全球首架固態電池載人飛機首飛成功，突破傳統鋰離子電池能量密度上限

美國佛羅里達州澤弗希爾斯市政機場日前迎來航空史上的重要時刻，試飛員米格爾·伊圖爾門迪（Miguel Iturmendi）駕駛「Helios Horizon」電動飛機成功升空。這項飛行完成了全球首架採用固態電池驅動的載人固定翼飛機首飛，為電動航空產業的發展寫下歷史性的一頁。

雖然本次飛行在航程與時間上並不突出，主要是為了在更換電池後，驗證飛機的重量與平衡狀態所進行的短程試飛，但其象徵的產業突破意義遠大於技術表演本身。

長期以來，電動航空的商業化發展一直受限於電池物理特性的制約。目前廣泛應用於電動車的傳統鋰離子電池依賴液態電解質傳導電解電荷，這種結構在單位質量的儲能上限（能量密度）上存在天然瓶頸，難以提供足夠的動力與續航力來支持商業航空飛行。

與之相比，固態電池以固體材料取代液態電解質，不僅使電芯在面對撞擊、穿刺和高溫時更具抵抗力，大幅降低了起火風險，更顯著提升了單位重量的能量密度，為電動航空開闢了全新的想像空間。

固態技術能量密度提升六成，搭配再生系統與太陽能充電多元補能

根據計畫團隊披露的數據，「Helios Horizon」先前搭載傳統鋰離子電池組時，能量密度約為260 Wh/kg，而本次換裝固態電池後，能量密度大幅提升至410 Wh/kg，增幅高達六成。

身為首席試飛員兼公司創辦人的伊圖爾門迪表示，隨著技術路線進一步成熟，預期在未來兩年內，此指標有望在現有基礎上再提升約40%。

此外，在補能方式上，「Helios Horizon」可以直接透過普通交流電插座進行充電，無需專門的配套基礎設施，同時支援快速充電，可在15分鐘內將電量充至約80%。該機翼上還安裝了太陽能電池板，並能在滑翔和下降階段將螺旋槳反向作為「風力渦輪」使用，藉由再生系統在飛行中回收能量，顯著延長飛機的航程。

「Helios Horizon」是由皮皮斯特雷爾（Pipistrel）Taurus動力滑翔機改裝而成，團隊在此基礎上整合了自研的電池管理系統、定制化電推進系統、熱管理控制系統以及帶有太陽能組件的機翼加長結構。

該機先前已在其重量級別中創下純電動飛機的世界高度紀錄，最高飛至24000英尺（約7315公尺），團隊下一階段的目標是挑戰40000英尺（約12192公尺）的商用客機巡航高度，平流層飛行計劃預計將於今年晚些時候展開。

目前全球航空巨頭與電池廠商已全面展開競逐，除了「Helios Horizon」以外，中國eVTOL製造商億航也與Inx Energy合作，將鋰金屬固態電池應用於EH216-S飛行器，實現了高達480 Wh/kg的能量密度；而電池巨頭寧德時代亦展示了能量密度約500 Wh/kg的「凝聚態電池」技術，並已啟動航空測試。這股產業熱潮表明，固態電池技術將是推動航空業實現淨零碳排與綠色革命的關鍵推手。