低空飞行器动力电池技术迭代、安全管控与全生命周期管理体系研究报告

低空飞行器动力电池技术迭代、安全管控与全生命周期管理体系研究报告

编制单位（作者）：巴克豪斯智能科技（苏州）有限公司、巴克豪斯低空经济研究院、巴克豪斯世界低空经济产业网、巴克豪斯中国低空经济产业网、巴克豪斯国际低空经济合作网、巴克豪斯低空制造平台、巴克豪斯低空飞行平台、巴克豪斯低空保障平台、巴克豪斯低空基础设施平台、巴克豪斯低空产业配套平台、巴克豪斯低空跨界融合平台

摘要

低空经济已经成为全球战略性新兴产业，电动垂直起降飞行器（eVTOL）、工业及载人无人机、电动固定翼低空航空器加速走向商业化落地，动力电池作为低空飞行器的核心动力源，其技术水平、安全管控能力与全生命周期管理能力直接决定低空产业商业化可行性、运营安全性与综合成本水平。区别于新能源汽车、消费电子动力电池，低空飞行器动力电池需要同时满足高能量密度、超高放电倍率、宽温域适应、航空级事故容错、长循环寿命、轻量化等多重相互约束的技术指标，还要承受垂直起降瞬时大载荷、高空低温、坠撞冲击、高频次充放电等复杂工况考验。当前全球低空飞行器动力电池处于液态锂电向半固态、凝聚态、全固态电池迭代的关键过渡期，产业链在电芯材料、系统集成、热管理、电池管理系统（BMS）、适航验证、退役回收等环节仍存在大量技术与制度短板，安全事故风险、全链条管理缺失成为制约规模化推广的核心阻碍。

本报告系统梳理全球低空飞行器动力电池产业发展现状，解析材料体系、电芯工艺、电池系统的技术迭代路径，剖析从研发制造、适航验证、运维运营、故障处置到梯次利用、回收处置完整全生命周期各阶段风险点，搭建适配载人、货运、应急救援、城市空中交通多场景的安全管控框架与全生命周期管理体系，分析国内外适航监管标准差异，研判产业现存痛点，提出技术攻关、标准建设、运营管控、数字底座构建、产业生态协同的对策建议，为整机厂商、电池制造企业、运营服务商、监管机构提供产业研究参考。
报告总字数：约 9800 字

关键词：低空飞行器；eVTOL；动力电池；技术迭代；安全管控；全生命周期；电池护照；适航审定

一、绪论

1.1 研究背景

全球低空经济进入高速发展阶段，多国出台顶层政策开放低空空域，城市空中交通 UAM、低空物流配送、应急救援、农林作业、空中观光等场景加速试点运营。我国将低空经济纳入十五五规划纲要，定位为新兴支柱产业，国家发改委、民航局持续完善空域改革、适航审定、运营监管制度，2025 年国内低空经济市场规模达到 1.5 万亿元，预计 2035 年整体市场规模有望突破 3.5 万亿元，与之配套的航空级动力电池市场迎来爆发式增长窗口。

绝大多数新型低空飞行器采用纯电动动力方案，动力电池占整机重量 30% 左右，占整机物料成本 20‑30%，是飞行器性能与成本的决定性部件。车用动力电池、消费级无人机电池无法直接迁移至载人低空航空场景，航空应用对故障容错能力提出极致要求，载人飞行器动力电池灾难级故障概率要求达到≤10⁻⁹/ 飞行小时，远高于地面交通工具安全阈值。

产业实践显示，动力电池相关故障是低空飞行器事故的主要诱因之一。统计数据表明，2025 年全球公开可统计无人机事故中，动力电池热失控、电芯衰减、短路、热扩散引发事故占比达到 17.3%，随着载人 eVTOL 逐步开展示范飞行，动力电池安全风险已经上升为行业首要关切问题。与此同时，行业普遍重研发制造、轻全流程闭环管理，大量运营主体缺少完整的电池台账、健康度评估、退役处置机制，电池从出厂到报废的全链条追溯体系尚未普遍建立，制约产业合规可持续发展。

1.2 研究范围与边界

本报告研究对象包含载人 eVTOL、货运 eVTOL、大型工业无人机、电动固定翼低空航空器所使用航空级动力电池，不含微型消费娱乐类小型无人机简易电池。覆盖动力电池材料电芯研发、电池包集成制造、适航认证、装机运维、在航监测、故障处置、退役检测、梯次利用、材料回收完整生命周期链条。重点对比液态高镍三元、半固态、凝聚态、全固态多条技术路线，兼顾国内与国际监管规则，区分载人高安全等级场景与货运无人场景差异化管控要求。

1.3 国内外研究现状

国外方面，美国 FAA、欧洲 EASA 围绕 eVTOL 动力系统出台 SC‑VTOL、RTCA DO‑311A 等适航规范，明确电池热失控抑制、坠撞安全、热扩散阻断强制要求，海外整机企业联合电池厂商开展半固态航空电池研发，同时欧盟电池法规强制要求 2kWh 以上工业电池配置电池护照，推动全生命周期数字化追溯落地。海外学术机构重点聚焦航空 BMS 故障诊断算法、热失控传播抑制、固态电池锂金属负极安全机制开展研究，但面向大规模商业化运营的完整全生命周期管理体系实践案例较少。

国内层面，工信部装备工业发展中心发布《低空航空器动力电池技术路线图（2025 版）》，明确分阶段技术指标，民航局持续完善低空航空器适航咨询通告，划定动力电池安全测试基线。国内头部电池企业已经实现 280‑330Wh/kg 航空电芯小批量交付，半固态 350‑380Wh/kg 产品完成送样验证。国内研究更多集中在电芯材料、热管理硬件层面，面向完整全生命周期闭环管理、适航与运营场景打通的体系化研究仍有待完善，电池护照、梯次利用、航空电池回收的配套标准仍处于建设阶段。

1.4 研究意义

理论层面，本报告构建 “技术迭代‑安全管控‑全生命周期管理” 三位一体分析框架，厘清低空航空动力电池区别于车用电池的底层逻辑，完善低空动力系统领域体系化研究内容。实践层面，为电池企业技术路线选型、整机集成设计、运营单位电池运维管理提供体系化参考；为监管机构完善标准、适航审定、安全监管提供产业视角支撑；助力行业降低电池相关安全事故概率，控制全生命周期综合使用成本，推动低空产业高质量合规发展。

二、低空飞行器动力电池应用特征与产业现状

2.1 低空飞行器动力电池工况特征

低空飞行器动力电池工作工况与新能源汽车存在本质差异，形成多重矛盾约束条件。第一，载荷约束严苛，电池自重直接挤占飞行器有效载重，对能量密度提出刚性诉求；第二，起降阶段瞬时大功率输出，eVTOL 垂直起飞阶段放电倍率可达 5‑10C，持续高倍率充放电加速电芯老化，加剧热积累风险；第三，高空环境温度波动大，需要承受‑40℃至 55℃宽温域环境；第四，一旦飞行途中发生热失控、短路故障，飞行器没有地面交通工具的紧急停靠条件，故障处置窗口极短；第五，高频循环使用，商业化运营场景下每日多次起降充放电，对循环寿命提出更高要求。

载人、货运、巡检不同场景指标侧重存在差异。载人场景将安全可靠性置于首位，对故障容错、热失控阻断、系统冗余要求最高；货运 eVTOL 兼顾能量密度、循环寿命与成本；长距离电动固定翼航空器更加看重单体能量密度；农林植保无人机则对循环寿命、耐振动、耐潮湿环境能力要求突出。

2.2 全球低空飞行器动力电池产业市场格局

全球低空航空动力电池产业尚处于产业化早期，整体出货规模仍属于 GWh 级别，但增长速度快。根据行业机构统计，2025 年全球无人机智能电池市场规模约 147.4 亿元，预计 2030 年国内低空航空锂电整体需求突破 10GWh，2035 年有望达到 50GWh 规模。当前液态锂聚合物、高镍三元电芯仍是市场主流，半固态电池处于送样与小规模试点阶段，全固态电池尚处于实验室与工程化研发阶段，短期难以大规模量产交付。

供应链格局上，中国在电芯制造环节占据全球主要份额，2025 年全球无人机电池产量中中国占比达到 63.8%，宁德时代、亿纬锂能、孚能科技、欣旺达等企业相继推出航空方向电池产品，能量密度覆盖 280‑360Wh/kg 区间。海外企业主要聚焦材料研发、系统集成与适航验证，受限于产能与成本，整体量产规模不及国内。但航空级电池不是简单电芯叠加，系统集成、BMS 软件、适航验证、全周期运维能力成为产业链主要壁垒，现阶段航空电池产品价格显著高于车规电池，拉高整机采购与运营成本。

2.3 产业当前主要痛点

第一，多重性能指标难以同时兼顾。高能量密度材料往往带来热稳定性下降风险，高功率放电会缩短循环寿命，高安全设计往往带来重量增加，材料体系层面存在天然权衡矛盾，尚未出现完美适配全部航空指标的成熟商业化产品。

第二，适航认证体系建设滞后。航空动力电池不能直接套用汽车 IATF16949 质量体系，需要满足 AS9100 航空质量体系，BMS 软件需要达到 DO‑178C 软件等级要求，完整适航验证周期长、投入高，全球统一的航空动力电池专用标准仍在迭代完善过程中。

第三，安全风险链条长。风险来源覆盖电芯制造瑕疵、系统集成缺陷、BMS 算法失效、不当充放电、高空环境侵蚀、坠撞机械损伤等多源头，单一环节失效就可能引发飞行事故。

第四，全生命周期闭环管理缺失。多数运营主体缺少完整数字化台账，电池健康状态评估手段不足，航空级动力电池退役之后，梯次利用评估标准、拆解回收工艺、安全处置流程尚未完全成型，存在安全与环境双重隐患。

第五，成本压力突出。航空电池产量规模小，研发验证投入巨大，单位 Wh 成本远高于车用动力电池，电池更换成本是低空运营企业主要成本项之一，制约商业化推广进度。

三、低空飞行器动力电池技术迭代路径分析

低空飞行器动力电池技术迭代沿着材料化学体系、电芯制造工艺、电池系统集成三大主线同步推进，整体呈现液态锂电优化→半固态电池规模化→凝聚态 / 全固态电池工程化落地的阶梯式演进路线，不同技术路线对应不同时间窗口与适配应用场景。

3.1 电芯材料体系迭代

3.1.1 高镍三元液态锂离子电池（当前主流量产路线）

高镍三元搭配硅碳负极是现阶段商业化主力方案，单体能量密度 280‑330Wh/kg，系统级别可以做到 240‑300Wh/kg，峰值放电倍率可以满足 5‑10C 需求，能够支撑短途货运、观光无人机、早期示范 eVTOL 运行。短板在于高镍体系热稳定性有限，高倍率循环过程容易出现析锂、产气，热失控风险管控高度依赖系统层面热管理、隔热、泄压结构设计。磷酸铁锂体系安全性更优，但能量密度偏低，更多用于中低载荷、对续航要求不高的工业无人机场景，难以满足载人 eVTOL 减重长航程需求。

3.1.2 半固态电池（近中期核心迭代方向 2026‑2028）

半固态电池部分替换液态电解液，引入复合固态电解质，在保留现有产线兼容度前提下，提升热稳定性，能量密度可以达到 350‑400Wh/kg，热失控触发温度显著提升，针刺、挤压滥用测试表现大幅改善，循环寿命提升至 1500‑2000 次区间。半固态电池被行业认定为载人 eVTOL 规模化商业化关键拐点，能量密度提升后飞行器航程可以突破 200 公里，同时降低热扩散风险，国内多家企业已经完成航空版本半固态电池送样验证。短板在于仍保留部分液态电解液，无法完全消除热失控风险，量产一致性、成本控制是产业化主要挑战。

3.1.3 凝聚态与全固态电池（中长期技术目标 2028‑2035）

凝聚态电池、锂金属负极全固态电池是远期技术路线，目标电芯能量密度冲击 450‑500Wh/kg 以上，热分解温度超过 500℃，从材料底层大幅降低热失控概率，理论上可以支撑 300 公里以上跨城低空通勤。但该路线面临锂枝晶抑制、界面阻抗、大规模制造成本、工艺良率等工程难题，现阶段主要处于实验室与原型样机阶段，距离航空级适航量产还有较长周期，短期不会大规模商用落地。

3.2 电芯与制造工艺迭代趋势

在电芯形态上，软包电芯在低空航空领域应用占比持续提升，软包电芯具备重量轻、散热条件好、泄压设计更容易实现的优势，适配航空减重需求；方形电芯依靠结构强度优势，在部分货运机型中得到应用。工艺端持续开展超薄集流体、高负载极片、低阻抗界面改性工艺攻关，同时强化制造过程的一致性管控，航空电芯对杂质、极片缺陷的容忍度远低于消费与车用电池，制造端的微小瑕疵，在高空大倍率工况下会被放大，诱发安全隐患。

制造质量管控层面，航空电芯需要建立高于车规的全流程检测，对极片缺陷、极耳焊接、注液、化成每一道工序增加检测点位，实现单颗电芯全流程溯源，筛选剔除潜在缺陷电芯，降低后期在航故障概率。

3.3 电池系统集成技术迭代

单纯电芯性能提升不足以满足航空需求，系统集成是低空动力电池技术迭代的另一核心主线。
第一，轻量化集成。采用复合材料箱体、一体化热管理结构，降低系统非活性物质占比，提升系统能量密度。
第二，热失控阻断技术。开发模组级隔热、气凝胶阻隔层、定向泄压通道、被动防火结构，实现 “单电芯热失控，不向相邻模组扩散”，满足航空适航核心强制指标，即使一颗电芯发生热失控，飞行器仍然具备安全降落时间窗口。
第三，高可靠 BMS 迭代。航空 BMS 不同于车用 BMS，软件需要符合航空软件适航等级，需要实现高精度 SOC、SOH 估算，对早期微弱故障特征识别，电化学阻抗 EIS 在线监测，析锂早期预警，多故障模式冗余处理，故障分级处置策略。传统阈值判断算法向模型 + 数据驱动混合诊断方向迭代，提升微弱故障识别能力，满足高空复杂工况的可靠性要求。
第四，宽温域热管理系统。兼顾低温预热、大倍率放电高温散热，适配高空‑40℃到 55℃极端环境，保障全工况电芯工作在最优温度区间。
第五，抗振动抗冲击结构设计。飞行器起降、湍流飞行、坠撞冲击工况下，保证模组、线束、接插件结构完整性，避免振动摩擦造成内部短路。

3.4 技术路线分阶段发展目标

结合《低空航空器动力电池技术路线图（2025 版）》，产业发展可以划分为三个阶段：
第一阶段（2025‑2027）：优化液态高镍三元体系，半固态电池实现小规模航空试点应用。载人场景电芯能量密度目标 320‑360Wh/kg，系统能量密度≥300Wh/kg，循环寿命≥1200 次，完成多机型适航验证，支撑短途城市空中交通示范运行。
第二阶段（2028‑2030）：半固态电池规模化商用，凝聚态原型产品验证。电芯能量密度向 400‑450Wh/kg 迈进，系统能量密度≥350Wh/kg，热失控阻断技术成熟，支撑中距离载人、大规模货运 eVTOL 运营。
第三阶段（2031‑2035）：全固态电池逐步工程化落地，电芯目标 500Wh/kg 级别，大幅降低热失控风险，支撑长距离跨城市群低空飞行。

四、低空飞行器动力电池多维度安全管控体系

低空飞行器动力电池安全管控不能局限于事后故障处置，必须建立覆盖设计研发、制造、适航验证、装机运维、飞行中故障处置全链条的分层安全管控体系，分为本质安全、系统隔离安全、在线监测预警安全、运营流程安全、应急处置安全五大层级。

4.1 本质安全管控：源头材料与电芯设计安全

本质安全是第一道防线，从材料化学体系、电芯结构设计降低故障发生概率。在材料选型阶段针对航空场景开展滥用测试，挤压、针刺、过充、高温烘烤条件下的热行为评估；电芯内部增加安全泄压阀、防爆结构，抑制内部短路链式反应。同时建立电芯分级选型机制，载人飞行器必须采用经过全套航空滥用验证的电芯，禁止直接使用消费级、车规级未经过航空改性验证的电芯直接装机。

本质安全层面需要明确：不存在绝对不会失效的动力电池，本质安全目标是降低故障发生概率，而系统隔离设计用来控制故障扩散后果。

4.2 系统层级隔离与容错安全管控

即使单颗电芯发生失效，系统层面必须阻断故障向外蔓延，这是航空安全和地面交通工具最大区别。系统安全管控要点包含：模组之间隔热阻燃隔离设计，定向泄压通道，把热失控产生高温可燃气体引导至飞行器安全区域；电气回路多重熔断保护，故障回路快速切断；箱体满足抗火焰冲击、坠撞冲击要求；高压系统绝缘实时监测；电池包结构冗余设计，满足跌落、撞击测试要求，模拟飞行器坠毁场景，冲击之后不发生剧烈起火爆炸。

国内外适航标准均明确要求，载人飞行器在单电芯发生热失控条件下，需要保留足够时间供飞行器安全迫降，不发生整机灾难性损毁。RTCA DO‑311A、EASA SC‑VTOL 规范对热失控蔓延、坠撞安全提出强制测试基线，国内民航适航要求同步对标国际先进标准开展验证测试。

4.3 基于 BMS 与数字感知的在线监测预警管控

电池管理系统是飞行过程中的安全中枢，区别于车用 BMS，航空 BMS 需要更高可靠性、故障识别灵敏度与软件适航等级。监测对象覆盖单体电压、模组电压、各点位温度、充放电电流、绝缘阻抗、电化学阻抗特征，实现对电芯析锂、微短路、内部老化衰减的早期识别，而不是只等到明显故障爆发才报警。建立分级故障策略：轻微异常进行预警提醒；中度故障限制功率输出；严重故障触发高压切断，联动飞控系统启动迫降流程。

当前行业痛点在于，很多 BMS 只能识别明显故障，对于循环过程中缓慢演化的隐性缺陷识别能力不足，未来需要引入数字孪生电池模型，基于历史大数据训练，实现 SOH 健康状态精准评估，提前预判电池失效风险，把故障拦截在起飞之前，而不是飞行途中暴露风险。

4.4 运营使用流程安全管控

大量电池安全隐患来源于运营环节不规范操作，必须建立标准化运营管控流程。
充电环节：使用航空专用充电设备，严格管控充电倍率，禁止超 SOC 过充；高温环境下充电进行温控管理；电池发生磕碰、撞击之后禁止直接充电，需要完成故障检测。
存储环节：长期存储保持 50‑60% SOC，存放于温控 15‑25℃环境，避免高温、低温、潮湿仓储环境，定期做性能巡检。
起飞前检查：建立电池预检清单，外观损伤检查、绝缘检测、BMS 故障码读取，健康度低于阈值的电池禁止装机执行载人飞行任务。
环境边界管控：避免超出电池允许高低温区间作业，极端天气、强雷电环境下的电池使用约束。
人员能力管控：对运维人员开展航空动力电池专项培训，明确风险识别、操作规范，杜绝违规改装电池包、电芯混用等危险行为。

4.5 故障与事故应急处置管控

分为空中飞行故障处置、地面故障处置、坠撞之后事故处置三类场景。
空中故障：BMS 与飞控联动，预设降级运行策略，限制动力输出，引导飞行器就近迫降，规避人员伤亡风险。
地面故障：电池出现鼓包、漏液、发热异常，需要转移至专用防爆处置区域，禁止直接用水常规扑救，采用航空锂电池专用灭火处置方案。
坠撞事故场景：飞行器坠毁之后动力电池很可能存在延时热失控风险，需要划定危险隔离区域，等待专业人员检测评估之后再开展处置，防止二次爆炸起火。

同时建立事故数据回溯机制，发生电池相关异常事件，完整留存 BMS 全量日志数据，开展故障根因分析，反向迭代电芯、系统、运维流程，形成安全闭环。

4.6 全球适航监管标准对比分析

全球主要民航监管机构针对低空电动飞行器动力电池建立差异化监管框架。中国民航局 CAAC 重点参考 RTCA DO‑311A 标准，开展跌落冲击、热失控扩散、防火泄压测试；欧洲 EASA SC‑VTOL 提出 5 分钟热失控控制要求，严苛考核故障之后的安全窗口；美国 FAA 同样以 DO‑311A 为基础，同时对电池运输、零部件质量体系提出强制约束。不同地区标准大体方向趋同，但在测试细节、软件适航等级、质量体系认证上存在差异，跨国商业化运营的产品需要兼顾多区域合规要求。

同时欧盟电池法规、IATA 危险品运输规则更新，对航空电池运输、电池护照、生产者责任延伸制度提出新合规要求，企业出海需要同步跟进国际监管变化。

五、低空飞行器动力电池全生命周期管理体系构建

低空飞行器动力电池全生命周期包含研发制造与出厂验证、适航审定、装机服役运维、故障检修、退役评估、梯次利用、回收资源化处置七大环节。全生命周期管理核心目标是实现全流程可追溯、全阶段风险可控、优化综合使用成本，同时兼顾安全生产与环境保护，其中电池数字护照是整套体系的数字化底座。

5.1 第一阶段：研发制造、出厂与适航验证阶段

本阶段是全生命周期数据源头。每一套航空动力电池包建立唯一不可篡改身份编码，绑定电池数字护照，录入电芯批次、模组装配信息、出厂测试参数、BMS 版本、适航证书编号、出厂时间等基础档案。制造端落实每一颗电芯的溯源，关键工序的检测数据全部归档留存。出厂完成全套滥用测试、性能标定。适航阶段将测试报告、质量体系文件、故障模式影响分析 FMEA 报告纳入档案，没有完成适航取证的电池产品，不得投入载人运营。

5.2 第二阶段：装机服役与在航运维管理阶段

电池装机之后，每一次飞行、每一次充放电循环的数据持续回传至电池数字管理平台。记录每次飞行工况、充放电倍率、温度曲线、故障告警记录，持续计算 SOH 健康状态，动态评估电池剩余可用寿命。建立分级退役阈值：当电池健康度衰减至阈值，或者发生撞击、浸水、严重故障，立即触发下线评估流程，禁止继续载人飞行。

区分载人与货运的差异化阈值，载人飞行器采用更加保守的健康度下线标准。运维台账需要做到一机一档、一包一档，电池包跨飞行器调换装机，必须完整更新档案记录，杜绝台账混乱带来的安全隐患。实践案例显示，完整落地全周期运维管理，可以将电池平均循环寿命提升 30% 以上，显著降低年度更换成本。

5.3 第三阶段：故障检测、维修与再评估阶段

低空动力电池不支持无限制维修，航空场景对维修流程有严格约束。电池包出现故障，不能简单更换单颗电芯继续使用，需要按照适航维修规范开展完整检测，评估模组、线束、热管理系统是否连带受损，完成全套性能验证之后，方可重新投入使用。发生撞击、坠撞的电池包，原则上禁止维修复用，直接进入退役处置流程，避免内部肉眼不可见损伤埋下后期飞行隐患。所有维修检测记录完整写入电池数字护照。

5.4 第四阶段：退役评估、梯次利用环节

动力电池达到航空服役寿命之后，不等于完全报废，但是航空退役电池不能直接简单拿来二次装机飞行。必须经过标准化的退役检测评估，完成单体一致性、安全性、剩余容量全套测试。评估合格的电池包，可以梯次流转至储能、地面低速装备等非航空场景使用；评估不合格，存在内部损伤隐患的电池，直接进入材料回收流程，严禁把航空退役电池回流到低空飞行器运营市场，这是行业红线。

当前产业短板是缺少航空动力电池专用梯次评估标准，多数沿用新能源车梯次利用标准，无法适配航空电池特殊工况损伤特征，需要加快行业标准补齐。

5.5 第五阶段：回收拆解与资源化处置

航空级动力电池能量密度高，退役之后依然具备很高热失控风险，回收拆解环节安全风险高于普通车用电池。流程上需要执行：退役电池入库前安全检测、残余电量受控放电、防爆环境下拆解，分类分离正极、负极、电解液、壳体材料，按照危化品管理规范完成物料处置。遵守 UN38.3 运输标准，在运输环节做好防护，防止拆解转运过程起火事故。

落实生产者责任延伸 EPR 制度，电池制造企业与整机厂商共同承担退役产品回收主体责任。回收全流程数据录入电池数字护照，实现从电芯出厂到材料回收的完整闭环追溯。

5.6 数字底座：低空动力电池电池护照建设

电池护照是全生命周期管理的核心数字化载体，每一套航空动力电池绑定唯一数字身份，打通制造、适航、运维、维修、退役、回收全链条数据。核心存储信息包含：基础身份信息、出厂测试数据、适航合规文件、全量飞行充放电历史、故障告警记录、维修记录、健康度评估报告、退役去向、回收处置记录。

电池护照可以实现监管机构、整机厂、运营企业、回收机构分级授权访问，不同主体查看对应权限的数据。既满足运营企业运维管理需求，也支撑监管部门开展安全监管，事故发生之后可以快速调取完整历史数据定位根因。参考欧盟电池法规要求，未来 2kWh 以上航空动力电池推行电池护照将成为行业必然趋势。

5.7 全生命周期管理现存现实挑战

第一，产业链数据割裂。电芯厂、系统集成商、运营企业、回收企业分属不同市场主体，数据打通难度大，很多环节数据孤岛，难以实现完整闭环。
第二，专用标准缺失。航空电池的健康度判定、退役评估、梯次利用、回收处置标准尚未完全建立，大量环节参考车用电池标准，适配性不足。
第三，成本约束。完整数字档案、电池护照、高频检测评估会带来运营成本上升，对于还处于商业化早期的低空产业，如何平衡安全与成本是现实难题。
第四，行业主体能力参差不齐。大量中小运营企业缺少专业电池运维团队，全生命周期管理制度落地执行存在差距。

六、产业现存主要挑战与对策建议

6.1 产业主要挑战

综合前文分析，当前低空飞行器动力电池产业面临五大核心挑战。
第一，技术层面多重性能目标相互制衡，高能量密度、高安全、高倍率、长寿命的协同实现难度大，半固态、固态电池工程化量产仍存在诸多工程难题。
第二，适航与标准体系建设进度滞后产业发展速度，缺少专门针对航空动力电池完整国家标准，测试、维修、梯次回收标准有待补齐，国际标准互认仍需要推进。
第三，安全管控链条长，部分市场主体重产品研发、轻视运营端安全管理，人员专业能力不足，违规改装、超期服役风险客观存在。
第四，全生命周期闭环管理体系尚未普及，数据孤岛问题突出，电池护照数字化基础设施建设尚在起步阶段。
第五，成本居高不下，航空电池产量规模小，研发验证投入巨大，抬高整机采购与运营成本，制约大规模商业化落地。

6.2 对策建议

6.2.1 统筹推进关键技术协同攻关

产学研用协同，聚焦半固态航空电池开展产业化攻关，同步布局凝聚态、全固态电池中长期技术预研。重点突破高安全电芯材料、热失控抑制系统、高可靠航空 BMS、数字孪生电池健康评估算法、轻量化集成技术。鼓励针对低空航空特殊工况开展专项测试，建立公共测试验证平台，降低中小企业验证成本。平衡能量密度与安全，不能单方面追求更高能量密度而弱化安全底线。

6.2.2 加快完善标准与适航监管体系

加快出台低空飞行器动力电池完整标准体系，覆盖电芯、模组、系统、BMS 测试、运维维修、退役评估、梯次利用、回收处置全链条。完善适航审定配套技术文件，明确航空动力电池 FMEA 分析、软件适航等级、质量体系要求。推动国内标准与国际 RTCA DO‑311A、EASA 相关规范对接，推动国际互认。明确载人场景、货运无人场景分级差异化安全要求，避免标准一刀切。

6.2.3 构建多层次安全管控落地机制

压实制造企业、整机厂商、运营企业三方安全主体责任。制造端守住本质安全底线；整机集成方做好系统安全隔离设计；运营企业落实日常运维、预检、人员培训制度。监管层面强化对电池改装、超期服役、退役电池回流航空市场行为的监督。推广故障数据上报机制，建立行业事故数据库，通过案例持续迭代安全规范。

6.2.4 推广动力电池数字护照，落地全生命周期闭环管理

推动低空航空动力电池强制推行电池数字护照，打通制造、适航、运维、维修、退役回收的数据链路。鼓励行业搭建统一的数据技术底座，解决产业链数据孤岛问题。出台航空电池退役评估技术规范，明确哪些电池可以梯次利用、哪些必须直接回收，严禁退役航空电池回流飞行场景。落实生产者责任延伸，打通航空动力电池回收渠道。引导运营企业建立完整电池台账管理制度，把全生命周期管理纳入运营准入考核要素。

6.2.5 推动产业生态协同，循序渐进降本

当前阶段航空电池成本高属于产业发展客观阶段，不能单纯依靠压缩安全投入换取低成本。通过示范应用扩大合理市场规模，带动供应链迭代优化成本。区分示范试点与大规模商业化不同阶段，优先在货运、巡检等非载人场景完成技术迭代，再逐步扩大载人场景商业化范围。鼓励整机企业、电池厂商、运营单位联合开展场景试点，在实践中迭代技术、标准、运维流程。

七、结论与展望

低空飞行器动力电池是低空经济产业的核心卡脖子环节，技术迭代、安全管控、全生命周期管理三者不可分割。技术迭代解决性能上限问题，安全管控守住飞行风险底线，全生命周期管理实现从出厂到回收全链条风险可控，三者共同支撑低空产业安全商业化落地。

短期 2026‑2028 年，半固态电池将成为产业迭代的核心主线，液态高镍三元仍然大量应用于中低载荷场景；中长期半固态逐步向凝聚态、全固态演进，持续提升能量密度与底层材料安全性。但无论何种材料技术路线，都无法完全消除失效风险，不能把产业安全完全寄托材料本身，系统隔离、在线监测、标准化运营、完整全生命周期闭环管理依然是不可缺少的核心保障。

当前行业标准、数字基础设施、回收体系还处在建设阶段，产业各方需要协同推进技术攻关、标准完善、数字化底座建设，区分载人、货运不同场景实施分级管控，平衡安全、性能与成本。未来随着整套体系不断成熟，低空飞行器动力电池将支撑城市空中交通、低空物流、应急救援等场景大规模落地，释放低空经济巨大产业价值。同时也要清醒认识，产业尚处于发展早期，大量工程实践问题有待在示范运行过程中持续探索完善。

数据来源

[1] 工信部装备工业发展中心。低空航空器动力电池技术路线图（2025 版）[R].2025
[2] 中国民用航空局。城市场景空中电动飞行器适航要求（征求意见稿）[S].2026
[3] RTCA DO‑311A 航空锂电池适航标准，EASA SC‑VTOL 系列规范
[4] 赛迪研究院、国联证券、恒州诚思行业产业研究报告 2025‑2026
[5] 波士顿咨询。中国载人 eVTOL 行业白皮书 [R].2025
[6] 科技导报社，低空飞行器动力系统安全评估相关学术研究文献
[7] 共研产业研究院。全球无人机电池行业深度报告 2026
[8] 国内头部电池企业航空电池公开技术白皮书、送样产品公开参数
[9] IATA DGR 危险品运输规范、欧盟电池法规相关公开文本
[10] 行业公开事故统计、示范项目运营实践案例

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