eVTOL群雄逐鹿 低空经济赛道博取未来
21世纪经济报道记者 林典驰 深圳报道
3月5日,政府工作报告出炉。
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报告提出,大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力,积极培育新兴产业和未来产业,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。
这是“低空经济”首次被写入政府工作报告。
eVTOL所飞行的低空区域,被视为一个新的万亿级规模量级跃变的产业空间。
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同日,沃兰特航空宣布完成亿元级A轮融资。政策端、资本端、产业端合力,eVTOL在近段时间成为热门概念,相关融资动作频频。峰飞、时的、御风未来、沃兰特、磐拓,更是被称为“上海eVTOL五小龙”。
在无数工程师的努力下,eVTOL逐步演变出三大主要技术路线,分别为多旋翼型、复合翼和矢量推进型(倾转旋翼、倾转机翼)等。
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随着亿航智能的EH216-S拿下全球首张标准适航证,标志着多旋翼型技术路线率先进入成熟阶段。但由于设计局限,多旋翼型续航短、飞行速度慢仍是痛点。因此,其他技术路线机会和潜力仍在。
另外,不同技术路线又会演化出不同的应用场景,低空旅游近在眼前,但区域摆渡、城际摆渡,乃至机场与机场的联通,又并非不可能实现的事情。
三大路线突进
人类对天空的探索从未止步,数十年来有人不断尝试研发能在空中飞行的汽车,但奈何跑道规划与起降条件复杂,以及法律法规的限制,随即作罢。
相比而言,eVTOL对起降场并无过多的要求,会大幅降低机场跑道等基础设施投资运维成本。随着低空空域改革的持续推进,低空经济发展逐步升温。
据统计,目前全球约有300家eVTOL企业,国内仅有亿航智能独立上市。近年来涌现了小鹏汇天、峰飞、御风未来、吉利沃飞长空、沃特兰航空、时的科技等创业公司,大致可分为航空系和车企系的创业团队,各有所长。
eVTOL设计研发与测试验证是一个复杂的系统工程,技术壁垒较高。甬兴证券研报显示,eVTOL开发需要结合空气动力学、飞行力学、结构力学、仿生学、材料学、计算机、控制理论等多门学科知识。
总体上,eVTOL开发状态还处于从概念设计迈向商业化应用的早期阶段。
亿航智能是全球eVTOL商业化进展最快的企业,其2017年便开始载人飞行试验,但直到2023年底才获得标准适航证,历时超过六年。
亿航智能的EH216-S采用的是最为简单的多旋翼型的技术路线。多旋翼型指的是包含三个以上(含)的旋翼,通过调节转速实现飞行控制,悬停飞行性能较好,但其设计较为简单,飞行速度慢、载荷小、航程短,仅适用于城市内短距离空运。
公开信息显示,EH216-S两个小时内就能充满电,续航时间为25分钟,设计航程仅为30公里。
除此之外,eVTOL还可分为复合翼和矢量推进型(倾转旋翼、倾转机翼)等技术路线。
德邦证券研报显示,复合翼型具备更长的航程和较高的时速,适合中长途运输。但由于垂直升力系统和巡航系统分开,产生重量冗余和额外阻力。
峰飞航空从深圳飞向珠海采用的5架盛世龙eVTOL便是复合翼型架构,2023年曾创造单次充电飞行250.3公里的全球航程纪录。
三种技术路线中,矢量推进型难度是最高的,以可倾转的方式兼顾悬停和巡航,在不同飞行阶段采用不同推进方式并存在过渡过程,总体设计复杂,飞行速度更快,航程更远。
“倾转旋翼构型路线能够实现航程、载荷和速度的最优化。”昆仑资本相关负责人表示。
国内公司中,时的科技选择了倾转旋翼的技术路线,可以搭载5人(1驾驶员+4乘客),最大航程200公里,最大巡航速度320公里/小时。
商业化破局
eVTOL要想实现商业化运营,合法“上天”,其先决条件是取得适航认证。
据北深资本,低空飞行器涉及公共安全,国际上将eVTOL的最高安全标准设置与民航客机同等水平,即发生事故的概率在十亿分之一。
民航局规定,航空器合法投入使用所需的取证包括三类,即型号合格证(TC)、生产许可证(PC)、运行许可证(AC)。
以亿航为例,旗下EH216-S为2020向民航局提交了TC申请,历时1000多天,最终在2023年10月获得全球首项TC认证。这期间经历了超过500科目的摸底试验、4万余飞行架次的调整试飞以及65大项、450多个科目验证试验后,亿航智能才最终拿到这张TC。
“TC通常被比喻为飞机的“准生证”,下一步获得PC则代表监管机构认可飞机制造商的质量和管理体系,可以将航空器投入批量生产,但生产出来的飞机还不能投入商业运营,还要再取得AC。AC是指适航当局对每架飞机制造符合性的批准,该证是在飞机生产完成后,正式交付给客户之前,由客户申请的一种适航证件。”资深民航界人士林仲律师表示。
亿航是eVTOL认证进展最快的企业,除此之外,时的科技、沃兰特、小鹏汇天、峰飞航空等多家国内企业都在推进适航取证工作。
据21世纪经济报道记者梳理,小鹏分体式飞行汽车“陆地航母”将于2024年四季度开始预订,并于2025年四季度开始交付。国内沃飞长空、峰飞、沃兰特、时的科技、御风未来等主机厂的eVTOL项目均进入到了适航审定阶段。海外Joby、Archer、Lilium等厂商也已经具备相对成熟的产品,并已经获得运营订单,当前正加速推进产品的认证。
在获得最难的TC认证之后,接下来两大认证进展就将快得多。在获得型号合格证之后的2个多月,亿航便宣布拿下标准适航证(AC),表明获得认证的航空器产品符合已批准的型号设计,并满足商业运营的安全与质量要求。
巨大市场空间
eVTOL之所以被寄予厚望,是因为其兼具电动汽车的经济性、直升机的便捷性、民航客机的安全性,同时有不产生排放、不造成拥堵、不需要大规模运营场地等优势。
更重要的是,eVTOL可以实现对直升机实现有效替代,与同等的直升机相比,飞行汽车成本仅为1/4或1/5,未来应用市场空间巨大。
“eVTOL应用探索过程应该先跟低空旅游结合起来,然后逐步向区域摆渡、城际摆渡,甚至机场与机场的联通,最终实现飞行汽车的商业化运营。”南湖陆空协同立体交通产业研究院副院长徐福龙谈到。
推广旅游航线,离不开eVTOL企业与地方政府的合作,此前,亿航便宣布与合肥市政府合作,意在合肥的骆岗中央公园开启无人驾驶航空器的常态化运营。
2023年初,深圳便将“低空经济”写进工作报告。近期,深圳罗湖区便宣布打造“飞享梧桐”无人驾驶载人航空器观光项目和罗湖区首个城市空中交通运营中心。
1月26日,罗湖区委书记范德繁还登上EH216-S无人驾驶载人航空器,俯瞰大梧桐生态融合区的自然风光和生态资源。
若应用推广顺利,eVTOL的终极目标则是成为城市空中交通(简称:UAM)的一环。沃飞长空科技(成都)有限公司COO陈黎在第二届中国未来交通产业发展峰会上分享了一组数据,她表示,50公里以上的通行,乘客的出行焦虑便会加剧,究其原因在于到达时间的不确定性,沃飞长空在eVTOL设计之初便是聚焦解决50公里到200公里的通行。
陈黎表示,从机场和机场之间的高效转驳,旅游景点到旅游景点,如果有更好的低空舒适体验,从原先快了一个多小时到十几分钟,对出行会有质的改变,对旅游区和商务区也是相互促进。
据清华大学教授张扬军预测,至2025年,主要处于飞行汽车的1.0发展阶段,载物eVTOL开始规模化应用,成为城市和城乡低空物流的载运工具;2035年之后,载人eVTOL开始商业化应用,成为低空智能出行的载运工具。
“eVTOL就像20年前的AI一样,还处在萌芽阶段。”深圳某飞行公司高管向21世纪经济报道记者表示。