低空飞行器(如电动无人机、eVTOL、电动直升机、小型侦察飞行器等)对电池提出了极高的技术要求,涵盖能量密度、功率密度、安全性、寿命和环境适应性等多个维度。
| 类型 | 举例 |
|---|---|
| 多旋翼无人机 | 民用无人机、军用察打一体机 |
| 固定翼 / 垂直起降eVTOL | 城市空中出行(UAM)、物流投送 |
| 电动直升机 / 小型载人飞行器 | 电动轻型直升机、个人飞行器 |
| 侦察/预警平台 | 战术侦察飞行器、小型高空气球 |
| 要求类别 | 具体指标 | 说明 |
|---|---|---|
| 1. 高能量密度 | ≥ 200 Wh/kg(目前锂电主流) 目标:≥ 300 Wh/kg(固态/硅碳) | 提高续航与有效载荷 |
| 2. 高功率密度 | ≥ 500~1000 W/kg(短时) | 起飞、垂直爬升阶段高放电需求 |
| 3. 轻量化设计 | 高比能、轻质结构、系统级集成 | 电池重量占整机质量 20~50% |
| 4. 安全性 | 抗热失控、防爆、防短路 | 空中应用容错率极低,需多重保护 |
| 5. 快速充放电能力 | 支持 3C10C 放电,1C2C 充电 | 满足高频次任务与快速周转 |
| 6. 高循环寿命 | ≥ 500~1000 次 | 商用eVTOL目标寿命≥1000次 |
| 7. 高低温适应 | -20℃ ~ +55℃(军用可达 -40℃) | 外部环境变化剧烈 |
| 8. 智能化监控 | BMS 实时监控+冗余通信 | 支持SOC/SOH估算,故障预测 |
| 9. 空中失效安全机制 | 热失控隔离、电芯故障切换、电源模块冗余 | 保障飞行安全与紧急处置能力 |
| 类型 | 能量密度(Wh/kg) | 特点 | 适用阶段 |
|---|---|---|---|
| 三元锂(NCM/NCA) | 200~280 | 成熟、能量密度高 | 主流应用(DJI等) |
| 磷酸铁锂(LFP) | 140~180 | 安全性好,寿命长 | 重载低速飞行器 |
| 硅碳负极锂电 | 280~350(研发中) | 高比能、快充 | eVTOL、载人飞行器 |
| 固态锂电 | 300~400+ | 高安全、超高能量密度 | 未来主流(研发) |
| 液流电池 / 氢燃料 | 可扩展 | 容量可重构,但功率密度不足 | 中远期探索方向 |
多路温度/电压采样,精度高
冗余通信(如 CAN+RS485)
热失控预警与动态功率调节
空中故障自检与飞控系统联动
具备 OTA 升级和远程监控能力
| 项目 | 描述 |
|---|---|
| 热失控防护 | 使用热断路器、相变材料、散热通道 |
| 电芯冗余结构 | 支持单芯失效隔离 |
| 多级保护机制 | 物理+电子级别限流、限温、过压断电 |
| 燃烧控制方案 | 采用不可燃电解液 / 陶瓷隔膜技术 |
| 结构防护 | 模组抗震/抗压/防火封装设计 |
| 标准号 | 内容 |
|---|---|
| GJB 4477A | 军用锂离子电池总规范 |
| GJB 150A | 军品环境试验通用要求 |
| FAA/EASA(适航标准) | eVTOL所用电池需满足适航认证 |
| UN38.3 / IEC 62133 | 运输与电池安全性要求 |
| ASTM F3398/F3269 | eVTOL 电池系统测试流程(美) |
| 应用场景 | 续航 | 放电倍率 | 重量限制 | 特殊要求 |
|---|---|---|---|---|
| 物流无人机 | 30~60 min | 3C~5C | 中等 | 快充、冷启动 |
| eVTOL | ≥1小时 | 5C~10C(起飞) | 严格 | 高安全、长寿命 |
| 侦察无人机 | ≥2小时 | 2C | 严格 | 高能量密度 |
| 电动直升机 | 10~30 min | ≥10C | 高 | 冗余供电、热管理 |
| 高原飞行 | 波动大 | ≥5C | 严格 | 高海拔放电稳定性 |
低空飞行器电池选型报告(针对三元/固态/LFP等对比)
eVTOL电池系统架构图+冗余设计方案
高倍率测试方案(含C-rate、温控)
整机电池+BMS一体化设计参考
适航/军标/UN38.3合规检测清单
如你已确定飞行器平台或具体飞行任务场景(如载重、续航、飞行时间等),我可以帮你进行电池系统参数推算或选型建议。需要我帮你做个初步选型方案吗?
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。