據(jù)國(guó)外媒體報(bào)告：盡管鋰電池技術(shù)在過去十年里取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步——例如電動(dòng)汽車在大容量鋰離子和鋰聚合物電池出現(xiàn)之前是不可想象的——但我們還有很長(zhǎng)的路要走。
無(wú)論是噴氣背包、飛行汽車，還是任何其他創(chuàng)新，如用于個(gè)人移動(dòng)的 VTOL 飛機(jī)，許多人都在展望未來(lái)——并想知道航空和航天電池技術(shù)世界何時(shí)會(huì)發(fā)生真正的革命。
在這篇博客中，我們將簡(jiǎn)要介紹一下垂直起降無(wú)人機(jī)電池技術(shù)的發(fā)展方向——以及在電池用于為電動(dòng) VTOL 飛機(jī)提供動(dòng)力之前需要做些什么，并創(chuàng)建創(chuàng)新的城市交通解決方案。
今天，我們正在制造比以往任何時(shí)候都能量密度更高的電池。像特斯拉這樣的公司正在向電池技術(shù)投資數(shù)百萬(wàn)美元，他們和其他行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)提出了一些提高電池能量密度的突破性技術(shù)。
然而，今天的電池是一種進(jìn)化，而不是一場(chǎng)革命。我們只是在迭代鋰聚合物等較舊的電池技術(shù)，真正的創(chuàng)新很少見。
對(duì)電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛汽車的日益關(guān)注肯定有助于推動(dòng)這一領(lǐng)域的研究，而且很可能在不久的將來(lái)會(huì)有突破——但這還沒有發(fā)生。
個(gè)人 VTOL“飛行汽車”和噴氣背包產(chǎn)品等“科幻”發(fā)明面臨的主要挑戰(zhàn)是能量密度。簡(jiǎn)而言之，與傳統(tǒng)燃料相比，大多數(shù)電池都非常重，并且能量密度非常低。即使是世界上能量密度最高的電池也無(wú)法與汽油或噴氣燃料提供的能量密度相提并論。例如，由 Alta 等電子汽車公司制造的先進(jìn)電池的能量密度約為 180 Wh/kg，而 Tesla Model 3 電池的能量密度為 207 Wh/kg。這些都是不錯(cuò)的數(shù)字——但仍遠(yuǎn)未達(dá)到 VTOL 車輛和其他此類創(chuàng)新所需的水平。噴氣燃料的能量密度為 9.6 kWh/L。這意味著，一磅一磅的噴氣燃料的能量密度比電池高出近 50 倍。然而，內(nèi)燃機(jī)的低效率意味著 1,000 磅的噴氣燃料產(chǎn)生的功率僅為 1000 磅電池的 14 倍左右?？偠灾?，電池需要變得更輕、能量密度更高，以便開發(fā)輕型個(gè)人電動(dòng) VTOL 飛機(jī)成為可能。
正在開發(fā)哪些新的電池技術(shù)？
大多數(shù)分析師認(rèn)為，考慮到我們目前的發(fā)展速度，VTOL 飛機(jī)和電動(dòng)飛行距離我們還需要不少時(shí)間，但如果新電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)，它們可能會(huì)在更短的時(shí)間內(nèi)開啟城市交通的新時(shí)代。
有幾種新的電池類型正在開發(fā)中。鎂電池、鋰氧電池和鎳鐵電池只是其中的一小部分。另外固態(tài)電池和4.4V、4.5V超高壓垂直起降無(wú)人機(jī)鋰電池也在開發(fā)中，大眾汽車等大公司投入數(shù)百萬(wàn)美元進(jìn)行研發(fā)。與必須使用液體或聚合物電解質(zhì)的電池相比，這些電池可以提供更高的能量密度。
電池技術(shù)穩(wěn)步提升——電動(dòng)飛行時(shí)代不遠(yuǎn)了
盡管電池技術(shù)處于當(dāng)前狀態(tài)，但我們儲(chǔ)存電力的能力每年都在提高。而且，在不久的將來(lái)，新的電池創(chuàng)新完全有可能實(shí)現(xiàn)清潔、高效的電力存儲(chǔ)——以及輕到足以為飛機(jī)和 VTOL 個(gè)人移動(dòng)設(shè)備供電的電池。
很快，電動(dòng)交通時(shí)代就要來(lái)臨了。無(wú)論我們是駕駛、飛行還是使用任何其他形式的交通工具，電池技術(shù)都將開啟一個(gè)無(wú)與倫比的創(chuàng)新時(shí)代。
