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飞行汽车商用仍需以时间换空间

时间: 2024-06-03 13:16:35 来源:齐发 作者:齐发官网app

  在今年全球首场科技展CES盛会上,韩国现代汽车推出了首款电动飞行出租车S-A2,中国造车新锐小鹏汇天展示了名为“陆地航母”的分体式飞行汽车。不久后,上海峰飞航空的飞行汽车“盛世龙”成功完成全球首条跨海跨城空中航线(深圳-珠海)的首飞,广汽的飞行汽车GOVE在广州首次完成在城市公众复杂低空环境的飞行验证。紧接着,马斯克旗下SpaceX公司支持的飞行汽车公司Alef Aeronautics对外宣布名下的飞行汽车Alef Model A已经获得2850多份预订单。密集涌出的资讯清晰表明,飞行汽车正在提速而来。

  从字面上解读,飞行汽车显然是汽车与飞机的融合体,因此,像传统航空飞机那样,飞行汽车也能上天飞行,只是飞行高度控制在1千米以下,同时载客数量也远逊于前者。另外,与地面小型载人汽车相比,部分飞行汽车兼具了陆空驰行功能,只是目前严格意义上的飞行汽车专指电动垂直起降飞行器(eVTOL),全球许多企业也因此基本上放弃了飞行汽车的地面行驶功能,转而专注飞行功能的开发与完善。

  按照摩根士丹利的预测,到2030年,全球将有1.2万架飞行汽车用作空中出租车、机场班车和城际航班服务,市场规模达3000亿美元,2040年市场规模超过1.5万亿美元,2050年市场规模达9万亿美元。巨大的商业前景招来了各路市场力量的蜂拥而入,其中既有航空业霸主波音、空客、贝尔以及日本航空的矫健身影,也有大众、现代、通用和特斯拉等新旧汽车头部玩家的不凡阵容,更有谷歌、英特尔等全球科学技术巨头迈入的铿锵脚步,还有许多的初创公司。统计多个方面数据显示,全球eVTOL研发与制造企业从2022年的600多家增加到2023年的800多家,eVTOL市场订单超过1.3万架。

  从产业关联效应的角度观察,飞行汽车在上游可以拉动航空铝材、镁合金及特殊玻璃等碳纤维技术集结而成的原材料需求,中游覆盖发动机、电池和整机制造等产业链的核心部位,而下游则涉及到陆空交通基础设施搭建与运营服务供给等产业价值的释放。另一方面,作为低空经济的重要组成部分,飞行汽车横跨飞机制造、汽车制造、电动航空器制造三大制造领域,涉及到新能源、航天航空、高端制造、无人驾驶等战略性新兴行业,往往是新业态与新型产业组织孕育与成长的重要载体,对一国产业经济结构升级及综合经济质量的提升将发挥着关键作用,美国联邦航空管理局甚至用“输不起的竞争”来形容eVTOL的重要性。

  相比于产业与经济价值,飞行汽车所彰显出的社会意义更为普惠与显著,最重要的就是必然引爆人类出行方式的重大革命。联合国的一项权威报告说明,快速地发展的城市为居民创造了日渐增长的流动性需求,到2050年,全世界68%的人口都将居住在城市地区,外出的人们将不得已忍受交通大面积与长时间拥堵的煎熬。但有了飞行汽车,交通载具扩展到了空中,由此便形成了城市空中交通(UAM),UAM不仅将空中交通与地面交通结合在一起,而且空中交通还分为不一样的层,形成城市的立体交通系统,人类出行空间也从二维层面扩张到三维层面,结果是地面交通需求压力得到一定效果分解,长期困扰城市管理者的交通拥堵问题也由此得到根本性解决。

  当然,飞行汽车十分显著的社会学意义其实远不只停留在交通出行身上。伴随着城市化的进展,全球各大城市如雨后春笋涌现的摩天大楼尽管构造出了都市的风景线,但也给超高层消防、超高层医疗救援制造出了新的难题,现如今的云梯只能达到15-16层,再高的就无能为力了,但eVTOL则没有限制,可完全确保消防和医疗救援力量快速抵达与近距离、高效率救助;另一方面,eVTOL在延伸公众出行空间的同时,纯电动力不但可以支持自身实现零排放,更能够减少地面汽车的汽柴油消耗,对环境的支持与响应更为友好,更加有助于人类减少碳足迹。

  正是基于飞行汽车所展示出的公共产品红利效应,目前全球主要经济体对于eVTOL在政策上都普遍表现出积极与开放态度,其中美国军方启动了“敏捷至上”项目,支持非公有制企业运用政府资源加快eVTOL飞行器的研发,欧洲航空安全局则为eVTOL飞行器提前制定了一套规划方案以及详细的适航标准,日本政府将为“飞行汽车”开设新的飞行员驾照,以及修理“飞行汽车”的机械师执照,韩国针对eVTOL的管制问题出台了“K-UAM”空中交通规划方案。相比而言,中国围绕eVTOL所表达出的政策更具系统性与前瞻性。工业与信息化部等四部门印发的《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》提出到2025年电动通航飞机投入商业应用试点运行,至2035年航空器成为发展主流,且《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》自今年1月1日起正式施行,飞行汽车进入法制化的护航轨道。

  总体上看,飞行汽车已经远远走出了最初概念畅想阶段,而且依照程序,一款eVTOL产品首先要在设计上拿到TC型号合格证,然后必须申请到生产上的PC合格证,最后获得飞行上的AC适航证,才能投入商用。按照行业权威专家的判断,在2030年前,飞行汽车主要还是早期商业示范运行;2030—2050年,逐渐进入飞行汽车商业化运营时代;2050年后,将迎来城市空中交通发展的时代,也就是说,至少需要15年的时间,飞行汽车才可真正在载人商用领域大展拳脚,期间无论是在技术环节还是非技术领域,飞行汽车都须进一步闯关破障。

  由于受到地球引力、空气阻力的影响,同样的锂电或者氢能载配在地面汽车上可能续航数百公里,但安装在飞行汽车身上续航里程却只有几十分钟,而且由于需要克服自身在空中的重力,飞行汽车又不能无限制叠加,因此,截至目前,飞行汽车动力方面仅可满足省内城市之间的短距需求,延长飞行距离还需要电池单位体积内的包含的能量在技术上获得进一步精炼与提升。另一方面,飞行汽车尽管能安装多个螺旋桨翼从而增大安全冗余,但如同直升飞机的单个桨翼飞行过程中发出巨大噪音一样,飞行汽车同样目前没解决低空状态下对城市的噪音污染问题,尤其是飞行汽车的许多升降机坪都靠近居民生活与办公区,且数量规模相较直升机更为庞大,飞机密集度也更高,最终产生的噪音也会更大,相关阻挠与屏蔽技术的成熟还需要较长时期的积累。

  非技术因素方面,飞行汽车未来批量化商业运营,必然带动城市人流、物流、资金流和信息流的激增,随之对着陆点、停靠地以及充电站等设施提出了综合性与及时性要求,而这些条件的满足又需要以城市规划的调整以及地面物理设施的位移与改建为基本前提,从论证到实施绝非一蹴而就;空域管理方面,飞行汽车的航线制定、路径规划、飞行分隔、冲突规避、空域等待以及空中执法和事故责任划分等,都应该要依据情况重新制定一套新的“空中交通管理体系”,而到目前为止,全球没有一点一个国家针对飞行汽车制定了清晰、统一的标准及规章制度,无经验可循的背景下,相关制度的落地时滞就会被拉长。

  显然,以时间换空间将是飞行汽车的客观选择,而在积力蓄势的过程中,整个飞行汽车行业将朝着以下四个方向挪动:第一,飞行汽车是一个资本与技术密集型产品,要素供给远飞一般企业所能承受,由此必然刺激或倒逼企业展开整合并购,竞争主体将由初期的分兵单列走向并购整合;第二,商业化初期,飞行汽车在物流运输、医疗救护、消防灭火、应急救援以及公共安全等领域的服务供给往往满足的是B端企业需求,运营条件成熟后便进入C端展开载人服务,先B端后C端的市场路径顺序非常清晰;第三,目前欧美等国主流飞行汽车公司都采用有人驾驶模式,中国、日本等国则主张,比较起来后者不仅占据成本优势,而且安全度显然大于前者,因此驾驶方式上势必普及开来;第四,短期看,价格昂贵的飞行汽车对于绝大多数消费者而言是难以承受的支出,并且还有高昂的存停成本、管理维护成本等,因此,在商业模式上,飞行汽车将首先表现为平台运营方式,类似“网约车”的形式向企业、个人提供“打飞的”服务,而随技术的进步拉低了购买成本后,“买飞车”将变得不再稀奇。