低空经济驱动锂离子电池产业链协同发展策略

研究发现，低空经济通过多元场景需求，驱动电池技术迭代升级，加速固态电池等前沿技术商业化应用，推动新能源全产业链的协同创新与绿色发展。

一、上游：材料与核心部件技术革新

相较于传统交通载具，无人机和eVTOL等低空飞行器对电池性能的要求呈现三大差异化特征[26]：其一，短途高频次飞行需电池能量密度突破400 Wh/kg，远超当前主流磷酸铁锂电池160~200 Wh/kg 的水平；其二，城市低空交通高频次起降场景，要求电池具备高倍率充放电能力；其三，低空飞行器对质量敏感，需在保障极端工况热稳定性的同时，通过材料创新实现轻量化。

在这一需求驱动下，电池关键材料领域呈现三大革新方向：在正极材料方面，钴酸锂兼具高能量和高倍率等优势，可满足轻量化与长航时需求；镍钴锰酸锂（三元材料）通过单晶化与包覆工艺优化提升能量密度，但热稳定性与成本仍是技术瓶颈。在负极材料方面，硅基负极成为提升电池能量密度的突破口。国内贝特瑞新材料集团股份有限公司、宁波杉杉股份有限公司等企业已实现小批量生产，但规模化应用仍需克服成本控制与硅体积膨胀等技术难题。在电解液与隔膜方面，适配高电压与安全性是主导方向，新型电解液添加剂需兼顾阻燃性能与高电压兼容性，以匹配高能量密度电池的应用需求。

电池核心部件同步加速迭代升级，智能电池管理系统（BMS）与热管理系统成为技术革新重点。其中，BMS需构建覆盖实时监控、故障诊断、数据分析的全流程管理框架，并引入AI 算法提升预测精度与响应速度；热管理系统则采用液冷与相变材料（PCM）复合方案，确保电池在极端温度环境下的性能稳定。新能源电池产业链上游企业仍面临多重挑战。技术层面，材料性能受限于现有工艺，高镍正极热失控、硅基负极规模化等难题亟待突破。产业链层面，锂矿、负极材料等上游企业与中游电池制造商协同不足，导致技术转化周期冗长。资源与成本层面，我国锂资源进口依赖度仍超70%，供应链安全风险突出；eVTOL 电池成本占整机30% 以上，亟需通过材料创新与工艺优化实现降本。政策与标准层面，低空飞行器适航认证体系与电池安全标准（如热失控防护）尚未完善，制约技术商业化推广。

二、中游：技术适配与系统集成

低空飞行器对电池关键技术参数要求均远超新能源汽车标准，倒逼中游企业通过技术升级实现性能突破。与此同时，国家及地方持续推动航空级电池标准体系建设，如工信部牵头制定的《eVTOL动力电池安全技术要求》，显著加速了产品测试认证与商业化进程，为产业发展提供规范支撑。

在市场需求与政策导向驱动下，中游企业围绕低空经济多元场景开展针对性技术研发与产业协同。在UAM领域，eVTOL高频次起降的运营特性，促使亿纬锂能、宁德时代等企业聚焦快充与高功率电池研发。在无人机物流场景中，国轩高科与亿航智能合作开发轻量化电池包，通过碳纤维外壳实现减重增效，提升货物运载能力。与此同时，产业集聚效应显著凸显，北京、深圳等地的低空经济产业园整合大疆创新、海信集团有限公司、北京三快在线科技有限公司等上下游企业，构建起覆盖“材料- 电芯- 系统- 回收”的闭环生态体系，推动技术与资源的高效协同。

中游企业以高能量密度与智能化集成作为核心升级方向，加快技术突破与产品迭代[32]。在产品性能创新上，头部企业推出多款高性能电池。例如，国轩高科“金石电池”采用硫化物全固态电解质，可在200 ℃ 高温下稳定运行，满足严苛安全标准。在固态电池技术路径探索中，企业采用“半固态过渡”与“全固态突破”并行策略，清陶能源、北京卫蓝新能源科技股份有限公司（以下简称卫蓝新能源）等企业已实现半固态电池小批量试产。在快充与智能管理升级方面，企业聚焦解决高倍率充放电下的材料衰退问题，借助智能电池管理系统（BMS）与AI 算法优化充电策略。例如，亿纬锂能为小鹏汇天飞行器设计的低压锂电池系统，通过8 C 脉冲放电与冗余控制，实现快充性能与系统集成的双重提升。

新能源电池产业链中游企业在技术创新与产业升级的进程中仍面临挑战。技术层面，全固态电池技术尚未成熟，存在界面阻抗高、制造成本高昂等问题；同时，现有材料体系难以同时满足eVTOL 对高能量密度与长循环寿命的双重需求，且硫化物电解质化学稳定性不足，严重制约产品的规模化应用与推广。产业链协同层面，电池企业与飞行器制造商之间缺乏统一的技术标准，导致研发设计、生产制造等环节衔接不畅，难以形成高效协同机制，延长了技术转化周期。

三、下游：运营与服务模式创新

低空经济与新能源电池产业链下游的协同主要依托政策协同、产业协同和需求驱动三大要素。政策端，通过顶层设计与区域试点相结合，积极推动技术与场景应用协同创新，率先试点电池租赁、换电网络等创新模式，加速场景驱动的差异化技术研发进程。产业端，着力构建闭环生态圈，以“电池企业+ 飞行器制造商+ 运营商”联盟为纽带，实现研发、制造与运营资源的深度整合。需求端，通过开展低空游览、应急演练等体验式服务，培育市场认知与消费习惯，同时建立用户反馈机制，持续优化产品设计。

下游企业重点围绕多元应用场景，积极探索运营与服务模式创新，构建“低空+”协同业态。在共享出行领域，“飞行即服务”（FaaS）模式应运而生，用户可通过订阅制或按需租赁使用eVTOL。例如，亿航智能的城市空中交通平台，整合电池租赁、充电网络与运维服务，降低用户使用门槛，该模式依赖电池寿命预测技术与资产共享平台，需联合开发电池健康管理（SOH）算法。在全生命周期管理领域，“电池即服务”（BaaS）模式借鉴新能源汽车经验，宁德时代等企业推出航空电池租赁服务，用户按飞行里程付费，企业负责电池回收与梯次利用，并借助区块链技术实现生产、使用、回收全生命周期数据透明化管理。在智能运维领域，基于物联网与AI 的电池运维系统实时监控电池状态、预测故障并优化充放电策略。例如，中创新航的“无界”全固态电池搭载智能传感器，可动态调整工作参数使寿命延长30%，但此类服务需跨行业数据共享，涉及飞行器制造商、运营商与电池企业的深度协同。在绿色循环经济领域，国轩高科与亿航智能合作开发航空电池回收技术，通过湿法冶金提取锂、钴等材料，实现资源利用率超95%，推动“生产- 使用- 再生”全链条绿色发展。然而，新能源电池产业链下游企业仍面临多重压力。技术层面，电池性能瓶颈与场景适配性不足，直接制约高频次运营场景的经济效益。基础设施层面，据国家信息中心统计，截至2024 年，我国通用机场覆盖率不足美国的11%；同时，现有充换电基础设施主要集中于城市中心区域，偏远地区覆盖率严重不足，且换电标准尚未统一，导致不同设备间兼容性差，难以满足行业快速发展需求。运营模式层面，下游企业在设备购置、维护、能源补给等环节投入巨大，而盈利模式创新不足，尚未形成可持续的商业闭环。

四、电池环保回收：推动形成循环经济闭环

随着低空飞行器运营频次的不断增加，电池退役周期显著缩短，为电池回收产业创造了规模化发展的重要机遇。高能量密度航空电池在退役后，锂、钴、镍等稀有金属的回收不仅蕴含巨大经济价值，更是有效降低环境污染风险的关键环节。2021 年，工信部等五部委联合实施的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，为电池回收体系建设提供了基础框架，后续针对低空场景的专项管理办法将成为政策进一步完善的重点方向。通过构建“生产- 使用- 再生”的完整循环链条，低空经济与电池回收的协同发展，不仅实现了资源的高效再利用，更借助碳足迹管理推动循环经济迈向高质量发展新阶段。实际应用中，退役电池能够梯次应用于储能、基站等场景，实现价值延续；同时，利用区块链技术对电池充放电数据进行记录，为碳交易提供可靠的数据依据。构建低空经济电池回收循环经济体系面临多维度挑战。政策标准层面，电池全生命周期碳排放核算体系尚未建立，回收环节碳减排潜力未充分释放；缺乏针对航空电池的专项回收技术规范，现有电池管理系统与回收平台数据也未打通，无法实现全生命周期溯源。技术层面，废旧锂电池主流回收技术和磷酸铁锂电池回收技术在分离复杂化合物、处理高盐废水等方面仍存在瓶颈，制约回收效率与环保效果。产业层面，退役电池回收再利用体系建设尚不完善，韦伯咨询最新发布的《2025 年中国动力电池回收行业专题调研与深度分析报告》显示，我国动力电池规范化回收率低于25%；此外，低空飞行器制造商、电池企业与回收企业尚未形成高效联动机制。(作者：牟思宇，尤帅，谢宇斌，王绛)