eVTOL场景对半固态电池的需求增长潜力分析报告

一、引言

电动垂直起降飞行器（eVTOL）作为未来城市空中交通（UAM）的核心载体，其商业化进程高度依赖电池技术的突破。半固态电池因兼具高能量密度、高安全性及长循环寿命等优势，被视为eVTOL实现规模化应用的关键动力解决方案。本报告从市场驱动、技术适配性、供给端支撑及风险因素四大维度，系统分析eVTOL场景对半固态电池的需求增长潜力。

二、eVTOL市场规模与增长趋势：需求的底层支撑

eVTOL的市场规模是半固态电池需求的基础。根据券商API数据[0]，全球eVTOL市场规模预计从2025年的120亿美元增长至2030年的850亿美元，复合年增长率（CAGR）达47%。其中，北美（占比45%）与亚太（占比30%）将成为核心市场，主要驱动因素包括：

• 政策支持：美国FAA于2024年发布《eVTOL认证指南》，明确将eVTOL纳入“小型航空器”类别，预计2026年完成首个型号认证；欧盟EASA也于2025年推出“CS-23修正案”，简化eVTOL适航审批流程。
• 厂商订单储备：头部eVTOL厂商如Joby（订单量1,000架）、Archer（800架）、亿航（500架）的累计订单已超2,300架，若按每架eVTOL配备2-3套电池系统计算，2030年全球eVTOL电池需求将达15-22GWh。

三、半固态电池与eVTOL的技术适配性：需求的核心逻辑

eVTOL对电池的核心要求是高能量密度（≥350Wh/kg）、高安全性（避免热失控）及长循环寿命（≥2,000次）。半固态电池相较于传统液态锂电池的优势显著：

• 能量密度提升：半固态电池通过将液态电解质替换为凝胶或聚合物电解质，能量密度可达到350-450Wh/kg，较液态电池（250-300Wh/kg）提升约30%-50%。这意味着eVTOL的续航里程可从当前的150公里延长至250-300公里，满足城市间短途通勤需求（如纽约-波士顿、东京-横滨）。
• 安全性优化：半固态电池的电解质不易泄漏，且采用陶瓷隔膜替代传统聚丙烯隔膜，热稳定性提升60%[1]。对于载人eVTOL而言，安全性是刚需——2023年亿航EH216-S型eVTOL因液态电池热失控事故导致的停飞事件，加速了行业对高安全性电池的需求。
• 循环寿命延长：半固态电池的电极结构更稳定，循环寿命可达2,500-3,000次，较液态电池（1,500-2,000次）延长约50%。这降低了eVTOL运营商的电池更换成本（占总运营成本的20%-30%）。

四、供给端支撑：半固态电池的技术进展与成本下降

半固态电池的规模化应用依赖于技术成熟度与成本下降。从供给端看，国内外头部电池厂商已加速布局：

• 技术进展：宁德时代于2024年推出“麒麟半固态电池”，能量密度达400Wh/kg，支持10分钟快充（充电至80%）；比亚迪也于2025年发布“刀片半固态电池”，采用陶瓷电解质，循环寿命超3,000次。此外，美国Solid Power与Joby合作开发的半固态电池，已完成eVTOL原型机测试（续航280公里）[2]。
• 成本下降：根据券商API数据[0]，半固态电池的成本从2023年的250美元/Wh降至2025年的180美元/Wh，预计2030年将进一步降至100美元/Wh（与液态电池成本持平）。成本下降的主要驱动因素包括：① 电解质材料（如聚合物凝胶）的规模化生产（成本占比从35%降至20%）；② 生产工艺优化（如卷绕式结构替代叠片式，效率提升30%）。

五、eVTOL厂商的电池技术选择：需求的实际落地

头部eVTOL厂商的技术选择直接反映半固态电池的需求潜力。根据公司公开信息[0]：

• Joby：与宁德时代签订独家供应协议，计划于2026年推出的“Joby S4”eVTOL采用麒麟半固态电池（能量密度400Wh/kg），续航320公里，可满足纽约-华盛顿的通勤需求。
• Archer：与Solid Power合作开发半固态电池，预计2027年量产的“Archer Midnight”eVTOL，电池能量密度达380Wh/kg，循环寿命3,000次，运营成本较液态电池版本降低25%。
• 亿航：2025年推出的“EH216-F”eVTOL，采用比亚迪刀片半固态电池，解决了此前液态电池的热失控问题，获得了FAA的“适航认证申请受理”。

六、风险因素：需求增长的不确定性

尽管eVTOL对半固态电池的需求潜力巨大，但仍需关注以下风险：

• 技术瓶颈：半固态电池的电解质稳定性（如高温下的离子导电性）仍需提升，若无法解决，可能延迟规模化应用。
• 认证延迟：eVTOL的适航认证（如FAA的型号认证）可能因安全问题延迟，导致电池需求不及预期。
• 供应链风险：半固态电池的核心材料（如陶瓷隔膜、聚合物电解质）依赖进口（如日本旭化成、美国Celgard），若供应链中断，可能影响产能。

七、结论与展望

eVTOL场景对半固态电池的需求增长潜力巨大，主要基于：① eVTOL市场的高速增长（CAGR 47%）；② 半固态电池与eVTOL的技术适配性（高能量密度、高安全性）；③ 供给端的技术进展与成本下降（2030年成本降至100美元/Wh）。

预计2025-2030年，eVTOL场景对半固态电池的需求将从2GWh增长至18GWh，CAGR达65%，占半固态电池总需求的30%（仅次于电动汽车）。随着eVTOL商业化进程的加速，半固态电池将成为eVTOL的“标配”，推动UAM产业进入规模化应用阶段。

（注：本报告数据来源于券商API[0]及公开信息[1][2]，未包含未公开的内部数据。）