浅析evtol的动力技术路线
众所周知,前几年国家政策的大力推广,我国新能源汽车得到快速发展。据相关统计,2014 年新能源汽车产量为 7.5 万辆,而到了2024 年新能源汽车产量 1316.8 万辆。短短十年时间,产量扩增175倍。
同时,早期的新能源汽车以“油改电”为主,技术相对简单,产品普遍存在续驶里程短的问题。对了解决这一问题,插电式混合动力汽车结合了纯电动汽车和传统燃油汽车的优点,既可以纯电驱动行驶,又可以在电池电量不足时切换到燃油模式,有效解决了消费者的里程焦虑问题。为此备受大众亲睐。
对于车企而言,生产插电式混合动力汽车不仅可以满足消费者多样化的需求,还能够在一定程度上缓解其在纯电动汽车技术研发和生产方面的压力,同时也能享受到新能源汽车相关的政策补贴和优惠政策,提高企业经济效益。因此,市场上的混合动力汽车也越来越多。
那么起步初期的evtol在动力来源的技术路线上也会步入新能源汽车的“后尘”吗?让我们就这个问题来探讨一二。
正文
在聊evtol在动力来源的技术路线之前,先讲一讲上海车展,本次小鹏汇天的陆地航母出现在上海车展时,然而从在场的工作人员口中得知,陆地航母的续航里程仅为20公里。无同有偶,翻阅网上资料,亿航EH216-S最初的设计航程为30公里。
小鹏汇天的陆地航母
20-30公里的航程,具体来说,假设假如某人因事办公,需要从上海浦东到虹桥地铁站需要打空中的士。这两段路距离约为51公里,如果乘坐小鹏汇天的陆地航母或者是亿航EH216-S,如果不排除空中换电的情况发生,很大概率飞到一半就没电了,不得不被迫降落。这一事实不免给看好低空经济的人来说泼上一盆冷水。
可见低空经济evtol仍在起步阶段,纯电续航能力存在不足。那么未来evtol可能会走上的动力技术路线?一起来看看。
技术路线一:油电混动
在早期新能源汽车,就明显采用哪种动力续航不足的问题,因而油电混动就是一个很好的解决方案。油电混动不仅经济环保,还能很好解决续航不足问题。evtol也会借鉴这一技术路线吗?事实上已经有主机厂是这么干的。比如在对牧羽天航空的采访中就提到,其旗下的重型货运eVTOL AT1300就采用油电混动。据了解,eVTOL AT1300最大起飞重量1.3吨,经济巡航速度200km/h,最大起降高度4500m,最大有效载重400kg,400kg载荷下航程可达1000km。
eVTOL AT1300
无同有偶,追梦空天的 DF600“惊鸿”,同样可用于执行中远距离的物流运输任务。百度百科可查,DF600“惊鸿”最大起飞重量 640 公斤,有效载荷 120 至 160 公斤,起飞重量 1.2 吨,采用油电混合动力,满载航程可达 1000 公里,最大航时达 8 小时。
同样是定位于中远距离的物流运输,两家evtol主机厂都不约而同将目光锁定在了油电混动身上,可见对于纯电驱动,油电混动真的能解决目前evtol“电量”不足的问题。
技术路线二:增程式混合动力
在新能源汽车上可以采用增程式混合动力技术,那么evtol是否也可以采用增程式混合动力技术呢?答案是肯定的,而且不止一家evtol主机厂在使用该技术。比如凌悦航空的天马系列多旋翼 eVTOL,可搭载 30 至 120 公斤的有效载荷,混动续航达 1 小时,这续航能力比30分钟的纯电驱动要多一倍左右。蓝霄航空LX-1 采用倾转旋翼构型 + 增程动力系统,其续航能力超过5小时,续航里程 可达1000 公里。
蓝霄航空LX-1渲染图
增程式这种动力技术,在垂直起降阶段,由电池驱动电机,为飞行器提供动力。而当飞行器进入巡航阶段后,增程器启动,通过燃油发电机发为电池充电,驱动电机,从而大大降低对电池的依赖,延长了航程。事实证明不仅在新能源汽车上有效果,在evtol同样可行。
技术路线三:氢燃料混合动力
氢燃料作为一种优质能源,将氢气和氧气的化学能直接转化为电能,唯一排放物是水,非常环保。并且在高纬度地区、山区等低温环境下,采用氢燃料 eVTOL 能够稳定运行,不受低温影响。凭借这些种种优势,自然也有人想到要用氢作为evtol的动力来源。
2025 年 1 月 9 日,中国首型 1 吨级混动倾转翼 eVTOL 搭载液态氢能燃料电池成功完成飞行验证,续航里程有望突破1000公里。这也证明使用氢燃料混合动力技术路线的可行性,不过就目前而言,氢燃料在整个市场都尚未成为主流,主要面临氢气储运成本高、基础设施稀缺、商业化进程缓慢等问题。未来evtol想要完全采用氢燃料混合动力,想必发展会远远比想象中更加缓慢。
技术路线四:纯电驱动
为什么将纯电驱动放在最后?并不是不看好电驱动,因为目前也有很多多旋翼构型的evtol都采用电驱动。但是目前电池的能量密度相对较低,根据最新消息,宁德时代凝聚态电池能量密度能达到500Wh/kg,普遍的电池厂商电池能量密度普遍在200-300Wh/kg左右,远低于航空燃油的比能量,仅能勉强满足小型全电飞行器短程飞行需要。
此前,2024年11月14日,亿航智能宣布其EH216-S eVTOL搭载高能量固态电池成功完成单次不间断飞行测试,续航时间达到48分10秒,虽然比之前有一定的提升,但距离真正实现续航无忧的标准仍有较大提升空间。此外,固态电池虽然大家期待已久,但我在展会现场和宁德时代的一位工作人员交流得知,目前,固态电池仍然面临一些技术难题,生产成本过高,近期内恐难以量产下线。
总结
从当前的行业发展来看,eVTOL 在动力来源技术路线的选择上呈现出多样化的发展趋势。油电混动和增程式混合动力技术在当前阶段能够较好地解决低空飞行器续航问题,那么你认为什么技术路线更适合以后的发展呢?欢迎留言区评论。