电池的布置位置、包数、供电逻辑、电量大小,不仅决定了eVTOL的续航与载荷,更直接关联飞行安全。下面为国外四家头部企业(Joby、Archer、Vertical、和Beta)的电池方案布置位置及优缺点进行分析。
一、Joby Aviation
电池布置位置:电池包固定在机翼内部及推进器短舱中,全机共有 4 个独立电池包,分别对称分布在左右机翼。
•电池包数量:整个电池系统由 28 个电池模块组成(每个大电池包内含 7 个模块),4组独立高压电池包,每组对应一套动力冗余回路,单包失效不影响整机飞行安全。
•供电方案:每对电机(全机共 6 个电机)由两个独立的逆变器驱动,这两个逆变器分别从不同的电池包取电。这种设计确保即使单个电池包完全失效,所有 6 个电机仍能持续运行。
优点:电池远离乘客舱,降低火灾对人员的影响;冗余设计拉满,4组独立电池+混合增程架构,安全可靠性极高;
缺点:集成式布局维护不便,电池包更换难度大、周期长,为增大电池的安装空间,机翼需要更厚的翼型。
二、Archer Aviation
电池布置位置:电池包布置在机翼中,每侧机翼成对安装
电池包数量:共6个800V高压电池包。
供电方案:分组独立供电,6组电池包分别为12个升力+巡航复合旋翼电机供电。
电量规格:采用Molicel 2170圆柱电芯(210S7P架构)。
优点:6 个独立电池包相互隔离。即使其中一个完全失效,其他电池包也能接管,确保飞行器安全完成飞行;圆柱形电芯具有成熟的物理防爆阀。
缺点:6 个独立包的分散布置增加了布线复杂度;圆柱形电芯在成组效率上通常略逊于软包电池。
三、Vertical Aerospace
Vertical主打“低成本量产”,其最新原型机Valo在电池布局上做了大幅优化,核心兼顾轻量化与维护便捷性,适配欧洲城市低空交通场景。
电池布置位置:量产版 Valo 采用了地板下集成式设计,早期的技术演示机曾探索过机翼布置,但量产版最终选择了底座结构。
电池包数量:8个液体冷却电池包,采用分布式冗余设计,每个电池包对应独立电源通道,支撑8个电机运行。
供电方案:多通道隔离供电,8个电池包通过独立电源通道为电机供电,确保单电池包或单电源通道失效时,整机仍能安全飞行。
电量规格:与 Molicel深度合作,使用高功率的 2170 圆柱形锂电池。
优点:地板下方布局维护便捷,电池包可快速更换;
缺点 :集成式布局占用机身内部空间,对机身结构设计要求高。
四、Beta Technologies
Beta以“充电生态+安全冗余”为核心优势,其电池方案主打“通用化+高安全性”,适配多场景运营,甚至可跨平台使用。
电池布置位置:机身中部客舱下方集成式布局,采用模块化设计,电池包嵌入专用防护舱内。
电池包数量:5个800V高压电池模块,每个模块为独立单元,支持单独更换,更换周期约12-24个月。
供电方案:冗余保护供电,电池模块具备防热失控、防通信故障、防不均匀放电的三重保护。
电芯:采用工业化先进电芯,由Beta自主集成封装。
优点:通用化设计适配多场景,电池模块可跨平台使用;电池重量集中在地板下方,有效降低重心;释放了机舱上部和侧部空间,有利于实现完全平整的货舱地面。
缺点:电池舱占据了底部高度,可能导致机身整体轮廓增加,产生额外的气动阻力;在硬着陆或坠机事故中,底部电池最先承受冲击力,对防撞保护要求极高。

