Полутвердотельные мягкие (pouch) ячейки выходят на рынок eVTOL: что действительно нужно индустрии воздушного такси 

У индустрии электрических вертолётов eVTOL есть ключевая проблема — не дефицит комплектующих и не стоимость, а плотность энергии. Аккумуляторы современных прототипов воздушного такси не обладают достаточной энергоёмкостью для рентабельной массовой эксплуатации. И вся отрасль это понимает.

Современные авиационные литий‑ионные ячейки NMC дают 250–300 Вт·ч/кг. Для электромобиля это хороший показатель, но для летательного аппарата, который поднимает в воздух батарею, пассажиров, конструкцию и двигатели без режима выбега и рекуперации торможения — 300 Вт·ч/кг это только минимальный порог работоспособности, а не предел возможностей.

Цель отрасли — 400 Вт·ч/кг. При такой плотности воздушное такси может перевозить четырёх пассажиров по городу на одном заряде с запасом мощности на погодные условия, облёты маршрутов и деградацию ячеек за сотни полётных циклов. При значениях ниже 400 Вт·ч/кг операторы работают на очень тонкой марже, что делает бизнес неустойчивым. Полутвердотельные мягкие ячейки с показателями 300‑350 Вт·ч/кг (уже на стадии раннего серийного производства) — самая близкая технология для преодоления этого разрыва.

Почему характеристики аккумулятора определяют всё

Вес батареи в eVTOL работает иначе, чем в автомобиле. Если в машине дополнительные 100 кг батареи дают небольшое ухудшение динамики, то в летательном аппарате каждый килограмм требует подъёмной силы, а для неё нужна энергия аккумулятора. Возникает замкнутый цикл увеличения веса.

Сейчас батарейный блок занимает 25‑35 % от взлётной массы eVTOL. При замене обычных ячеек на полутвердотельные той же массы мы получаем на 17 % больше энергии. Либо при сохранении нужного запаса энергии можно снизить вес блока примерно на 22 кг. Этот запас веса можно использовать под полезную нагрузку — в том числе для дополнительного пассажира. Для четырёхместного воздушного такси это означает рост дохода за полёт на 25 % без дополнительных операционных расходов. Повышение плотности энергии не просто увеличивает дальность полёта — оно напрямую растёт прибыль каждого вылета.

Экономика эксплуатации

Замена батарей — самая крупная статья повторных расходов при эксплуатации eVTOL. Полутвердотельные ячейки дают два важных преимущества:

1. При одинаковом запасе энергии уменьшаются габариты и вес блока, снижаются расходы на замену.
2. По сравнению с классическими жидкостными NMC демонстрируют лучшую стабильность ресурса циклов при рабочих разрядах, увеличивая срок службы до замены.

Благодаря этому затраты на батареи перестают быть критическим препятствием для достижения безубыточности полётов.

В чём отличие полутвердотельной ячейки

Разница лежит в электролите. В обычных литий‑ионных ячейках электролит жидкий, он хорошо проводит ионы, но горюч и может вытекать при повреждении корпуса.

В полутвердотельных системах часть или вся жидкость заменена гелевым, полимерным или керамическим составом, который не течёт при рабочих температурах. Это даёт важные плюсы для авиации:

✅ Повышенная устойчивость к проколам и сжатию

✅ Снижение риска воспламенения

✅ Возможность более плотной укладки электродов, что и поднимает плотность энергии до 300‑350 Вт·ч/кг

Кроме того, полутвердотельная архитектура проще проходит авиационные сертификационные испытания на перегруз, прокол, перезаряд и тепловой удар, чем классические жидкостные ячейки. Это влияет на сроки сертификации и вес систем терморегулирования внутри батарейного блока.

Состояние рынка на 2026 год

В 2026 году производители eVTOL активно проходят процедуры подтверждения лётной годности. Батарейная система — один из самых тщательно проверяемых компонентов.

Полутвердотельные ячейки эволюционная, а не революционная технология. Они используют привычные катодные материалы и похожее производственное оборудование. В отличие от полностью твердотельных аккумуляторов, для которых ещё нет устоявшихся нормативов сертификации, путь допуска полутвердотельных ячеек значительно проще.

Скорее всего именно полутвердотельные мягкие ячейки получат допуск для серийных сертифицированных eVTOL в период 2027‑2029 годы. Сейчас их показатель 300‑350 Вт·ч/кг, с перспективой роста до 380 Вт·ч/кг при доработке технологии.

Оставшиеся ограничения

Показатель 350 Вт·ч/кг — серьёзный шаг вперёд, но ещё не достигает целевых 400 Вт·ч/кг. Эксплуатация на 350 Вт·ч/кг возможна при грамотном планировании маршрутов и управлении нагрузкой. А устойчивая прибыль в широком диапазоне условий наступит при 400+ Вт·ч/кг.

Ожидается, что коммерчески доступные полутвердотельные ячейки на 400 Вт·ч/кг появятся в 2028‑2030 годах, одновременно со вторым поколением аппаратов eVTOL.

Решения ULi‑POWER

Мы внимательно следим за развитием аккумуляторных технологий для авиации. Компания ULi‑POWER производит мягкие ячейки LFP и NMC разной плотности энергии (до 450 Вт·ч/кг) для наземных применений: электровелосипедов, систем солнечного накопления, морской техники и промышленного оборудования.

Контакты: 📧 info@uli‑power.com 📞 +86 18565703627