مصاحبه با سان وودا: تسریع در صنعتی شدن eVTOL، چگونه "توسعه جلو" با درد باتری مقابله می کند

اقتصاد کم ارتفاع چین در حال وارد شدن به دوره بحرانی از ارتقاء تکنولوژیکی هماهنگ و پیاده سازی تجاری است.با eVTOLs (رویاب های الکتریکی عمودی پرواز و فرود) در هسته، به طور قابل توجهی به سمت مرحله اصلی گواهینامه ایمنی پرواز پیشرفت کرده است. یک نشانه روشن این است که برنامه های TC ( گواهینامه نوع) از بسیاری از شرکت ها، از جمله AutoFlight،Xpeng AeroHTصنعت پیش بینی می کند که انتشار فشرده TC ها در سال 2026 آغاز شود.

در همین حال، کاربردهای عملی eVTOL در جبهه های متعدد در حال شکوفایی است: eVTOLهای محموله در تجارت،پرواز های مسافرتی eVTOL با پرواز های نمایشی در سناریوهای خاص مانند گردشگری فرهنگی به طور پیوسته پیشرفت می کنند.این هواپیماهای کم ارتفاع، که بازار مسافرت های 50 تا 400 کیلومتری را هدف قرار می دهند، در حال بررسی ارزش منحصر به فرد خود در محیط های تخصصی هستند.در حال دنبال کردن یک مسیر توسعه به طور فزاینده ای روشن هستند: از حمل و نقل بار به حمل و نقل مسافران، از پاسخگویی به نیازهای تخصصی به ادغام در زندگی روزمره، و از برنامه های کاربردی خدمات عمومی به عملیات تجاری کامل.

در این مرحله، شو ژونگ لینگ، دکان موسسه تحقیقاتی مرکزی سونودا، برای مصاحبه عمیق با گاوگونگ لیتیوم نشست. He emphasized that the high-dimensional demands of the low-altitude economy on power batteries are not limited to breakthroughs in a single performance metric but rather pose a comprehensive challenge balancing energy density، تراکم قدرت و ایمنی. به ویژه استانداردهای ایمنی هواپیمایی بسیار بالاتر از خودروهای مسافربری است.ارائه چالش های منحصر به فرد و پیشنهادات ارزش برای باتری های برق هواپیماییاین امر مستلزم تولید کنندگان باتری نه تنها تسریع در تحقیق و توسعه در بخش های با چگالی انرژی بالا، قدرت بالا،و فناوری های ایمنی بالا بلکه برای توسعه راه حل های فنی متناسب با سناریوهای مختلف طاقچه، و درنتیجه سطح توانایی های برنامه ریزی تکنولوژیکی آنها را بالا می برد.

برای مقابله با این چالش ها، شرکت های پیشرو در زمینه باتری داخلی به طور فعال نمونه کارها خود را گسترش می دهند.

• یک باتری مخصوص eVTOL 320 Wh/kg (در حال حاضر در تولید انبوه است).

• یک سلول نیمه جامد با انرژی خاص 360 وات در کیلوگرم.

• یک باتری عظیم استوانه ای سری 46 با ظرفیت بیش از 350 وات/کیلوگرم.

• یک سلول کیسه ای با قدرت 230 وات در کیلوگرم برای کاربردهای هیبریدی الکتریکی.

با رهنموني فلسفه "توسعه پيش رو"، "سونودا" در پيشروي نوآوری هاي فن آوری در مواد، سلول ها،و سیستم برای مقابله با نقاط درد صنعت و پیشبرد کلی فناوری باتری.

باتری های هواپیمایی: عملکرد فوق العاده، الزامات متعادل، و ایمنی بدون سازش
در مقایسه با کاربردهای خودرو، هواپیمایی الکتریکی خواسته های بسیار سختگیرانه تری را در مورد باتری های قدرت اعمال می کند.شو ژونگ لینگ اشاره می کند که این خواسته ها محدود به معیارهای عملکرد واحد نیستند بلکه چالش های زیادی را ارائه می دهند که نیاز به تعادل تراکم انرژی دارند.، ویژگی های قدرت و ایمنی.

• تراکم انرژیبرای تعیین محدوده و بار مفید یک هواپیمای بسیار مهم است. Calculations show that increasing the specific energy of a battery system from 200 Wh/kg to 500 Wh/kg could boost an eVTOL’s effective payload by nearly 25% or extend its cruising range by almost twofold.

• ظرفیت تخلیه با سرعت بالادر طول بلند شدن عمودی و فرود، باتری ها باید در عرض 30 ثانیه تا 1 دقیقه، قدرت بالای 3°8°C را تولید کنند. حتی در حالت شارژ 20٪ کم (SOC) در هنگام فرود،همان تقاضای برق باید برآورده شود..

• امنیتباتری های هواپیمایی برقی، خط حیات باتری های هواپیمایی برقی هستند. پرواز در ارتفاعات بالا، محیط های با فشار پایین، تراکم انرژی بالا و سرعت تخلیه بالا به طور جمعی چالش های امنیتی جدی را ایجاد می کنند.شو تأکید می کند که استانداردهای ایمنی هواپیمایی بسیار بالاتر از خودروهای شخصی استبه عنوان مثال، در صورت شکست سیستم باتری، حتی اگر هواپیما آسیب ببیند، ظرفیت باتری باقیمانده باید برای فرود ایمن تضمین شود. این بدان معنی است که حتی اگر نیمی از باتری ها از کار خارج شوند،بقیه باید از فرود ایمن هواپیما پشتیبانی کنند.علاوه بر این، باتری ها باید آزمایش هایی مانند سقوط در ارتفاع بالا بدون روشن شدن و برای هواپیماهای مسافرتی را پشت سر بگذارند.گازهای سمی از فراری حرارتی نباید وارد کابین شوند، که فقط زمان فرار را برای مسافران تعیین می کنند.

"توسعه به جلو" سونوودا: استراتژی مسیر دو تکنولوژی
برای پاسخگویی به خواسته های سختگیرانه باتری های هواپیمایی الکتریکی، Xu Zhongling توضیح می دهد که Sunwoda یک استراتژی "توسعه به جلو" را اتخاذ می کند،"مطالعه برای اطمینان در میان عدم قطعیت" با دنبال کردن دو مسیر فناوری موازی: باتری های بزرگ استوانه ای و کیسه ای

• باتری های بزرگ استیلارائه مزایای برای eVTOL ها، مانند ارتقاء تراکم انرژی بر اساس سیستم های موجود مواد و ایمنی بالا.سازگاری و استاندارد سازی آنها توسعه مبتنی بر پلتفرم و تولید انبوه را تسهیل می کندبا این حال، بهره وری ادغام سیستم آنها نسبتا کم است و ممکن است برای برآورده کردن نیازهای بسیار سفارشی تلاش کنند.

• سلول های کیسه، از سوی دیگر، در باز کردن پتانسیل چگالی انرژی از شیمی باتری، به ویژه مسائل گسترش آنود سیلیکون،اجازه می دهد تا برای بهبود بیشتر در تراکم انرژی و طول عمربا استفاده از مواد شیمیایی ایمن تر، به ویژه فناوری های نیمه جامد و جامد، مشکلات ایمنی سلول های کیسه ای در سطح سلول می تواند کاهش یابد.سلول های کیسه ای قابلیت سازگاری را برای ابعاد و ظرفیت های سفارشی فراهم می کند، به حداکثر رساندن استفاده از فضا در طرح های eVTOL.

این رویکرد دوگانه بازتاب دهنده مبادلات جامع Sunwoda در زمینه سیستم عامل سازی ، هزینه ، ایمنی ، سازگاری فناوری آینده ، سفارشی سازی و بهره وری فضا است.

در حال حاضر، Sunwoda به نقاط عطف در باتری های هواپیماهای الکتریکی دست یافته است:

• باتری مخصوص تولید انبوه eVTOL آن، "Xin·Yunxiao 1.0،" دارای چگالی انرژی 320 وات/کیلوگرم، چگالی قدرت مداوم 3300 وات/کیلوگرم در دمای اتاق، در عرض -30 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد کار می کند، 2000 چرخه را پشتیبانی می کند،و آزمون های ایمنی در محیط های شدید را به خوبی پشت سر گذاشته است..

• "Xin·Yunxiao 2.0" به روز شده دارای چگالی انرژی 360 وات / کیلوگرم، چگالی قدرت 3900 وات / کیلوگرم، تخلیه مداوم 10C، -35 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد، 1800 چرخه،و پیشگیری از فرار حرارتی در سطح سیستماز جمله 200 درجه گرم و نفوذ ناخن.

• برای باتری های استوانه ای بزرگ ، سلول های سری 46 Sunwoda دارای ساختارهای دو طرفه با صفحه کامل ، شیمی نیکل بالا و سیلیکون بالا و پوشش های با قدرت بالا هستند.تولیدات نسل دوم دارای چگالی انرژی ≥350 Wh/kg هستند.، ≥3C شارژ سریع، ≥10C تخلیه سریع در شرایط شدید و ≥1000 چرخه.

این راه حل های با انرژی خاص بالا نیازهای eVTOLs خالص الکتریکی را برای بارهای مفید بالاتر و مسافت های طولانی تر، مناسب برای هواپیماهای مسافرتی و باربری برآورده می کنند.برای هواپیماهای هیبریدی الکتریکی که نیاز به مکمل قدرت در طول پرواز و فرود دارند، Sunwoda یک سلول کیسه ای 230 وات / کیلوگرم با توان تخلیه مداوم 20C و توان تخلیه فوری 70C را توسعه داده است.

مزیت متمایز Sunwoda در باتری های برق هواپیمایی در توانایی آن برای پاسخگویی به نیازهای کاربردی متنوع در حالی که از معیار تراکم انرژی 300 Wh / kg صنعت فراتر می رود.با ارائه شارژ سریعتر و عمر چرخه طولانی تر، به OEM کمک می کند هزینه های عملیاتی را کاهش دهد و سودآوری را افزایش دهد.

هسته تکنولوژیکی: نوآوری سیستماتیک در مورد نقاط درد باتری eVTOL
Xu Zhongling تاکید می کند که نقاط درد R & D باتری eVTOL ابتدا در سطح مواد آشکار می شود.,تمرکز بر چگونگی اطمینان از ایمنی بالا و طول عمر چرخه در حالی که مواد فعال با انرژی خاص بالا را دنبال می کند.

• برای کاتودهای ثلثی با نیکل بالا، تکنولوژی های پوشش دقیق و دوپینگ به ظرفیت خاص 230 mAh/g می رسند و در عین حال دمای شروع exothermic DSC را 20 °C افزایش می دهند.افزایش ایمنی ذاتی و ثبات حرارتی.

• برای آنودها، مواد سیلیکون-کربن طراحی شده در آلیاژ، ظرفیت مشخص 2700 mAh/g و عمر دو چرخه را ارائه می دهند.آنها در عمق تخلیه (DOD) 100٪ گسترش نزدیک به صفر را به دست می آورند.، کاهش طول الکترود تا 90٪ و کاهش گسترش آنود سیلیکون.

• Custom electrolytes withstand high voltage and the strong oxidation of high-nickel cathodes while enabling high ionic conductivity for high-power discharge and meeting aviation flame-retardancy standards.

• پوشش های نوآورانه دو طرفه و پیشرفت های جدا کننده صفر انقباض حرارتی، قابلیت اطمینان و ایمنی را در شرایط شدید بهبود می بخشد.

یکی دیگر از چالش های اصلی تحقیق و توسعه در الکترودها قرار دارد: دستیابی به تخلیه مداوم با قدرت بالا بدون به خطر انداختن تراکم انرژی یا ایمنی.تکنولوژی باتری "Soft Solid-State" Sunwoda، امنیت بالا سیستم های جامد را با قدرت بالا سیستم های مایع ترکیب می کند، به دست آوردن تعادل مطلوب برای باتری های انرژی هواپیمایی

Xu notes that eVTOLs’ extreme performance demands and relatively lenient cost environments allow technologies previously shelved in automotive batteries due to cost constraints to find their first applications in eVTOL batteries.

برای ایمنی، از آنجا که خنک سازی مایع وزن قابل توجهی را اضافه می کند، باتری های هواپیمایی الکتریکی معمولاً خنک سازی هوا یا هوا را تحت فشار قرار می دهند، که از تبعید گرمای برتر و یکنواختی دمایی تقاضا می کند."سونوودا" به طور مقرون به صرفه، راه حل های مدیریت حرارتی کارآمد و حفاظت حرارتی چند سطحی با فن آوری های هشدار زودهنگام هوشمند از سلول تا بسته.

تحقیق و توسعه باتری های هواپیمایی پیشروی صنعت رانندگی
تولید کنندگان باتری ها در حال شکل دادن به تکامل باتری های eVTOL هستند، با باتری های جامد به عنوان یک میدان نبرد کلیدی در حال ظهور هستند.Sunwoda R&D باتری در اقتصاد کم ارتفاع را به عنوان یک موتور نوآوری برای ارتقاء کل اکوسیستم فناوری باتری می بیند، نه فقط یک راه حل برای کاربردهای جدید. شو تاکید می کند که پیشرفت های در اینجا، به ویژه در باتری های جامد، بازخورد و پیشرفت در باتری های خودروهای انرژی جدید را تسریع می کند.نشان دهنده همبستگی استراتژیک پشت تمرکز اقتصاد ارتفاع پایین Sunwoda.

در حال حاضر، اقتصاد ارتفاع پایین در حال انتقال از ابتدای سیاست محور به مرحله ای است که توسط نتایج R & D و سفارشات بازار دسته بندی شده است.سازندگان مخطوطه ایو تی ال مانند Xpeng AeroHT و Eve Air Mobility سفارشات بیش از 3000 واحد را داشتند.تا آوریل 2025، چندین سازنده OEM با شرکت های اجاره مالی و بانک ها همکاری کرده و 470 سفارش را به دست آورده اند.برق سازی همچنان روند کلیدی برای حفظ رقابت طولانی مدت eVTOLs است.

پیش بینی های بازار تخمین می زند که تقاضای تجمعی eVTOL چین تا سال 2030 از 16،000 واحد فراتر خواهد رفت. با فرض قیمت 200 کیلو وات ساعت برای هر هواپیما و باتری درجه هوایی در ¥ 3 / ساعت،بازار حمل مقدماتی می تواند به 10 میلیارد ین نزدیک شودتعهدات سفارشات و تقویت همکاری های تولید در حال تقویت اطمینان از رشد در این بخش نوظهور است.

"سونودا" با شرکت های پیشرو در زمینه "EVTOL" همکاری های عمیق برقرار کرده است و موقعیت خود را با تکنولوژی نشان می دهد.برنامه ریزی برای راه اندازی باتری های نیروی هوایی بیش از 400 وات/کیلوگرمنمونه اولیه الکترولیت کاملا جامد 60Ah، 1500 چرخه، -30 °C تا 80 °C کار، 400 Wh / kg از آزمایش نفوذ ناخن و 200 °C hotbox عبور کرده است.شو پیش بینی می کند که دستیابی به چنین تراکم انرژی بدون قربانی ایمنی یا عملکرد انرژی، عصر طلایی برای باتری های هواپیما در ارتفاع پایین را آغاز خواهد کرد.

در مورد چالش های تولید انبوه، Xu اشاره می کند که فرآیندهای مایع یا نیمه جامد با باتری های قدرت موجود تفاوت کمی دارند و نیاز به کنترل رطوبت دقیق تر و تشخیص نقص در سطح ppb دارند.باتری های جامد دارای موانع منحصر به فردی هستندسیستم عامل سازی و استاندارد سازی برای کاهش هزینه ها و رشد پایدار صنعت بسیار مهم خواهد بود.

به طور خلاصه، از توسعه زنجیره تامین مشترک تا تولید انبوه، صنعت باتری eVTOL در حال ایجاد استانداردهای قابل اندازه گیری و قابل ردیابی و فرآیندهای همکاری است.رشد سریع اقتصاد ارتفاع پایین، مرزهای تکنولوژی باتری قدرت را گسترش می دهد، و کل صنعت را به بلندی های جدید می برد.

با تجمع فنی عمیق خود، اخلاق "توسعه جلو" و نقشه راه دو تکنولوژی، Sunwoda فرصت های تاریخی ارائه شده توسط صنعتی سازی eVTOL را به دست می آورد،با هدف رهبری تکنولوژیکی و تجاری در اقیانوس آبی وسیع اقتصاد کم ارتفاع.