低空航空器动力电池技术路线图（2025 版）

编委会 主任 王建斌韩成业孙信薛松柏 编委（按姓氏拼音排序） 安黎蔡雨曹晨陈娟陈婉容崔言明邓小东樊馨月冯嘉仪关俊山郭佳胡伟江柯成姜丹金伟李春芳李建立李勐李清刘辰璞刘贯东刘嘉宁刘剑平刘十一卢欢卢宇芳吕鹏申奇盛建斌宋小明唐海波陶建坤田野王珂王颖王超越王飞鸿王建杰王澎王寅王雨魏婧芫翁志福吴湘江武进壮谢陵邢双喜杨浩姚振辉尹艳萍余华强云亮张衡张新丰张智明赵海龙赵世佳郑翔周明岳朱冠楠 核心编制单位 工业和信息化部装备工业发展中心辽宁通用航空研究院万丰飞机工业有限公司四川沃飞长空科技发展有限公司宁德时代新能源科技股份有限公司惠州亿纬锂能股份有限公司同济大学中国汽车动力电池产业创新联盟 参与编制单位（按拼音排序） 北京卫蓝新能源科技股份有限公司重庆长安股份有限公司弗迪电池有限公司孚能科技（赣州）股份有限公司国轩高科股份有限公司赣锋锂业集团股份有限公司江苏正力新能电池技术股份有限公司零重力飞机工业有限公司厦门市产品质量监督检验院欣旺达电子股份有限公司亿航智能控股有限公司上海沃兰特航空技术有限责任公司上海峰飞航空科技有限公司 上海御风未来航空科技有限公司广州汇天航空航天科技有限公司浙大城市学院中电科蓝天科技股份有限公司中国电子科技集团有限公司总体院中国电子科技集团第十八研究所中国汽车工程研究院股份有限公司中创新航科技集团股份有限公司中汽研汽车检验中心（天津）有限公司中山福昆航空科技有限公司中信重工洛阳储变电系统有限公司 目录 一、前言.................................................................................................2 （一）研究意义及目的.................................................................2（二）低空航空器分类和研究范围.............................................3 二、低空航空器动力电池技术指标要求..............................................5 （一）低空航空器动力电池适航要求.........................................5（二）低空航空器动力电池主要技术指标及相关定义..............7（三）电动垂直起降航空器对动力电池的技术指标要求........10（四）电动固定翼航空器对动力电池的技术指标要求............11 三、技术发展现状及面临挑战............................................................13 （一）技术现状..........................................................................13（二）面临挑战..........................................................................15 四、技术路线图...................................................................................18 （一）技术路线图范围界定.......................................................18（二）总体技术路线图...............................................................18（三）动力电池关键材料技术路线图.......................................22 五、重点攻关任务...............................................................................26 （一）高能量密度新型电池体系开发.......................................26（二）高安全与可靠性电池系统集成技术开发........................26（三）研究制定低空航空器动力电池标准路线图....................27（四）高一致性统型电芯开发与标准化....................................28 六、政策建议.......................................................................................28 （一）统筹战略布局，强化顶层设计引领..............................28（二）筑牢安全防线，健全监管体系框架..............................29（三）激活创新动能，构建产业协同生态..............................29（四）聚焦规范发展，推进标准体系建设..............................30（五）提升技术支撑，完善检测认证能力..............................30（六）优化发展环境，培育产业生态沃土..............................31 附件：缩略语.......................................................................................32 一、前言 （一）研究意义及目的 低空经济作为战略性新兴产业，应用场景丰富，广泛覆盖城市空运、区域通勤、物流配送与观光旅游等应用领域，其运行空域与传统航空相互补充，是解决空中出行“最后一一公里”的关键环节，有望率先实现规模化商业落地。 当前低空航空器更多聚焦中短距离应用场景，因此，纯电动低空航空器成为主流选择之一，目前整机企业中采用纯电动技术方案的比例超过90%。然而，作为纯电动低空航空器的“心脏”，当前动力电池在能量密度、功率密度、循环寿命、安全可靠性及快充性能等关键指标上，仍难以全面满足低空航空器对续航能力、有效载荷、高安全性以及经济性的综合需求，成为制约其大规模商业化应用的核心瓶颈。 为贯彻国家“十五五”规划部署，科学引导政府规划、企业研发与产业链协同创新，高效集聚创新资源，加快高性能低空航空器用动力电池技术突破与产业化进程，支撑我国低空产业安全、可持续发展，并在全球未来交通科技竞争中抢占战略制高点，由行业领先的整机及电池企业、行业机构和高校院所联合组成低空航空器动力电池研究工作组，共同编制《低空航空器动力电池技术路线图“（2025版）》，（以下简称“路线图”）。 本路线图紧密围绕我国低空产业发展的实际需求，系统梳理了电动航空器动力电池技术的发展现状与技术指标要求，针对电动垂直起降航空器（eVTOL）、电动固定翼航空 器等不同机型，制定了短中长期相结合的多元化技术发展路径，旨在明确低空航空器动力电池的关键性能指标，凝聚行业技术共识，引导产业链上下游协同攻坚，为相关领域提供清晰的技术发展预期与路径指引，对推动低空航空器产业突破动力电池关键技术瓶颈，实现高质量发展具有重要的战略意义。 本路线图所涉及的低空航空器主要指在低空空域（通常指3000米以下所包含的空域）飞行、后大起飞重量不小于150kg的航空器，如图1所示，按动力来源区分包括传统能源、混合动力、纯电动、氢能源等类型；按构型区分包括固定翼、直升机、多旋翼、复合翼、倾转旋翼、倾转涵道翼等。 电动垂直起降航空器（eVTOL）作为低空交通体系的关 键载体，主要面向城市内短途应用场景，其动力系统需兼顾垂直起降阶段的高功率与巡航阶段的持久续航能力需求；电动固定翼航空器作为通用航空电动化转型的重要方向，主要适用于城市间中途运输，其动力系统更强调高能量密度，以满足长时间巡航飞行的需要。当前，这两类航空器已在商业航空、国防军事、农业植保、科研探测、短途运输、公共服务、低空物流与测绘等多个领域展现出广阔应用场景，并初步形成先导示范效应，具有显著的发展潜力。 当前，电动垂直起降航空器和电动固定翼航空器正处于应用验证迈向量产的关键阶段，动力电池的性能与成本已成为其快速发展的关键卡点。需要说明的是，当前低空航空器主要聚焦短途应用，基本采取纯电动技术路线。为推动下一代动力电池技术路线的科学制定与产业合理布局，本路线图围绕纯电动的eVTOL与电动固定翼航空器两类典型低空航空器的动力电池技术路线图，开展深入研究与整体规划，混合动力、氢能源等技术作为低空航空器电动化发展的重要技术路线，将在一续研究中持续更新完善。 二、低空航空器动力电池技术指标要求 为全面提升低空航空器的综合性能，推动其应用验证和投入量产，动力电池需在能量密度、功率密度、循环寿命、安全性与可靠性等关键技术指标上实现系统性突破。面向商业化大规模应用，低空动力电池性能需在满足适航要求基础上，兼顾“三高一快一长”—即高安全、高能量密度、高功率密度、快速补电（充/换）能力和长寿命。 （一）低空航空器动力电池适航要求 全球各国航空局的适航规章均对航空动力电池的安全性、可靠性与环境适应性提出了全生命周期要求。航空动力电池系统须通过热失控传播、过充过放、短路、机械冲击、振动及极端温度测试等在内的一系列审定试验，以保障其在各种极端工况下无灾难性故障风险。同时，电池系统还需具备健全的状态监控与故障预警功能，并满足阻燃、毒性释放及安装防护等严格规定，确保其具备航空应用所需的高安全性与适航符合性。 当前，国内外适航管理机构主要参考现有航空器低压电池标准、航空电子设备相关规范，以及电动汽车动力电池相关标准作为审定基础，尚未形成针对低空航空器动力电池的专用适航标准。 （二）低空航空器动力电池主要技术指标及相关定义 参考国标GBT 31486—2024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》和HB 6167民用飞机系列标准，定义了低空航空器动力电池主要性能指标，具体如下： 1能量密度 单位质量/体积的动力电池所能存储的电能总量，是决定低空航空器续航能力的核心指标，分为质量能量密度（单位：Wh/kg）和体积能量密度（单位：Wh/L）。 2功率密度 单位质量的动力电池在瞬时或持续工况下输出功率的能力，直接影响低空航空器的起飞爬升、抗气流扰动及应急加速性能，分为瞬时功率密度（单位：W/kg）和持续功率密度（单位：W/kg）。 3充放电倍率 衡量电池快速充放电的能力，通常用一定时间内可充/放的电量比例表示。充放电倍率影响低空航空器的操控性能以及运营效率，分为持续充放电倍率和峰值充放电倍率。如eVTOL垂直起降时需要更大的升力，放电倍率需更高；快充能力直接影响低空航空器电能补给速度，对运营效率和运营成本有直接重大影响。 4电池循环寿命 动力电池在充放电循环中，容量衰减至初始容量80%时的总循环次数，影响低空航空器的运营成本。为满足日均 5次以上起降的商业运营需求，电池需具备2000次以上的循环寿命。电池寿命延长可降低更换频率，提高经济性。 5温度适应性 衡量动力电池在极端高低温环境下保持性能稳定的能力，指标分为不同温度下的能量保持率（单位：%）和容量保持率（单位：%）。考虑低空航空器飞行过程中高低空升降过程中环境温度的瞬变，其动力电池需要在-40℃—-20℃的低温环境下保持一定的放电能力，同时在55℃高温下长时稳定工作，短时工作可承受70℃高温。 6安全性与可靠性 动力电池在过充、过放、短路、跌落、热冲击、机械冲击（含鸟撞击和着陆冲击等）、高温高湿、减压试验、振动、盐雾等极端工况下，具备包容热失控、起火、爆炸等能力。动