“在應對溫室氣體減排的戰斗中，幾乎所有運輸模式都在探索和部署化石燃料交通工具的替代品。電池電源在其中發揮著重要作用，特別是在道路應用中。到目前為止，航空業一直相對抵制這種變化。然而，航空業的排放量約占交通運輸相關排放量的12%。疫情之后，社會對航空運輸的需求（包括客運和貨運）再次猛增。若不采取緩解措施，這一排放水平將可能繼續增長。因此，可以認為，在利用替代能源降低環境影響方面，航空業面臨的壓力越來越大。”

01 全面的重新設計

       截止目前，航空行業更傾向于探索氫動力和可持續航空燃料等方案。在某種程度上，這反映了現有市場的惰性；航空業的發展已經非常成熟；原始設備制造商生產與傳統航空燃料和航空發動機兼容的機身，而航空發動機制造商生產與現代機身兼容的動力裝置。如果改用電力設備需要對商用飛機的機身進行全面的重新設計，既費錢又費時。

       另一個原因是，有些人認為電池的能量密度不足以消除其重量帶來的影響。這方面十分具有挑戰性，因為與航空燃料不同，電池的重量不會隨著電力的使用而降低。然而，應注意，這在某種程度上是一種誤導；電力和電池的使用可以顯著減輕航空器多個其他方面的重量。

02 概念證明

       那么，電池電源在航空中有應用嗎？顯然，答案是：有應用。事實上，在輕型飛機領域，電力驅動已經成為現實；Pipistrel Velis Electro——單引擎雙座輕型飛機，自2020年起在歐洲獲得運營認證。其中兩個高性能電池使其能夠飛行長達50分鐘（在發生故障時可以使用另一個電池），這與傳統輕型飛機幾乎沒有區別。盡管第一架全電飛機的認證不足以改變游戲規則，但它代表了一個重要的概念證明。電動飛機方案確實可行，這無可爭辯。該飛機促進了新的發展。

       下一步是增加電池的能量密度；增加能量密度有利于進一步提高續航里程和性能。鎳在這方面發揮的作用越來越大。目前，鎳在傳統飛機中有許多應用，特別是噴氣渦輪機，鎳基超合金可提供卓越的高溫強度、耐腐蝕性和熱穩定性。在未來航空中，鎳提高電池能量密度的能力將成為其主導作用。

03 關鍵推動力

       電動飛機上部署的所有已投入使用和正在開發的電池，均利用高鎳化學物質來實現高比能。在高比能電池中，鎳通常與鈷和錳（NCM）/鋁（NCA）結合使用。當這些材料分布于正極的過渡金屬層時，它們會共同作用，提高性能。制造商已經意識到，增加鎳的含量可以提高電池的存儲容量，且不會顯著增加重量，從而提高整體能量密度。現在，飛機用電池電源已經被證明可行，這一發展將進一步帶來重大推動力。

       航空電池的安全性是根本問題。傳統動力飛機需要經常用到電池，在其早期階段，由于機載電源使用的鋰電池存在熱失控問題，曾導致飛機起火。這在地面上是個嚴重問題，在空中則是更嚴重的問題。該行業已經認識到這些問題，經認證飛機使用的電池必須具備耐熱失控能力。即使真的發生火災，火勢也能得以控制，不會蔓延到其他電池組甚至飛機上。此外，電池的潛在風險還需要與攜帶大量高度易燃航空燃料所構成的風險進行對比權衡。

04 更輕、更靜、更可靠

       就飛機電池和鎳應用的市場潛力而言，不應單從現有民航客機的角度來看待機會。傳統民航客機（通常）依賴于兩個體積和噪音越來越大、質量也越來越重的動力裝置，因此在設計方面受到了巨大限制，這也決定了其機身部署方式，并需要機場的重要基礎設施。在可預見的未來，它們不可能被淘汰；電池還不能作為替代品。

       然而，在其他情況下卻可以。電動引擎更輕、更靜、更可靠，移動部件更少，無論大小，均能提供相對恒定的功率與重量比。因此，更大的發動機并非必然選項，因為電動引擎在機身上的位置限制要少的多。這意味著電動垂直起降（eVTOL）飛機正在成為現實。其發動機在運行時接近靜音，開辟了一系列潛在應用，包括空中出租車、快遞服務和緊急服務。

       除了空客和波音等現有參與者外，許多初創制造商也正尋求進入這個市場。其中包括Maeve（44–50座）、Eviation（9座），這兩家公司正在尋求生產航程為250–330海里的支線飛機。在整個使用壽命期間，它們將分別使用約30噸和9噸鎳。此外，美國公司Joby Aviation和Archer Aviation以及德國制造商Lilium都在開發空中出租車，制造商Pipistrel的Velis也是其中之一。

       對電池市場潛力的估計取決于諸多變量，最重要的是飛機和電池的數量。然而，隨著減排目標的壓力越來越大，以及對空中運輸的需求不斷增加，鎳的機會很大。

       歐盟航空安全局表示：Pipistrel Velis Electro是全球首款全電飛機認證型號，也是尋求可持續航空的重要里程碑。