No setor de baixa altitude centrado nas aeronaves elétricas de decolagem e aterrissagem vertical (eVTOL), as empresas de baterias agiram antes dos sinais de políticas. Vale ressaltar que as baterias de energia para aeronaves de baixa altitude têm requisitos abrangentes para o desempenho das baterias, com nível de dificuldade várias ordens de magnitude maior do que o das baterias para veículos elétricos (EVs). Portanto, a cooperação e a instalação em campos como o das eVTOL podem demonstrar melhor as capacidades de P&D e fabricação de uma empresa.
"As baterias eVTOL da Farasis Energy passaram por mais de dez mil testes e validações no mundo real e entraram na Fase IV de certificação de segurança aérea pela Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos (FAA)." Recentemente, no Simpósio de Aviação Elétrica e Tecnologia de Baterias de Próxima Geração (CIBF2025 Shenzhen), organizado conjuntamente pela Divisão de Aplicações de Baterias de Energia e pela China Battery Network, Jiang Weiran, vice-presidente de P&D e diretor do Instituto de P&D da Farasis Energy (Ganzhou) Co., Ltd., declarou.
Treze Anos de Planejamento: Baterias eVTOL a Serem Fornecidas em Larga Escala
Como uma das pioneiras na fabricação global de baterias de energia para aviação verde, a Farasis Energy iniciou seu planejamento de P&D para baterias de energia eVTOL em 2012, completou o fornecimento de amostras em 2020, alcançou a produção em massa e a instalação de seus produtos de primeira geração e a verificação do sistema de produtos de segunda geração em 2022, e auxiliou seus clientes a se tornarem a primeira empresa eVTOL a obter a certificação de aeronavegabilidade da FAA.
"Em 2022, colaboramos com empresas de aeronaves de baixa altitude na China, Europa, Sudeste Asiático e América do Sul para verificar nosso sistema de baterias de aviação de segunda geração, e em 2023, nos tornamos a primeira empresa de baterias do mundo a entregar produtos eVTOL para clientes finais." Jiang Weiran declarou que, em 2024, as baterias eVTOL da Farasis Energy já foram entregues aos cinco principais clientes domésticos de aeronaves completas. Atualmente, o produto também recebeu pedidos de institutos de pesquisa domésticos conhecidos, AeroHT Technology e várias outras empresas líderes domésticas de aviação de baixa altitude.
O excelente desempenho das baterias de energia da Farasis Energy para o setor de baixa altitude, particularmente no campo das eVTOL, também tem atraído ampla atenção na indústria de carros voadores. Em março deste ano, a Farasis Energy recebeu um aviso de desenvolvimento de nomeação de uma empresa líder doméstica de carros voadores. De acordo com fontes informadas, após uma análise abrangente do sistema de garantia de qualidade, da capacidade de P&D tecnológico e da capacidade de organização da produção da Farasis Energy, a empresa de P&D de carros voadores decidiu escolher a Farasis Energy como fornecedora de baterias de alta tensão, conectores de alta tensão e conectores de baixa tensão para seus protótipos de próxima geração.
Durante o discurso, Jiang Weiran também revelou que, este ano, a Farasis Energy fornecerá baterias em grande escala para os principais clientes globais de eVTOL.
Maximização do Desempenho: Farasis Energy Cria Baterias de Baixa Altitude com "Tecnologia 6H"
"Agora, sentimos que a concorrência no setor de baterias de energia para VE é acirrada, com inúmeras demandas. No entanto, em áreas como os eVTOLs, não só há inúmeras demandas, mas são ainda mais exigentes. Pode-se dizer que todos os desempenhos-chave precisam ser maximizados", afirmou Jiang Weiran. As baterias de baixa altitude devem atender a requisitos mais rigorosos do que as baterias de VE em termos de desempenho de segurança, densidade energética, vida útil, desempenho em baixas temperaturas, carregamento, alta potência e montagem flexível. "Não se trata de alcançar um certo limiar para um único indicador; ao contrário, todos os indicadores devem atender a requisitos muito elevados."
Tomando como exemplo a bateria eVTOL com densidade energética de 350 Wh/kg em produção em massa, ao aumentar a densidade energética, ela também alcança mais de 10.000 ciclos de teste reais em condições de vôo eVTOL, com excelente desempenho em baixas temperaturas e taxas de carregamento-descarregamento. Ela suporta descarga contínua de longo pulso de 8C por 60 segundos a 30% de SOC, e o carregamento rápido de 15 minutos atende às necessidades de reabastecimento rápido de energia para embarque e desembarque de passageiros, permitindo que ela lide com condições operacionais de alta intensidade de eVTOL e passe na certificação de segurança aeronáutica da FAA.
Com base em um profundo conhecimento das baterias de baixa altitude e dos cenários de aplicação, a Farasis Energy propôs um sistema de bateria de baixa altitude 6H caracterizado por "alta segurança, alta densidade energética, alta taxa de carregamento-descarregamento, operação em ampla faixa de temperatura, longa vida útil e padrões de alta qualidade":
Alta Segurança: "Quando voando no céu, as baterias não podem ter acidentes. "Não há tolerância zero para riscos de segurança das baterias, portanto, os requisitos de segurança das baterias, seja segurança intrínseca ou segurança de montagem, são extremamente elevados". Segundo Jiang Weiran, a Farasis Energy projetou um processo de fabricação de produtos muito rigoroso em termos de segurança do sistema de materiais, segurança intrínseca das células de bateria, segurança de montagem e segurança do controle de software. Atualmente, as baterias eVTOL da empresa obtiveram certificações de segurança nos principais mercados internacionais, como China, EUA e Europa, alcançando os padrões internacionais de segurança das baterias. Após serem submetidas a testes de penetração por pregos, as células de bateria não apresentaram mudanças significativas na tensão e na temperatura, e não houve chamas após 24 horas. Ao adotar a nova tecnologia de material de mudança de fase, a temperatura superficial das células de bateria em situação de termorrunaway pode ser continuamente mantida abaixo de 100°C por mais de 5 minutos. O sistema BMS adota um projeto de arquitetura de redundância dupla, garantindo a integridade do circuito de descarga e a segurança e confiabilidade a nível de sistema, mesmo em caso de falha de um único ponto.
Alta Densidade Energética: As células de bateria semissólidas eVTOL de segunda geração da Farasis Energy deverão entrar em produção em pequenas quantidades em breve, com a densidade energética aumentada para 320 Wh/kg e a potência de longo pulso atingindo até 10C. Segundo Jiang Weiran, os eVTOLs equipados com as baterias de segunda geração da Farasis Energy têm um peso máximo de decolagem superior a 2,4 toneladas, uma carga útil de quase meia tonelada e podem transportar 5 passageiros.
Além disso, a versão Plus de segunda geração das células de bateria semissólidas eVTOL deverá entrar em produção em massa em 2026, com uma densidade energética superior a 350 Wh/kg. A Farasis Energy está avançando sistematicamente na P&D de células de bateria semissólidas e totalmente sólidas de terceira geração, visando uma densidade energética de 400 Wh/kg, com vários trabalhos de teste avançando de forma estável.
Alta Taxa de Carga e Descarga: Possui características de carga e descarga de ultra-alto desempenho, adaptando-se plenamente às necessidades operacionais dos eVTOLs em todas as condições. A uma temperatura ambiente de 25°C, suporta a descarga contínua a uma alta taxa C de 8C, com uma taxa de retenção de capacidade >94% e um aumento de temperatura da célula de bateria <25°C. A carga de 10% SOC para 80% SOC leva menos de 15 minutos, reduzindo significativamente o tempo de recarga. A sua densidade de potência ultra-elevada cumpre os requisitos de potência para descolagem e aterragem verticais em condições extremas, como aterragens de emergência.
Funcionamento em Ampla Faixa de Temperatura: Pode funcionar de forma estável e eficiente numa faixa de temperatura de -40 °C a 60 °C, com uma taxa de retenção de capacidade ≥90% a -20 °C. É totalmente compatível com condições de funcionamento complexas em várias épocas do ano, altitudes de voo e regiões geográficas (espaciais e temporais). Com a sua capacidade de recarga rápida, pode responder eficientemente a condições climáticas súbitas, garantindo a descolagem e aterragem seguras das aeronaves.
Longa Vida Útil: Ao construir uma estrutura de polos altamente estável, otimizando o design do equilíbrio cinético do ânodo e do cátodo e reservando espaço de expansão suficiente para as partículas de silício, é alcançada uma vida útil ultra-longa para a célula da bateria.
Padrões de Alta Qualidade: Através do controlo de qualidade de fabrico a nível de PPM, do controlo abrangente dos fatores ambientais e do controlo de precisão do processo a nível de PPB, é estabelecido um sistema de produção a nível de PPB para garantir que os indicadores de desempenho, segurança e vida útil dos produtos de bateria cumprem abrangentemente os níveis de referência da indústria.
Jiang Weiran salientou que as baterias para a economia de baixa altitude devem atingir zero defeitos. Isto não só exige controlo de produção a nível de PPB, mas também medidas mais rigorosas. Para a linha de produção de baterias eVTOL, a Farasis Energy implementou atualizações muito rigorosas. Cada segmento de produção não só é submetido a inspeções regulares, como também está equipado com deteção por TC e inspeção completa das baterias antes de saírem da linha de produção, garantindo que cada célula de bateria seja impecável.
Com base na filosofia de desenvolvimento, design e fabrico 6H, a Farasis Energy não só ganhou reconhecimento de clientes de aeronaves líderes nacionais e estrangeiros no campo das baterias eVTOL, como também detém uma vantagem líder em vários cenários de aplicação para as suas baterias de baixa altitude, incluindo transporte logístico, proteção fitossanitária agrícola, levantamento topográfico e cartografia e fins especiais. De acordo com Jiang Weiran, as células de bateria semissólidas desenvolvidas pela Farasis Energy para drones utilizados em transporte logístico, proteção fitossanitária agrícola e outros campos também entrarão na fase de produção em massa, liderando assim a formação de uma matriz de soluções de energia de baixa altitude que abrange vários campos dentro da indústria.
Bateria de Bolso: Uma Escolha Fundamental para Aplicações de Energia em Baixa Altitude
O voo em baixa altitude exige pesos reduzidos. No que diz respeito às baterias, a atual direção de P&D é fornecer alta energia, ao mesmo tempo em que se reduz o seu próprio peso.
Jiang Weiran apontou que a vantagem de leveza das baterias de bolso é crucial para a economia de baixa altitude: "Ao fornecer a mesma quantidade de energia, o design mais leve das baterias de bolso pode melhorar significativamente a eficiência energética global. Com base nos primeiros princípios da indústria de baixa altitude, acreditamos que as baterias de bolso são uma escolha fundamental para aplicações de baterias de energia em baixa altitude."
Além disso, ao observar os projetos de voo em baixa altitude, tanto no país quanto no exterior, existem diferenças significativas em modelos, tamanhos e especificações. As baterias de bolso oferecem excelente flexibilidade, adaptando-se a diferentes modelos de aeronaves e combinando-se com as diferentes plataformas de energia e tensão dos clientes.
Sabe-se que, em resposta ao projeto interno dos eVTOLs, para melhorar ainda mais a adaptabilidade, a Farasis Energy também planejou e projetou módulos adequados para aeronaves, compatíveis com os requisitos da cabine principal de diferentes aeronaves e capazes de atender rapidamente às necessidades de diferentes clientes por baterias de aviação de alto desempenho e alta segurança.
Do ponto de vista da iteração tecnológica das baterias, as baterias semi-sólidas e as baterias sólidas são a direção futura e as baterias-chave necessárias para aeronaves de aviação, como os eVTOLs. A julgar pelas abordagens tecnológicas atuais de várias empresas, as baterias semi-sólidas e sólidas adotam principalmente a forma de bolso.
"Sejam baterias semi-sólidas, sólidas ou baterias de aviação, as baterias de bolso são a escolha preferencial", acrescentou Jiang Weiran. "Nossos clientes eVTOLs no exterior realizaram inúmeros testes ao selecionar baterias e, no final, escolheram as baterias de bolso da Farasis Energy. Essa decisão foi tomada pela empresa com base nos primeiros princípios e numa consideração abrangente de vários indicadores de desempenho exigidos para os eVTOLs."
