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在信息技术领域,晶体管和激光器是两大核心元件。晶体管的微型化推动电子芯片飞速发展,并催生广为人知的摩尔定律——每隔约18个月,集成电路上可容纳的晶体管数量将翻一番,这一趋势推动最先进的晶体管尺寸达到纳米级别。目前,大众使用的手机和电脑芯片中已能集成超过百亿个晶体管,从而使这些设备具备强大的信息处理能力,推动数字与智能时代到来。与此同时,激光器的微型化则引发了光子技术革命。经过半个多世纪发展,微型半导体激光器已广泛应用于通信、数据存储、医学成像与手术、传感与测量、消费电子、增材制造、显示与照明等领域。
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工信部等四部门发布的《绿色航空制造业发展纲要(2023~2035年)》提出,以2025年实现400Wh/kg级锂电池产品量产、500Wh/kg级产品小规模验证为攻关方向。仅从这一目标要求就可看出,低空飞行器对重量和续驶能力的刚性要求。由于eVTOL垂直起飞所需要的动力,是地面行驶的10至15倍,这对电池的能量密度提出更高要求。一般情况下,eVTOL百公里耗电量约为65kWh,而电动汽车仅需12~18kWh,相同电池包下续驶能力仅为汽车的1/4。由此,eVTOL对电池能量密度的要求自然也就更高一些。
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