁锂电池,性能远超部分市面上的“固态电池”。

据甲子光年,曾毓群在2024世界动力电池大会的闭门会上透露,全固态电池,宁德时代已经投入了7-8年的时间,研发全固态电池的关键在材料和化学体系,最难的是“固-固界面”问题。另外,还需解决锂金属负极、固态电解质及制造工艺的技术难题。

2023年7月,中国商飞、宁德时代、上海交大联合成立商飞时代(上海)航空有限公司,三家共同持股,支持民用航空器零部件设计和生产、航空运营支持服务、电池销售、新材料研发等。据介绍,此次合资是为了一个电动飞机的预研项目,希望研制一款固定翼电动飞机。

这引来一众“动力电池”要上天的猜想,有观点认为,增速入局的企业除了宁德时代这类电池制造商,还有互联网企业。

当时,吉利汽车、戴姆勒、丰田、小鹏汽车、现代汽车等传统车企正在积极布局eVTOL,包括专门的eVTOL企业峰飞航空、亿航智能等。“电动飞行汽车”、“eVTOL(电动垂直起降器/飞行汽车)”成为新概念被业界、学界讨论。

吨级eVTOL的“强强联合”

到了2024年,“低空经济”无疑成为一条火热赛道,乘风而起。据睿兽分析,近一年“低空经济”赛道融资额为508.61亿元,融资事件272起。而胡润百富研报显示,2023年eVTOL市场规模达到125.3亿美元,预计2025年将增至158.2亿美元。

在海外,eVTOL赛道的火热可以追溯到Uber的空中出租车计划,欧美市场中,Joby Aviation、Archer Aviation、Lilium Aviation、Vertical Aerospace相继成立。国内的eVTOL企业跟进速度很快,2014年亿航智能进入赛道,随后峰飞航空、沃飞长空、时的科技等公司涌现。

峰飞航空成立于2017年,是低空经济领域较早一批成立的初创公司。创始人田瑜毕业于上海交大,与曾毓群是校友。8月3日,宁德时代与峰飞航空签署战略投资协议的当天,曾毓群亲自到场,庆祝这次合作。

意外的是,比起亿航智能、沃飞长空等融资轮次和机构参与数量,峰飞航空接收投资次数少,上一轮资方是国际航空资本,金额1亿美元。加上本轮宁德时代的独家投资,峰飞航空仅融资2轮。

宁德时代为什么要投峰飞航空?

在成长过程中,宁德时代投资了大量企业,天眼查显示,对外投资约129家,企业分布于动力电池、储能、锂电池、自动驾驶、芯片及半导体等多个领域。24潮分析,宁德时代从2018年至今约发布27个重大投资项目,总投资预算超4000亿元,其投资凶猛、高效且持续聚焦于动力与储能电池产业链。

近期,宁德时代近期大动作频出,签长期协议“抄底”电池关键原材料电池级碳酸锂,盯上光伏生意意欲40亿元收购润阳股份51%,晚点latepost分析,曾毓群可能希望将宁德时代打造成跨领域(不仅是锂电池)、跨终端(不仅是车)的新能源巨头。

宁德时代此次对峰飞航空的大额投资和战略合作,可以说是维持其电池产品地位的前瞻性押注,也可以说对产业链做优化升级。

更为重要的是,峰飞航空的田瑜是航模界的一张“名片”。田瑜1991年毕业于上海交大无线电通讯专业,在2000年初打造出一款小型电动直升机。2009年,田瑜成功研发载人的双座电动飞机E430,是最早的首款在欧洲获得适航认证的飞行器。

田瑜还曾创立Yuneec(昊翔,前身中誉电子),其著名的火鸟403三通道电动滑翔机满足了一代航模爱好者的梦,2015年拿到了英特尔超6000万美元融资。

峰飞官网介绍,田瑜拥有超20年航空创业经验,并拥有FAA固定翼飞机和直升机的驾照,累计获得300多项航空相关专利。

田瑜团队的峰飞航空专利积累有助于技术壁垒的构建。

2018年,峰飞航空AutoFlight在德国成立AutoFlightX,是德国eVTOL公司Lilium的“邻居”,并且靠近慕尼黑南部的 Oberpfaffenhofen机场。仅成立1年后,AutoFlightX就发布了两座载人的鸭翼eVTOL原型机V600,不过并不准备量产。

图源:Ain online,V600

据21世纪经济评论,田瑜希望把固定翼和多旋翼两种机型的优点结合在一起,既可以垂直起降又可以利用空气动力长时间飞行,发明了复合翼构型。其2020年7月发布的V400信天翁是复合翼飞行器,起重400公斤,这款物流无人机是当时国内公开的最大的带机翼eVTOL。

V400为峰飞航空打下领头者的基础,最大载荷100公斤,纯电动版满载续航里程300公里,混动版满载续航里程达1000公里,处于行业内领先水平。V400也是鸭式布局设计,比V600小,主要用途是支线快递物流、紧急物资运输和应急救援等。

图源:峰飞航空知乎号

2021年9月,峰飞航空获得首轮1亿元美元融资,从峰飞走出创业的高管也取得业务上的成功。同年,峰飞航空前战略副总裁、时的科技的联创蒋俊,成立时的科技不到半年拿到千万美元级种子轮。

这一年,亿航智能、峰飞航空、小鹏汇天公司纷纷拿出已有的eVTOL成品,其中峰飞航空的V1500M盛世龙,起重1.5吨,可载3-4人,巡航速度达200km/h,最大航程250公里,已与彼时以SPAC上市的Lilium Jet最新进展(5座,175海里/小时,航程155海里)能有交锋的实力。

图源:eVTOL News,V1500全尺寸模型及参数

另一方面,峰飞航空在稳步推进吨级以上的eVTOL的研发、取证和落地。

去年6月,峰飞航空在54届巴黎航展上展出了2吨级eVTOL载人航空器盛世龙。

2024年2月,峰飞航空完成全球首条eVTOL跨海跨城空中航线(深圳-珠海)首飞。峰飞航空高级副总裁谢嘉称,eVTOL的单价将降到每人6元/公里,比出租便宜,比高铁省时,此次飞行被称为“飞行汽车之梦照进现实”。

图源:中金,eVTOL电池方案一览(截至2024年4月6日)

从第一款两座载人V600,国内第一台闪亮登场的货运eVTOL V880,到完成可载5人的盛世龙,峰飞航空沿着田瑜“由小到大、由载物到载人”的方向走。

今年3月,峰飞航空的V2000CG凯瑞鸥是全球首获TC(型号合格证)的吨及以上eVTOL,在5月完成特许飞行,也在阿联酋完成海外首飞。据报道,这次飞行时长41分钟,航程123公里,飞机落地后电池余量还有44%,单次充电航程保持全球领先。凯瑞鸥预计在今年完成生产许可和标准适航证的取证。

图源:AutoFlight,V2000CG无人货运完成高空飞行测试

除凯瑞鸥外,盛世龙是峰飞自研的大型eVTOL,最大起飞重量2吨。在2022年初完成多旋翼与固定翼转换飞行,实现了技术突破,预计2026年完成适航取证。今年8月,盛世龙实现了吨及以上eVTOL首次跨长江飞行,航程25公里,往返10分钟。1月,峰飞航空还正式向日本AAM(先进空中交通)交付首架盛世龙,用于城市中交通展示飞行。

并且,峰飞航空是少数掌握吨级以上eVTOL“转换飞行”技术的企业。据介绍,复合翼的盛世龙既能像多旋翼/直升机一样垂直起降,又能像固定翼一样快速巡航。去年7月,峰飞航空完成三架盛世龙eVTOL全尺寸验证机编队飞行任务,实现了吨级以上eVTOL多机组、同空域、全转换的编队飞行。

谢嘉曾在采访中透露,峰飞航空2吨级eVTOL航空器已收到国内外订单超900架,其中货运凯瑞鸥订单200余架,载人盛世龙订单700余架。峰飞航空目前营收数千万元,未来将朝着百亿规模努力。

据《财经》文章,曾毓群曾表示,商业应用的电动飞机需要8吨以上飞机。宁德时代正在从1吨的小飞机开始尝试,一直需要做出能让8.8吨飞机起飞的电池。目前,宁德时代表示,8吨级电动载人飞机的合作项目取得进展,预计与2027年到2028年发布。

eVTOL的取证周期漫长,需经过TC(型号合格)、PC(生产许可)、AC(适航证)三证,及OC(运营合格证),至少4到5年才能走完。国内进度走到OC的是亿航智能,其EH216-S从2020年向民航局递交TC申请,预计年内能拿到首张OC,其它公司如沃兰特、御风未来等公司还在走型号审定合格程序。

当前,达到吨级以上eVTOL设计和制造能力的公司较少,取得TC证的更是凤毛麟角。宁德时代和峰飞航空这一次战略合作可以称为“强强联合”。

宁德时代在今年一次会议上表示,他们已经成功试飞4吨级民用电动飞机,并在投入8吨级飞机研发。两者的战略合作,将有利于eVTOL存储电源的高密度化,提升续航时间,至少把eVTOL的动力系统问题先解决了。

仅电池就有千亿市场

华西证券指出,低空经济产业链中,低空航空器是投资最密集的环节,从趋势来看,投资领域将逐步从整机延伸至关键系统、零部件全链条及基础设施领域。

6月,航空发动机企业鸿鹏航空完成1亿元融资,CTO王进在媒体采访中表示,推动低空经济快速发展的核心要素包含市场、空域和技术,中国在航空发动机方面与西方有较大差距,动力系统研发将成为行业技术突破、产品力提升的核心环节。

中国民航局数据显示,到2025年,低空经济市场规模将达到1.5万亿元。据行业数据,600kg级eVTOL的电池系统在整机成本中占比约10%-20%之间,2吨级则有更高要求。按此计算,电池将占据至少1500亿元以上的市场份额。

图源:小牛行研,eVTOL成本拆分

不仅限于宁德时代,整个eVTOL行业起来后,动力电池产业处于商业化早期。尽管航空电动化的挑战不小,市面上的主流动力电池厂商竞相揭下这“英雄榜”。

据报道,亿航智能与国轩高科在2023年底签订战略合作协议,共同开发亿航智能eVTOL的动力电芯、电池包、储能系统和充电设施。国轩高科的46大圆柱电池能量密度285Wh/kg,支持4C快充。

上海时的科技的倾转旋翼eVTOL采用了孚能科技的动力电池。孚能科技则在2017年完成了eVTOL动力电池的关键技术开发,在2023年将搭载第一代孚能科技航空动力电池的飞行器交付给终端客户,其eVTOL动力电池业务已贡献部分营收。此外,孚能科技的下一代半固态产品适用于低空飞行领域,据张峰透露,eVTOL搭载其电池可实现能量密度285Wh/kg,最高时速320km/h。

亿纬锂能推出eVTOL电池,能量密度达到320Wh/kg,能10分钟内快速充电至80%,生命周期内满足10C高输出能力。此外,亿纬锂能已向海外航空伙伴交付了样品。

零重力飞机则与盟维科技达成战略合作,针对零重力RX1E-A电动固定翼及其他几款eVTOL机型进行电池定制化开发。盟维科技称,已在2019年向电动航空客户交付了420Wh/kg锂金属电池产品,2022年交付的产品能量密度已超500Wh/kg,并得到无人机、eVTOL飞行器等应用验证。

不仅限于电池,据分析,eVTOL的带动之下,产业链上游的三电市场(电池、电机、电控)有望蓬勃发展,电动航空的领域也已有厂商布局。如曾任峰飞航空CTO的翁海敏2020年在深圳成立边界智控,专为eVTOL提供自主飞行系统,近期完成了来自北航投资、基石资本、普华资本的近亿元融资,且已成为首家进入适航审定阶段的高安全客运eVTOL型号的飞控系统供应商。

随着产业链上游的技术精进、降本增效,eVTOL的万亿赛道将持续增温。

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创业邦

简介:关注创新经济及其推动者。