eVTOL在起降阶段需要高功率才能提供所需的垂直升力，这就要求所搭载的电池具备高功率输出的能力，表征这种能力强弱的量就是电池的功率密度（单位质量的电池所能提供的放电功率大小，单位为W/Kg）。电池功率密度直接决定了eVTOL能否飞起来，功率密度过小，eVTOL将无法起飞。至于大家所熟悉的能量密度则决定了eVTOL能飞多久。

估算eVTOL所需的电池功率密度涉及到eVTOL所配置的垂直动力系统的力效（单位功率所产生的力的大小，单位为g/W），所搭载的电池占最大总起飞质量的比值，以及垂直旋翼的总拉力需求。

一、设所设计的eVTOL的相关参数如下

最大总起飞质量：m 千克（Kg）；

动力系统的旋翼力效：a 克/瓦（g/W）；

电池质量占最大总起飞质量的比值：k；

旋翼总拉力需求为最大总重量的倍数（推重比）：n；

电池功率密度：x 瓦/千克（W/Kg）；

二、所需电池功率密度x估算

电池的最大放电功率为：xkm，单位为W；

电池最大放电功率下旋翼产生的总拉力大小：axkm，单位为g；

eVTOL所需的最大总拉力大小：nm，单位为Kg；

若电池最大放电功率下旋翼所产生的总拉力大于eVTOL所需的最大总拉力，则该电池可用，即：

axkm(g)>nm(Kg)

x>1000n/ak

即所需电池功率密度x>1000n/ak，只与动力系统力效a，电池质量比值k，以及推重比n有关。动力系统力效和电池质量比值越高，则电池所需功率密度要求越低，越容易满足。

根据经验，可以令推重比n=2，电池质量比值k=1/3，力效a=7g/W，可得此时电池功率密度x>857W/Kg。

三、所需电池的倍率估算

在电池选型中，经常用来表征电池功率密度的另一个参数是放电倍率，如1C、2C、3C这样子。在如上述估算得到所需电池的功率密度后，如何进一步映射到倍率指标呢？这个就涉及到该电池的能量密度了。

能量密度指单位质量的电池所能放出的电量，单位为Wh/Kg，记为E；

所需电池的放电倍率可以计算为：R=x/E，即为所需电池功率密度与能量密度的比值。

如现在市面上量产的能量密度较高的电池E=300Wh/Kg左右，则所需倍率R=857/300=2.86。即若选择300Wh/Kg能量密度的电池，其放电倍率至少要到2.86C。若选择能量密度更低的电池，则放电倍率需要更高。

由此可知，在功率密度一定的情况下，电池放电倍率的需求随着能量密度的增高而降低。能量密度越高，所需倍率越低；能量密度越低，所需倍率越高。

四、eVTOL所需电池功率密度与放电倍率估算总结

1. eVTOL所需电池功率密度x由旋翼垂起推重比n、电池质量比值k、垂起旋翼动力系统力效a三者共同决定，约束为x>1000n/ak。
   

2. eVTOL所需电池的放电倍率R=x/E，随电池能量密度而变化。