iDatastar|「十问」飞行汽车

【iDatastar数据星球(www.idatastar.cn),超多深度研究报告】

【编者按】《十问》是车云推出的一档全新系列栏目,旨在探索新时代的汽车产业未来,关注汽车行业新趋势和技术新动向。

我们将甄选最为关键的十个问题,通过十问十答的形式,带领大家全方位地扫描行业和技术发展,简单快速全面地了解汽车行业的新事物。

1917年,美国人格伦·哈蒙德·柯蒂斯(Glenn Hammond Curtiss)第一次向外界展示了一种新型的交通工具——Autoplane。

Autoplane的新奇之处在于,它的主体部分是一辆四轮汽车,其尾部一共安装了上、中、下三层机翼,其中最上层的机翼长度达到了12.2米。此外,Autoplane还有一个四叶片螺旋桨推进器,由汽车发动机驱动。

乍一看,这就像一辆装了翅膀的汽车,既能跑,也能飞。可遗憾的是,受制于当时的技术水平,Autoplane没能真正飞上天空,只实现了一些短距离的飞行式跳跃。

尽管如此,但作为人类最早将飞行汽车的想象付诸实践的代表人物,柯蒂斯仍被后人尊称为“飞行汽车之父”。

这一年距离卡尔·本茨发明世界上第一辆汽车过去了31年,而距离莱特兄弟发明世界上第一架飞机“飞行者一号”仅过去14年。

一百多年过去,各式各样的飞行汽车虽然层出不穷,但这个行业却没有溅出很大的浪花,一直不温不火的发展着。直到近两年,飞行汽车的消息开始频繁见诸报端,整个行业似乎站上了风口。

相较于已经走入普通民众生活的汽车和飞机等交通工具,飞行汽车对大多数人来说还是一个新鲜事物,那么今天车云菌就带大家走进这个行业。

什么是飞行汽车?

对于飞行汽车的定义,目前业界还没有明确的定论,其概念也很宽泛和模糊。

如果从字面意义来解读的话,飞行汽车就是拥有飞行能力的汽车,可以看成是汽车和飞机的结合体,既具备公路行驶的能力,也具备空中飞行的能力。

我们姑且称之为狭义上的飞行汽车,简单理解就是给汽车装上了翅膀。

跳脱出“飞机+汽车”的刻板印象,从广义上来看,飞行汽车可以被视为是一种立体式交通工具,它是面向低空交通环境的飞行器,可以载人也可以载物

这种广义上的飞行汽车,当下最具代表性的就是eVTOL(Electric Vertical Takeoff and Landing),中文名为电动垂直起降飞行器。eVTOL以电力驱动,不需要专门的跑道,可以实现垂直起降和空中悬停。

从整个行业来看,eVTOL成为了目前飞行汽车的主流形式,也有很多人直接将其和飞行汽车划等号。本文中探讨的飞行汽车,即是广义上的飞行汽车。

在技术路线上,常见的飞行汽车有固定翼、多旋翼、复合翼和倾转翼四种。此外,还有一种采用模块化形式的技术路线,将飞行汽车拆分成地面模块、座舱和飞行模块三个部分,座舱可与另两个模块单独结合分别实现地面行驶或飞行状态。

为什么要发展飞行汽车?

在现代交通尤其是城市交通中,拥堵和环境污染是挥之不去的两大痛点。

为了解决交通带来的环境污染问题,汽车行业已经率先掀起了新能源的浪潮。全球主要国家和地区已经制定了“禁燃”的路线图和时间表,大多数车企也纷纷跟进,走在前面的车企已经宣布彻底停产燃油车,一众新势力更是以新能源车起家壮大。

面对地面交通日益加剧的拥堵问题,发展城市空中交通成为未来的重要方向。飞行汽车可以与地面交通工具形成互补,不仅可以缓解城市拥堵的路况,还能大大提高出行效率。而且飞行汽车相较于传统直升机有噪音低、成本低和驾驶难度低等优势。

飞行汽车创企时的科技给出一组直观的数据显示,从上海虹桥机场到浦东机场,如果开车的话,需要行驶60公里的路程,耗时75分钟;而使用飞行汽车,可以将距离缩短至53公里,而且用时仅需16分钟。

正因为在未来城市交通中可能担当起重任,飞行汽车的市场空间也被有关研究机构看好。据美国摩根士丹利预测,到2040年,全球飞行汽车市场规模将增长到1.5万亿美元。

国内外飞行汽车市场发展如何?

不管是基于人类对飞翔的渴求,还是基于庞大市场空间的诱惑,飞行汽车进入21世纪后,开始大跨步发展。

2018年,全球首款量产飞行汽车PAL-V开始接受预定,标志着飞行汽车正式走向量产应用。在这一信号之下,中外飞行汽车市场也受到了资本的空前关注。

仅在2021年,就有5家飞行汽车企业在美国成功上市,包括美国飞行汽车企业 Archer 和 Joby、德国飞行汽车企业 Lilium、英国飞行汽车企业 Vertical,以及巴西航空工业公司旗下飞行汽车企业 Eve。

而在此之前,中国企业亿航智能已于2019年成功登陆美国资本市场,成为全球第一个上市的飞行汽车公司。

与此同时,国内多家飞行汽车创企在近两年来开始密集获得资本垂青,掀起一股融资热潮。2021年,时的科技在短短一个月内完成两轮总计千万美元的融资;VOLANT沃兰特获得数百万美元的种子轮融资,近日又完成亿元级Pre-A轮融资;峰飞航空科技完成1亿美元A轮融资,创下当时国内eVTOL企业获得的最大单笔融资。

高潮来自造车新势力小鹏汽车,旗下飞行汽车公司小鹏汇天于2021年10月完成5亿美元的A轮融资,投前估值10亿美元,创下亚洲飞行汽车领域的融资纪录,并在日前又得到了星航资本的追加投资。

都有哪些企业布局飞行汽车?

据相关统计,目前全球已有超过160家飞行汽车企业,而其中的参与者主要为车企、航空企业、创业公司以及一些其它跨界玩家。

车企对于飞行汽车的追求最早可以追溯到福特汽车创始人亨利·福特,他早在1940年就曾预言飞机和汽车的结合体即将面世。目前包括丰田、奥迪、戴姆勒、保时捷、通用、现代等国际车企在飞行汽车领域都有布局。

在国内,吉利称得上是对飞行汽车最热衷的一个车企,不仅在2017年收购美国飞行汽车公司 Terrafugia,此后又和戴姆勒共同投资德国企业Volocopter,并在2020年组建沃飞长空。目前吉利旗下的“太力飞车”TF-1已经获得美国联邦航空管理局(FAA)适航证书,为该类飞行器全球首张。

长城汽车也据传在2015年启动了飞行汽车项目“飞的科技”,不过具体进展情况少有披露和报道。造车新势力中,小鹏汽车在2020年出资收购创企汇天航空,组建小鹏汇天。

航空公司方面,包括空客、贝尔、波音、巴西航空工业和卡特等等都有飞行汽车的相关项目,中国商飞也曾展示过R3-VTOL飞行汽车。

此外,一些互联网科技企业也投入其中,腾讯投资了德国飞行汽车公司Lilium,谷歌联合创始人佩奇投资创办了Kitty Hawk,Uber也曾大手笔投向飞行汽车领域。

值得注意的是,无人机巨头大疆虽已跨界进入汽车行业,但却没有宣布进入飞行汽车领域。而来自日本专利厅的一份统计显示,大疆在飞行汽车方面的专利排名全球第一。如果有一天大疆进入这个行业,那也不值得惊讶。

飞行汽车有哪些技术难点?

其实,飞行汽车火热归火热,但在走向大规模量产应用的过程中,还存在一些动力、轻量化、飞控等方面的技术问题尚待解决。

电池被认为是未来飞行汽车最佳的动力选择,那么目前在新能源汽车上遇到的续航问题也同样会出现在飞行汽车上,而且飞行汽车对电池的能量密度、充电速度和循环寿命和安全性等指标的要求要比新能源汽车更加严苛。

如果简单通过增加电池组的方式,势必会让飞行汽车的重量增加,这就牵扯到飞行汽车的另一个问题,就是轻量化。飞行汽车需要通过减轻自身重量,才能更好地飞起来,这需要轻量化技术的应用,不仅包括新材料,还包括制造工艺等。

此外,飞行汽车需要在人口和建筑物密集的城市上空运行,这也对飞行汽车的飞行控制系统提出了更高的要求,飞行汽车完全依赖于控制系统来实现感知、控制和决策,一旦出现问题,后果不堪设想。

此外,在突发极端条件下,如何保证乘客的安全,也是对技术的一大考验。总之,飞行汽车的技术发展要以安全为底线。

飞行汽车的产业链成熟了吗?

飞行汽车的供应链大致包括三电系统供应商、速度控制、飞行控制、航空电子、复合材料供应商等。

其中,很多飞行汽车整机研发企业都能找到相对成熟的电池、电机、电控系统供应商。尤其是在电池领域,目前国内的动力电池技术在全球处于领先地位,而且也占据了绝大部分市场份额。但飞行汽车对电池技术要求更高,小鹏汇天就在和宁德时代联合研发专门用于飞行汽车的电池。

在面向适航的飞控系统,相关专业人士表示我国还缺乏自主研发零部件。因为飞控系统涉及众多学科,不但需要众多不同专业人才磨合,而且飞控系统需要不断反复实践测试积累工程经验,才能不断完善研制流程。

因此,在飞行汽车的产业链方面,我国既有长处,也存在短板。产业链的建立不是一朝一夕的事情,随着行业发展不断深入,飞行汽车供应链将进一步完善和成熟。

政策会成为飞行汽车发展障碍吗?

在技术和供应链都不断成熟的情况下,很多人可能会担心政策会影响飞行汽车的落地。的确,政策对飞行汽车今后发展起着至关重要的作用。

目前我国针对飞行汽车适航认证的法律法规仍是空白,但也正在逐步推进以飞行汽车为载体的城市空中交通行业的发展。

此前,交通运输部、科技部联合印发了《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021-2035年)》。明确将飞行汽车写进规划纲要,为飞行汽车的发展指明了方向,也为其未来实现产业化提供了政策支撑。

我国相关部门正积极推进低空空域开放,民航局首次批准的民用无人驾驶航空试验基地(试验区)达到13个,另外也有三个省份进行了全省低空空域开放改革试点,其中包括湖南、安徽、江西。

此外,中国民航局率先接受无人驾驶客运航空器的适航申请,2021年底,中国民航航空适航审定司发布《亿航EH216-S无人驾驶航空器系统专用条件(征求意见稿)》,意味着亿航的飞行汽车进入适航审定流程。

可以看出,我国相关部门正在政策层面为飞行汽车产业发展逐渐开绿灯。

飞行汽车何时会迎来爆发拐点?

飞行汽车目前正处与大面积的测试验证和小范围的示范应用阶段,即将举行的巴黎奥运会和大阪世博会,可能会是未来飞行汽车发展的一个重要转折点。

2024年,巴黎市政府计划在奥运会前开通两条专门的航线运送乘客。其中一条将连接巴黎戴高乐机场和勒布尔热机场,另一条将位于法国首都巴黎西南的两个郊区之间。

而日本大阪则借助2025年世博会的机遇,针对飞行汽车做了非常详细的路线图,计划在当年开设定期航班,2030年扩大航线,2035年实现机体的大型化和多样化。

此外,对于飞行汽车的商业化时间表,已经有多个企业给出了自己的答案。

Joby计划在2024年实现商业服务,小鹏汇天表示2024 年将量产飞行汽车;Lilium计划在2025年实现运营。

大致可以看出,飞行汽车应该会在2025年左右将迎来商业化发展的节点。

飞行汽车的商业模式是什么?

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对于具体的商业化应用模式,普遍认为飞行汽车将在B端场景率先落地应用。

而物流是飞行汽车当前示范应用的最佳场景,因为载物既可以实现大规模应用,同时对安全性等的要求相对较低。

此外,消防、应急救援也是被看好的近期的应用场景。

随着安全性不断得到验证,飞行汽车将扩展到载人场景,用于旅游观光和城市交通出行。

其中,城市空中交通是飞行汽车最大的市场空间所在,也就是空中出租车,当飞行汽车成熟时,人们可实现“打飞的”的梦想,初期商业模式将主要采用平台运营的模式。

那么,飞行汽车能进入C端市场,让普通消费者购买和拥有吗?

和大多数飞行器厂商不一样,小鹏汇天坚定的要走To C的路线。其第六代飞行汽车2024年实现量产,可以实现飞行和陆行的融合,销售价格控制在100万元人民币左右。平时城市公路通行,周末可以开到郊外适飞的郊区飞几圈。

这样的价格,基本上与初期的特斯拉Model S和X差不多,因此,飞行汽车的初期玩家一定是具备一定经济条件希望尝鲜的人群。

各界是如何看待飞行汽车的?

“很多人都不相信飞行汽车可以做出来,要想最后说服他们,只有一个方法,真正做出来并且亲眼看到。”

面对外界对飞行汽车的质疑,小鹏汽车创始人何小鹏曾在今年6月份发布微博强硬回击,不过他在最后也表示,“再给我们几年”。

除了何小鹏,一些学者专家认可飞行汽车的发展方向,清华大学车辆与运载学院张扬军教授认为,飞行汽车对未来经济社会发展具有全局带动和重大引领作用,是典型的未来产业。

此外他还指出,飞行汽车将开启包括载物和载人在内的“低空智能交通”新时代,它实际上是新能源汽车和新能源航空跨界融合的结合点,是新一代信息技术重要的应用场景。超前规划布局发展飞行汽车,将把握立体智慧交通未来产业发展主动权,引领带动新能源汽车、新能源航空和新一代信息技术等相关战略新兴产业发展。

有人看好就有人看衰,其中的代表人物就是特斯拉CEO马斯克,他虽然生产电动车、发射火箭、发展地下管道交通,但却多次表达对飞行汽车的不屑,他认为飞行汽车就是被放大了1000倍而且噪音更大的无人机。

飞行汽车未来会如何发展,我们可以拭目以待。

本文来自微信公众号“车云”(ID:cheyunwang),作者:陈小同,本站仅作分享使用,如有侵权,联系删除。

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