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研究人員起草瞭飛行汽車電池的技術要求標準,並在 2021 年 6 月 7 日在 Joule 報告瞭一個原型電池。王教授表示:“飛行汽車的電池需要非常高的能量密度,這樣你才能在空中停留。而且它們在起飛和降落時也需要非常高的功率。它需要大量的動力來垂直上升和下降”。

王教授指出,電池還需要快速充電,因此在高峰期可能會更高的負荷。他認為這些車輛有頻繁的起飛和降落,並迅速而頻繁地進行充電。王教授說:“在商業上,我希望這些車輛能在高峰期每天往返15次,以證明這些車輛的成本是合理的。第一次使用可能是從一個城市到一個機場,攜帶三到四個人,大約50英裡”。

重量也是這些電池的一個考慮因素,因為車輛將不得不提升和降落電池。一旦 eVTOL 起飛,在短途旅行中,平均速度將是每小時100英裡,長途旅行將平均每小時200英裡。研究人員在實驗中測試瞭兩種能量密集的鋰離子電池,它們可以在5到10分鐘內為50英裡的eVTOL旅行充入足夠的能量。這些電池在其生命周期內可以維持2000多次快速充電。

王和他的團隊使用瞭他們一直在研究的電動汽車電池的技術。關鍵是加熱電池以允許快速充電,而不形成損害電池和危險的鋰尖峰。事實證明,對電池進行加熱也能使電池中持有的能量快速放電,從而實現起飛和降落。

王說:"在正常情況下,eVTOL電池所需的三個屬性是相互作用的。"高能量密度會減少快速充電,而快速充電通常會減少可能的充電周期數。但是我們能夠在一個電池中平衡這三點"。

飛行汽車的一個完全獨特的方面是,電池必須始終保持一些電量。例如,與手機電池不同的是,手機電池在完全放電後再充電時效果最好,而飛行汽車的電池在空中永遠不能完全放電,因為需要電力來保持在空中和降落。飛行汽車電池總是需要有一定的安全系數。

當電池為空時,充電的內部阻力很低,但剩餘電量越高,越難將更多的能量推入電池。通常情況下,隨著電池的填充,重新充電的速度會減慢。然而,通過加熱電池,充電可以保持在5到10分鐘的范圍內。

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