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航空之家:eVTOL整機面臨換電或充電選擇

2024-01-30科學

據航空之家介紹,換電是基礎設施成本高,充電是電池技術要求高。和汽車差不太多,基礎設施成本高是死的,未來可變化的空間較低;而電池技術的發展是靈活的,充電更有想象力。

在將eVTOL推向市場的競賽中,同時也在競相將為其飛機提供動力的基礎設施和技術推向市場。eVTOL整機選擇換電或充電會面臨一個選擇。說到電池技術,這是大多數eVTOL開發者已經回答過的問題。

雖然換電和快速充電都有其優點,但由於客戶偏好和物流簡單性等因素,絕大多數公司都選擇了快速充電 。充電避免了更換所需的勞動力,以及電池儲存空間和遵守儲存法規的需要。

Beta聲稱其可互操作的多模式快速充電系統可以在不到一小時的時間內為其Alia-250飛機充電。該系統引起了Archer的註意,並購買了Beta的幾個單元,用於其Midnight eVTOL飛機

日本SkyDrive在其eVTOL上使用快速充電的原因包括開發的總體成本,以及包括基礎設施在內的營運成本。此外,使用快速充電策略可以減少飛機結構的總重量。 2023年11月,SkyDrive和關西電力公司宣布在eVTOL充電設施方面進行合作,為2025年日本大阪世博會做準備。再加上快速充電確實已經非常快,能夠在乘客或有效載荷解除安裝/裝載的時間內完成所需充電的時間。例如,Beta已經建立了一個系統,可以在不到一小時的時間內為其Alia-250飛機充電。這是一個可互操作的多模式快速充電系統,適用於任何eVTOL,該系統采用了電動航空已經使用的組合充電系統。2023年11月,Beta和Archer宣布,Archer已經購買了Beta的幾個單元,用於其Midnight eVTOL飛機。Beta的充電系統已經在美國東部的幾個地方使用,包括埃格林空軍基地。Archer購買的充電單元位於其加利福尼亞州的開發現場。除了支持電動航空,Beta系統還可以為電動地面車輛充電。因此,Beta在幾乎所有的充電點都安裝了多個單元,以便為飛機和車輛提供服務。事實上,在俄亥俄州春田等地,汽車正在排隊使用Beta的充電器,因為是該地區速度最快的。關於Beta/Archer的合作,GAMA認為,讓不同制造商的電動飛機和電動地面車輛共享充電基礎設施將有助於降低現有飛機基礎設施的通電成本。一個共同的標準將增強人們對eVTOL行業新興的先進空中交通部門的信心。與多個專有充電系統的模式相比,共享充電的其他好處在2023年9月釋出的一份名為【充電基礎設施的互操作性】GAMA報告中進行了描述。

為了盡可能廣泛地提供永續的航空旅行,Joby建立了一個通用的充電系統,並計劃向eVTOL行業免費提供這些規範。

Joby的通用充電

Joby還建立了一個用於快速充電的通用充電介面,這是10年研發的成果。2023年11月,Joby宣布將向eVTOL行業免費提供這些規範。Joby還致力於建立一個通用的快速充電標準,該標準可以成為世界各地電動航空營運的基礎。Joby的充電技術已經在其位於加利福尼亞州的飛行測試中心和同樣位於加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地使用。Joby的系統與其他正在開發的系統不同,因為其有望提供較低的認證負擔,並支持所有正在開發的電動飛機,從短程eVTOL到長途飛行的電動飛機(使用多個獨立電池組)。它具有整合電池調節和安全、高速的數據下載功能,有望滿足FAA的安全和網路安全要求。對於今天在紐約等關鍵市場進行的95%的旅行,能夠在比Joby預期的時間更短的時間內為飛機充電,這意味著充電時間不會阻礙絕大多數早期目標航線的背靠背飛行。Joby在加利福尼亞州的飛行測試中展示了這種快速充電能力,並接待了兩支美國海軍陸戰隊特遣隊,展示了飛機在最短的周轉時間內進行背靠背飛行的能力。

電池更換

盡管電池更換在所需的儲存和管理基礎設施方面成本高昂,只有在每個eVTOL模型中使用統一的電池系統情況下,這種方法才是可行的,但這種方法仍然具有一些優勢。在電力成本存在使用時間差異的管轄區,當電力成本較低時,可以對準備更換的電池充電。 電池健康是Volocopter決定使用換電技術的原因之一,至少在最初是這樣。在2023年7月,Volocopter表示最初會將電池更換技術作為重點,這一概念為大幅延長電池壽命提供了許多可能性。 對於換電,未來美國可能會要求在每次換電後,都要有一名經過認證的飛機管理技術人員在eVTOL飛機上「簽字」。

盡管換電在所需的儲存和管理基礎設施方面成本高昂,但這種方法仍然具有一些優勢。這就是Volocopter決定圍繞換電制定電池管理戰略的原因。

換電或充電

由於eVTOL機型設計的多種多樣,因此不容易概括出一個典型的四至六人eVTOL需要什麽樣能力的電池。然而,eVTOL大小所需的電池容量可能在200千瓦時範圍內。至於是換電還是充電,基本上主流的eVTOL整機公司都已經用腳完成了投票。

文章轉載自:航空之家