No dia 5 de junho, horário local, o piloto de testes Miguel Iturmendi voou a aeronave elétrica “Helios Horizon” para o céu no Aeroporto Municipal de Zephyrhills, na Flórida, EUA, completando o primeiro voo da primeira aeronave tripulada de asa fixa do mundo alimentada por baterias de estado sólido, escrevendo uma página histórica para o desenvolvimento da indústria da aviação elétrica. Este vôo não é excelente em termos de alcance e tempo. Trata-se apenas de uma série de voos de teste de curta distância para verificar o peso e o equilíbrio da aeronave após a troca da bateria. No entanto, o seu significado simbólico é muito maior do que o próprio desempenho técnico.
A aviação elétrica há muito tempo é limitada pelas propriedades físicas das baterias. As baterias tradicionais de íons de lítio atualmente amplamente utilizadas em veículos elétricos dependem de eletrólitos líquidos para conduzir carga entre os eletrodos. Esta estrutura tem um limite superior natural em termos de energia que pode ser armazenada por unidade de massa, dificultando o suporte a voos de aviação comercialmente valiosos. Em contraste, as baterias de estado sólido substituem eletrólitos líquidos por materiais sólidos, tornando as células mais resistentes a impactos, perfurações e altas temperaturas, reduzindo significativamente o risco de incêndios e, mais importante, aumentando significativamente a densidade de energia por unidade de peso, abrindo um novo espaço imaginativo para a aviação elétrica.
De acordo com dados divulgados pela equipa do projeto, a densidade de energia da bateria de iões de lítio anteriormente instalada no “Helios Horizon” era de cerca de 260 Wh/kg, enquanto a bateria de estado sólido substituída desta vez atingiu 410 Wh/kg, um aumento de cerca de 60%. Como principal piloto de testes e fundador da empresa, Iturmendi disse que à medida que o roteiro técnico amadurece, este indicador deverá aumentar cerca de 40% na base atual nos próximos dois anos.
Em termos de método de reposição de energia, a bateria do “Helios Horizon” pode ser carregada através de tomadas CA comuns sem a necessidade de infraestrutura especial. Ele também suporta carregamento rápido e pode recarregar a bateria até cerca de 80% em 15 minutos. Painéis solares montados nas asas da aeronave e um sistema de regeneração que inverte as hélices durante o planeio e a descida para atuar como “turbinas eólicas” também podem recuperar energia durante o voo. “O voo regenerativo pode ampliar significativamente o alcance da aeronave”, disse Iturmendi após o voo de teste.
O próprio "Helios Horizon" foi modificado a partir de um planador movido a Pippistrel Taurus. Nesta base, a equipe do projeto integrou um sistema de gerenciamento de bateria autodesenvolvido, um sistema de propulsão elétrica customizado, um sistema de controle de gerenciamento térmico e uma estrutura de asa estendida com componentes solares. A aeronave já havia estabelecido um recorde mundial de altitude para aeronaves 100% elétricas em sua categoria de peso, voando até 24.000 pés (aproximadamente 7.315 metros). O próximo objetivo da equipe é atingir a altitude de cruzeiro de 40.000 pés (aproximadamente 12.192 metros) para aviões comerciais. O plano de voo estratosférico relevante deverá começar ainda este ano.
Embora a Helios Horizon esteja liderando temporariamente a corrida da aviação com baterias de estado sólido, ela não é o único jogador. O fabricante chinês de eVTOL EHang cooperou com a Inx Energy para aplicar baterias de estado sólido de metal de lítio no teste de duas aeronaves EH216-S e alcançou um recorde de voo com uma densidade de energia de 480 Wh/kg e uma fonte de alimentação contínua da bateria de 48 minutos. A gigante das baterias CATL demonstrou a tecnologia de “bateria de matéria condensada” com uma densidade de energia de cerca de 500 Wh/kg e disse que começou a testar aplicações de aviação relacionadas. A Airbus e a Renault também assinaram um acordo conjunto de pesquisa e desenvolvimento, com o objetivo de aumentar a densidade energética das baterias para cerca de duas vezes o nível atual por volta de 2030, para apoiar o desenvolvimento de aeronaves de passageiros híbridas ou totalmente elétricas para rotas de médio curso.
Atualmente, a maioria dos projetos acima mencionados ainda está em fase de verificação técnica e ainda está longe de obter a certificação de aeronavegabilidade das agências reguladoras da aviação. No entanto, este voo de teste tripulado na vida real do “Helios Horizon” é considerado pela indústria como um passo em um nó chave. É fundamentalmente diferente das demonstrações anteriores que permaneceram apenas na plataforma experimental ou no nível de dados de laboratório. Se a densidade energética das baterias de estado sólido continuar a aumentar nos próximos anos, como prevê Iturmendi, este voo de teste de curta distância aparentemente mundano será provavelmente apenas o início de um novo capítulo na história da aviação eléctrica.