它们非常适合汽车旅行，但对于城市航空和空中出租车来说仍然不那么好。
城市空中交通（UAM）项目是欧洲倡议的一部分，该项目的最终目标是飞行出租车时代的开始。 这个想法是要“卸载”大城市早已缺乏的道路。 正如预期的那样，新系统将在2023年准备好进行测试，他们计划到2025年将其投入运行。
在过去的20年中，电池行业是许多设备运行的重要组成部分，在其元素的开发，发展和演进中是最慢的行业之一。 太阳能，现代材料和下一代制造工艺，所有这些都导致了新思想的发现，成功的战役，并为创建新产业提供了技术突破。
这几乎适用于除电池以外的所有物品。 为了使城市航空无障碍产业满足环境可持续性的基本原则，电池组件开发和现代化技术也必须进入新一轮的发展。
那么为什么要这么延迟呢？ 尽管存在过时的电池技术固有的问题，但特斯拉和法拉第未来等公司如何能够成功地将其产品推向市场？
DuFour aEro2：城市航空概念电动车的示例。
电池技术的现状要了解为什么城市航空交通（可达性）项目需要再过10年才能完全转换为电力，您需要了解电池技术的当前状态。
任何电池的关键指标是能量密度-可以存储在给定体积中的能量数量。 密度越高，则一定量的能量所需的电池就越小，或者在相同的体积下我们可以节省更多的能量。
事实证明，为了“优化”电池开发技术，必须找到一种使能量密度最大化的方法。 但是，与摩尔定律（处理器或功能组件的功率随时间呈指数增长）不同，在目前电池生产技术中，能量密度的年增长率仅为3％。
来自翻译者：很奇怪，但是我在这里找到了这样的时间表
全年电池能量密度仅增加3％世界上有几种类型的电池被广泛使用-锂离子和碱性电池。 尽管几乎所有家用电器都仍使用碱性电池，但其能量密度远低于锂离子电池的能量密度（约200倍），但碱性电池比锂离子电池更安全且易于使用。更有什者，后者通常会被点燃。
电动汽车的大多数解决方案在工作中都需要大量能量，因此现在它们都使用锂离子电池，这使利用小体积实现大能量密度成为可能，但另一方面，承担了组织安全的所有风险。使用此类解决方案。
但是锂离子电池的能量密度仍然太低。 在空中运输中组织一次全面的电动飞行所需的能量密度比传统的电动运输要高得多，并且这里的重量差非常昂贵。
当然，全世界都可以使技术变得更好-为什么不呢？
类似行业：特斯拉和卡车特斯拉（以及最近的法拉第未来）之所以能够有效地销售电动汽车，是因为它们使用能量密度约为900 Wh / L或250 Wh / kg的锂离子电池。
作为参考，AA碱性电池包含约4 Wh的能量，相应的能量密度为700 Wh /L。
这里也有一个不匹配的地方，但是在这样的原件中：[1]作为参考，碱性AA电池可容纳约4 Wh的能量[2]，相应的能量密度为700Wh /L。
虽然，谷歌发现了数据：碱性电池的能量密度是45-80 W * h / kg。
上面的比较表明，锂离子电池的能量密度比碱性电池的能量高多少，但电动汽车所需的能量仍然惊人。
特斯拉Model S电动汽车具有快速加速和高性能的特点，但是许多人没有意识到，汽车本身的重量几乎比任何配备内燃机的轿车重近1000磅（454千克）（主要是由于电池的重量）。 大约900 Wh / L的能量密度是用于车辆的“足够好”的指标，因为在该行业中仍然可以接受大质量的物质。
但是，飞行中的电力运输需要尽可能轻的重量。
为了使电池成为航空运输的实用能源，您还需要增加多少能量密度？
答案很简单：您需要可比的功率级别模型Tesla S，但要使用当前电池重量的80％（大约1200磅（545千克））的特斯拉电池-以下是有关如何获得此类数据的更多信息。
相比之下，Volocopter的重量为996磅（452千克），比特斯拉电池的总重量还轻。 幸运的是，Volocopter（和其他UAM解决方案）所需的电量不足1200磅（545千克）或85kWh，但重量仍然是此解决方案的重要组成部分。
电池比较-Tesla P90D电池的重量超过了整个Volocopter VC200的重量。
在我们致力于确保为城市航空业提供适当的电池充电水平这一最终目标之前，我们将转向许多人熟悉的另一个行业：无人驾驶飞机-无人机。
无人机制造业混合动力产业将成为航空和电力运输之间的桥梁，是无人驾驶飞机（无人机）的生产。 无人机不仅仅是一组电池，它具有任何数量的无刷电动机，这些电动机使安装在设备上的小型螺旋桨旋转。 通常安装四个以确保飞行的稳定性。
UAM解决方案更大，更复杂，但在两种情况下，能耗的物理原理和维持设备平衡所需的成本均保持不变。
例如，DJI Mavic Pro型无人机重734克，可以使用46 Wh电池在空中停留31分钟，这是这种小型无人机的典型表现。
通过将这些统计数据减少为一个可比较的单位，例如kg / Wh，我们得到的值为0.03。
这个数字本身并不意味着任何事情，但是，如果将飞机的重量乘以在空中停留的期望时间，则可以得到估算所需总能量的近似估算值。
DJI Mavic Pro等无人机的生产和运营展示了从使用电池和带遥控的小型飞机到在城市航空中应用解决方案的道路。
重要说明-在节能中使用不同尺寸的螺旋桨和某些假设会导致所需能量的不同； 它只是基于基本原理的简化方法。
飞行出租车行业。那么，诸如Volocopter之类的车辆需要花费多少能量来组织一个小时的飞行？
使用0.03的kg / Wh系数解决此问题，我们可以得出Volocopter将需要14kWh的能量。
请记住，特斯拉的Model S电池容量为85kWh（是Volocopter的6倍），但重量为1200磅（545千克）。
因此，如果您拆下Tesla Model S电池并仅将其电池的六分之一安装在Volocopter上，则该新电池的重量将为200磅（91千克），这将是Volocopter重量的20％以上。
Tesla P90D电池可以在城市出租车中工作吗？ 很有可能不会。
局限性这20％并不是很高，但是当您将200磅（91千克）重量的能量（14kWh或50.3兆焦耳）与200磅（91千克）喷气飞机的燃料（4126兆焦耳）中存储的能量进行比较时显而易见的是，为什么使用Jet-A会因为其极高的能量密度而带来更多利润。
从这里了解时间表 。
尽管就环境影响而言，Jet-A飞机燃料不是一种理想的燃料，但其能量密度远远优于民航中使用的几乎所有其他能源。
好处但这并不意味着当前的电池不能“足够好”。
幸运的是，空气动力学的发展和创新意味着不需要将能量密度与Jet-A进行比较。 电池具有较低的能量密度就可以满足要求，但是具有零排放的额外好处，这与Jet-A燃料相比具有巨大优势。
特斯拉电池在UAM行业中的首次适用性比较中提到的80％的魔术系数至关重要，因为通常，将电池的重量减少仅20％即可释放足够的重量，以增加行李箱的额外可用容量，安装其他航空电子设备和设备。
这样可以将200磅（91千克）的电池减少到160磅（73千克，最多占飞机总重量的16％），并且由于减少体积以减少重量不是线性比例，因此能量密度可以增加三分之一。
这种将电池重量减少20％，同时保持80％容量的能力是开发新解决方案的基准。
80/20 。
总结尽快实现电池重量的这种减少和能量密度的增加有多现实？
以目前电池技术的现代化步伐，大约需要7年时间。 够快吗？ 许多人会说“是”，但另一个问题更加令人担忧：改善电池技术以实现30％和40％的重量减轻或发展到Jet-A的能源容量可比的程度需要多长时间？
未来7年将成为成功的真正晴雨表，在与城市旅客运输有关的情况下，小规模示范新电池技术将有助于提高人们对使用电力进行航空运输的好处的普遍认识。
最终，到了超过每年电池开发3％的门槛的时候了，但这只有在更多的研究人员和国家意识到这种发展的潜在好处之后。
文章中有些杂乱的地方。 在此演示中，它甚至更加清晰energy.skolkovo.ru/downloads/documents/SEneC/News/SKOLKOVO_EneC_2018.04.04_Grushevenko.pdf