瑞浦蘭鈞劉微：正在開發eVTOL用320Wh/kg“問頂”電池
作為國家戰略性新興產業，以eVTOL為代表的低空經濟成為電池企業聚焦的新興市場。摩根士丹利預計，eVTOL行業的市場規模將在2025年達到350億美元，2030年有望增至3000億美元，發展潛力巨大。面對這片新興的萬億市場，電池企業在積極搶灘。
今年4月，全球儲能電池出貨排名第五，戶用儲能電芯出貨量位居第二的瑞浦蘭鈞，與國內eVTOL領軍企業御風未來簽署了戰略合作協議，并達成深度合作，將共同研發下一代飛行器能源解決方案。瑞浦蘭鈞表示，將為后者在全球范圍內的eVTOL飛行器項目提供定制化高鎳電池解決方案，從電芯到系統，為其產品性能及適航認證提供全面支持。
近日，由中國化學與物理電源行業協會指導，動力電池應用分會和電池中國網聯合主辦的“電動航空及下一代電池技術(CIBF2025深圳)交流會”在深圳舉辦，瑞浦蘭鈞能源股份有限公司電芯研發總監劉微，發表了題為《問頂?電池助力低空經濟發展》的演講，向與會代表分享了瑞浦蘭鈞在低空經濟領域電芯研發方面的最新進展。
圖為瑞浦蘭鈞能源股份有限公司電芯研發總監劉微作主題演講
eVTOL飛行器的續航能力和飛行性能是其商業化進程中重要的技術攻關點。為此，eVTOL飛行器電池需要具備比車規級電池更高的能量密度和更高倍率的放電能力，并滿足航空級的安全性和適航標準。劉微表示，當前動力電芯到了超級快充時代，主流超級快充的電芯仍是方形鋁殼，瑞浦蘭鈞一直專注于方形鋁殼電芯，因此是基于自身擅長的領域去探索方形鋁殼在eVTOL領域的應用前景。
從市場需求看，劉微表示，瑞浦蘭鈞總結出eVTOL飛行器電芯的核心指標為“三高一快”，即高能量密度、高安全性、高度輕量化、快充倍率要求高。一般在起飛和降落時需要瞬間提供大量功率，要求電池充放電倍率在5C以上，持續時間一般在2分鐘之內。因此，瑞浦蘭鈞在電芯設計方面主要考慮的內容，包括功率優化和安全性調整、能量密度提升、壽命，以及開發流程。
eVTOL領域的產品方案，據劉微介紹，2024年以前瑞浦蘭鈞推出的相關產品能量密度約為300Wh/kg、720Wh/L，今年正在開發的第二代電芯產品能量密度接近320Wh/kg、800Wh/L，材料體系仍以高鎳三元+硅碳負極為主。劉微還表示，目前eVTOL領域的電芯設計體系比較相似，只是在電芯形態、尺寸、容量方面有一定的變化。據瑞浦蘭鈞規劃，其未來技術指標將進一步提升到400Wh/kg。
產品方面，劉微介紹稱，針對低空經濟領域，瑞浦蘭鈞已推出問頂?50Ah高鎳三元鋰電池。該款電芯可實現1/3C倍率下310Wh/kg能量密度和780Wh/L體積能量密度，系統能量密度達270Wh/kg，續航可達300公里;并可實現-30℃到60℃超寬溫域穩定運行，5C放電容量保持在88%左右，6C放電在30%SOC下可以支持120s左右的放電。該產品主要針對中大型2噸以上的無人機或者eVTOL等應用場景。
電芯設計方面，據介紹，該款電芯依然采用瑞浦蘭鈞“問頂”創新結構，使內部空間得以充分利用。問頂電芯相比傳統采用蓋板技術的電芯，主要是通過創新蓋板結構和裝備方式，減少電池頂部的空閑空間，并縮短極耳的長度，可使電極的高度增加3mm以上，從而能有效增加相同尺寸電池的容量，提高能量密度。
劉微表示，問頂電芯在2022年8月研發成功，截至目前已出貨超20GWh，僅今年4月單月出貨量就已超過2GWh，所以其結構可靠性已得到充分驗證，并且在整車及其它領域的應用經驗也較為豐富，因此瑞浦蘭鈞希望能把“問頂”技術應用于eVTOL領域，做方形電芯的標準產品，以適配具有可行性的技術方案。
從內部材料看，據介紹，問頂?50Ah三元鋰電池采用超高鎳三元正極，搭配硅碳負極的NCM化學體系，配合自主研發的超高鎳高倍率電解液，并且為了滿足航空對重量的高要求，通過結構設計和采用輕量化金屬殼體，實現結構件減重，同時使能量密度提升至310Wh/kg以上。
循環壽命和安全性方面，據介紹，1/3C倍率下，問頂?50Ah三元鋰電池循環壽命超1000次;結合動力電芯的安全標準摸底了該款電芯的安全性能。劉微指出，航空級別的安全標準要比車規級要求更為嚴格，后續瑞浦蘭鈞還將會和客戶在新產品開發過程中，按照新的產品安全標準進行測試和摸底，就當前來看，該款電芯熱失控觸發最高溫度到600℃，沒有擴散到第二套電芯。
此外，據劉微介紹，截至目前，瑞浦蘭鈞在國內的溫州、柳州、嘉善、佛山、重慶，以及海外的印尼設有生產基地，而印尼基地也是瑞浦蘭鈞在海外布局的第一個電池工廠。
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