文／陳根

電池技術(shù)的發(fā)展正引起出行方式的重大變革。

如果說電動汽車是將動力來源從化石燃料變?yōu)殡娔埽妱哟怪逼鸾碉w行器（eVTOL，即飛行汽車）則是將城市交通從平面變?yōu)榱Ⅲw，有望徹底解決城市化帶來的交通擁堵問題。

相比傳統(tǒng)飛行器，eVTOL兼具了直升飛機垂直起降的便捷以及固定翼飛機在巡航時的高效空氣動力學性能，而電驅(qū)動系統(tǒng)則消除了傳統(tǒng)直升機的噪音和污染問題，這些優(yōu)勢使得eVTOL成為實現(xiàn)城市空中交通的顛覆性技術(shù)。

飛行汽車的建設(shè)正在如火如荼的進行。當前，全球至少有 425 種飛行汽車正在被研發(fā)。參與者和投資方不乏波音、空客、豐田、戴姆勒、長城、吉利、英特爾、騰訊、Uber、谷歌創(chuàng)始人 Larry Page 和沃爾瑪電商 CEO Marc Lore 等行業(yè)巨頭與科技富豪。

而一切變化僅僅發(fā)生在過去 5 年間：2016 年時，全球還只有 6～7 種飛行汽車在被研發(fā)，兩年后的 2018 年，飛行汽車公司數(shù)量暴增至 70 多家，3年后，又進一步翻倍到 150 多家。

現(xiàn)在，來自美國賓夕法尼亞州立大學的一個研究小組又為飛行汽車的到來加了一把力，研究人員稱，目前，他們正在探索電動垂直起降（eVTOL）飛機的要求，并設(shè)計和測試潛在的電池動力源。

研究人員起草了飛行汽車電池的技術(shù)要求標準，并在2021年6月7日在 Joule報告了一個原型電池。研究人員表示，飛行汽車的電池需要非常高的能量密度，這樣才能在空中停留。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。

此外，電池還需要快速充電，因此在高峰期可能會有更高的負荷。研究人員認為，在商業(yè)上，他們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英里。

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英里，長途旅行將平均每小時200英里。

研究人員在實驗中測試了兩種能量密集的鋰離子電池，它們可以在5到10分鐘內(nèi)為50英里的eVTOL旅行充入足夠的能量。這些電池在其生命周期內(nèi)可以維持2000多次快速充電。

研究團隊使用了他們一直在研究的電動汽車電池的技術(shù)。關(guān)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(xiàn)起飛和降落。

顯然，未來的飛行汽車電池仍需要追求更高的比能量，以提高其續(xù)航里程，但這些努力和進步，也讓人類離飛行汽車的科幻夢更進一步。