「十問」飛行汽車

1917年,美國人格倫·哈蒙德·柯蒂斯(Glenn Hammond Curtiss)第一次向外界展示了一種新型的交通工具——Autoplane。

Autoplane的新奇之處在於,它的主體部分是一輛四輪汽車,其尾部一共安裝了上、中、下三層機翼,其中最上層的機翼長度達到了12.2米。此外,Autoplane還有一個四葉片螺旋槳推進器,由汽車發動機驅動。

乍一看,這就像一輛裝了翅膀的汽車,既能跑,也能飛。可遺憾的是,受制於當時的技術水平,Autoplane沒能真正飛上天空,只實現了一些短距離的飛行式跳躍。

儘管如此,但作爲人類最早將飛行汽車的想象付諸實踐的代表人物,柯蒂斯仍被後人尊稱爲“飛行汽車之父”。

這一年距離卡爾·本茨發明世界上第一輛汽車過去了31年,而距離萊特兄弟發明世界上第一架飛機“飛行者一號”僅過去14年。

一百多年過去,各式各樣的飛行汽車雖然層出不窮,但這個行業卻沒有濺出很大的浪花,一直不溫不火的發展着。直到近兩年,飛行汽車的消息開始頻繁見諸報端,整個行業似乎站上了風口。

相較於已經走入普通民衆生活的汽車和飛機等交通工具,飛行汽車對大多數人來說還是一個新鮮事物,那麼今天車雲菌就帶大家走進這個行業。

什麼是飛行汽車?

對於飛行汽車的定義,目前業界還沒有明確的定論,其概念也很寬泛和模糊。

如果從字面意義來解讀的話,飛行汽車就是擁有飛行能力的汽車,可以看成是汽車和飛機的結合體,既具備公路行駛的能力,也具備空中飛行的能力。

我們姑且稱之爲狹義上的飛行汽車,簡單理解就是給汽車裝上了翅膀。

跳脫出“飛機+汽車”的刻板印象,從廣義上來看,飛行汽車可以被視爲是一種立體式交通工具,它是面向低空交通環境的飛行器,可以載人也可以載物。

這種廣義上的飛行汽車,當下最具代表性的就是eVTOL(Electric Vertical Takeoff and Landing),中文名爲電動垂直起降飛行器。eVTOL以電力驅動,不需要專門的跑道,可以實現垂直起降和空中懸停。

從整個行業來看,eVTOL成爲了目前飛行汽車的主流形式,也有很多人直接將其和飛行汽車劃等號。本文中探討的飛行汽車,即是廣義上的飛行汽車。

在技術路線上,常見的飛行汽車有固定翼、多旋翼、複合翼和傾轉翼四種。此外,還有一種採用模塊化形式的技術路線,將飛行汽車拆分成地面模塊、座艙和飛行模塊三個部分,座艙可與另兩個模塊單獨結合分別實現地面行駛或飛行狀態。

爲什麼要發展飛行汽車?

在現代交通尤其是城市交通中,擁堵和環境污染是揮之不去的兩大痛點。

爲了解決交通帶來的環境污染問題,汽車行業已經率先掀起了新能源的浪潮。全球主要國家和地區已經制定了“禁燃”的路線圖和時間表,大多數車企也紛紛跟進,走在前面的車企已經宣佈徹底停產燃油車,一衆新勢力更是以新能源車起家壯大。

飛行汽車創企時的科技給出一組直觀的數據顯示,從上海虹橋機場到浦東機場,如果開車的話,需要行駛60公里的路程,耗時75分鐘;而使用飛行汽車,可以將距離縮短至53公里,而且用時僅需16分鐘。

正因爲在未來城市交通中可能擔當起重任,飛行汽車的市場空間也被有關研究機構看好。據美國摩根士丹利預測,到2040年,全球飛行汽車市場規模將增長到1.5萬億美元。

國內外飛行汽車市場發展如何?

不管是基於人類對飛翔的渴求,還是基於龐大市場空間的誘惑,飛行汽車進入21世紀後,開始大跨步發展。

2018年,全球首款量產飛行汽車PAL-V開始接受預定,標誌着飛行汽車正式走向量產應用。在這一信號之下,中外飛行汽車市場也受到了資本的空前關注。

僅在2021年,就有5家飛行汽車企業在美國成功上市,包括美國飛行汽車企業 Archer 和 Joby、德國飛行汽車企業 Lilium、英國飛行汽車企業 Vertical,以及巴西航空工業公司旗下飛行汽車企業 Eve。

而在此之前,中國企業億航智能已於2019年成功登陸美國資本市場,成爲全球第一個上市的飛行汽車公司。

與此同時,國內多家飛行汽車創企在近兩年來開始密集獲得資本垂青,掀起一股融資熱潮。2021年,時的科技在短短一個月內完成兩輪總計千萬美元的融資;VOLANT沃蘭特獲得數百萬美元的種子輪融資,近日又完成億元級Pre-A輪融資;峰飛航空科技完成1億美元A輪融資,創下當時國內eVTOL企業獲得的最大單筆融資。

高潮來自造車新勢力小鵬汽車,旗下飛行汽車公司小鵬匯天於2021年10月完成5億美元的A輪融資,投前估值10億美元,創下亞洲飛行汽車領域的融資紀錄,並在日前又得到了星航資本的追加投資。

都有哪些企業佈局飛行汽車?

據相關統計,目前全球已有超過160家飛行汽車企業,而其中的參與者主要爲車企、航空企業、創業公司以及一些其它跨界玩家。

車企對於飛行汽車的追求最早可以追溯到福特汽車創始人亨利·福特,他早在1940年就曾預言飛機和汽車的結合體即將面世。目前包括豐田、奧迪、戴姆勒、保時捷、通用、現代等國際車企在飛行汽車領域都有佈局。

在國內,吉利稱得上是對飛行汽車最熱衷的一個車企,不僅在2017年收購美國飛行汽車公司 Terrafugia,此後又和戴姆勒共同投資德國企業Volocopter,並在2020年組建沃飛長空。目前吉利旗下的“太力飛車”TF-1已經獲得美國聯邦航空管理局(FAA)適航證書,爲該類飛行器全球首張。

長城汽車也據傳在2015年啓動了飛行汽車項目“飛的科技”,不過具體進展情況少有披露和報道。造車新勢力中,小鵬汽車在2020年出資收購創企匯天航空,組建小鵬匯天。

航空公司方面,包括空客、貝爾、波音、巴西航空工業和卡特等等都有飛行汽車的相關項目,中國商飛也曾展示過R3-VTOL飛行汽車。

此外,一些互聯網科技企業也投入其中,騰訊投資了德國飛行汽車公司Lilium,谷歌聯合創始人佩奇投資創辦了Kitty Hawk,Uber也曾大手筆投向飛行汽車領域。

值得注意的是,無人機巨頭大疆雖已跨界進入汽車行業,但卻沒有宣佈進入飛行汽車領域。而來自日本專利廳的一份統計顯示,大疆在飛行汽車方面的專利排名全球第一。如果有一天大疆進入這個行業,那也不值得驚訝。

飛行汽車有哪些技術難點?

其實,飛行汽車火熱歸火熱,但在走向大規模量產應用的過程中,還存在一些動力、輕量化、飛控等方面的技術問題尚待解決。

電池被認爲是未來飛行汽車最佳的動力選擇,那麼目前在新能源汽車上遇到的續航問題也同樣會出現在飛行汽車上,而且飛行汽車對電池的能量密度、充電速度和循環壽命和安全性等指標的要求要比新能源汽車更加嚴苛。

如果簡單通過增加電池組的方式,勢必會讓飛行汽車的重量增加,這就牽扯到飛行汽車的另一個問題,就是輕量化。飛行汽車需要通過減輕自身重量,才能更好地飛起來,這需要輕量化技術的應用,不僅包括新材料,還包括製造工藝等。

此外,飛行汽車需要在人口和建築物密集的城市上空運行,這也對飛行汽車的飛行控制系統提出了更高的要求,飛行汽車完全依賴於控制系統來實現感知、控制和決策,一旦出現問題,後果不堪設想。

此外,在突發極端條件下,如何保證乘客的安全,也是對技術的一大考驗。總之,飛行汽車的技術發展要以安全爲底線。

飛行汽車的產業鏈成熟了嗎?

飛行汽車的供應鏈大致包括三電系統供應商、速度控制、飛行控制、航空電子、複合材料供應商等。

其中,很多飛行汽車整機研發企業都能找到相對成熟的電池、電機、電控系統供應商。尤其是在電池領域,目前國內的動力電池技術在全球處於領先地位,而且也佔據了絕大部分市場份額。但飛行汽車對電池技術要求更高,小鵬匯天就在和寧德時代聯合研發專門用於飛行汽車的電池。

在面向適航的飛控系統,相關專業人士表示我國還缺乏自主研發零部件。因爲飛控系統涉及衆多學科,不但需要衆多不同專業人才磨合,而且飛控系統需要不斷反覆實踐測試積累工程經驗,才能不斷完善研製流程。

因此,在飛行汽車的產業鏈方面,我國既有長處,也存在短板。產業鏈的建立不是一朝一夕的事情,隨着行業發展不斷深入,飛行汽車供應鏈將進一步完善和成熟。

政策會成爲飛行汽車發展障礙嗎?

在技術和供應鏈都不斷成熟的情況下,很多人可能會擔心政策會影響飛行汽車的落地。的確,政策對飛行汽車今後發展起着至關重要的作用。

目前我國針對飛行汽車適航認證的法律法規仍是空白,但也正在逐步推進以飛行汽車爲載體的城市空中交通行業的發展。

此前,交通運輸部、科技部聯合印發了《交通領域科技創新中長期發展規劃綱要(2021-2035年)》。明確將飛行汽車寫進規劃綱要,爲飛行汽車的發展指明瞭方向,也爲其未來實現產業化提供了政策支撐。

我國相關部門正積極推進低空空域開放,民航局首次批准的民用無人駕駛航空試驗基地(試驗區)達到13個,另外也有三個省份進行了全省低空空域開放改革試點,其中包括湖南、安徽、江西。

此外,中國民航局率先接受無人駕駛客運航空器的適航申請,2021年底,中國民航航空適航審定司發佈《億航EH216-S無人駕駛航空器系統專用條件(徵求意見稿)》,意味着億航的飛行汽車進入適航審定流程。

可以看出,我國相關部門正在政策層面爲飛行汽車產業發展逐漸開綠燈。

飛行汽車何時會迎來爆發拐點?

飛行汽車目前正處與大面積的測試驗證和小範圍的示範應用階段,即將舉行的巴黎奧運會和大阪世博會,可能會是未來飛行汽車發展的一個重要轉折點。

2024年,巴黎市政府計劃在奧運會前開通兩條專門的航線運送乘客。其中一條將連接巴黎戴高樂機場和勒布爾熱機場,另一條將位於法國首都巴黎西南的兩個郊區之間。

而日本大阪則藉助2025年世博會的機遇,針對飛行汽車做了非常詳細的路線圖,計劃在當年開設定期航班,2030年擴大航線,2035年實現機體的大型化和多樣化。

此外,對於飛行汽車的商業化時間表,已經有多個企業給出了自己的答案。

Joby計劃在2024年實現商業服務,小鵬匯天表示2024 年將量產飛行汽車;Lilium計劃在2025年實現運營。

大致可以看出,飛行汽車應該會在2025年左右將迎來商業化發展的節點。

飛行汽車的商業模式是什麼?

對於具體的商業化應用模式,普遍認爲飛行汽車將在B端場景率先落地應用。

而物流是飛行汽車當前示範應用的最佳場景,因爲載物既可以實現大規模應用,同時對安全性等的要求相對較低。

此外,消防、應急救援也是被看好的近期的應用場景。

隨着安全性不斷得到驗證,飛行汽車將擴展到載人場景,用於旅遊觀光和城市交通出行。

其中,城市空中交通是飛行汽車最大的市場空間所在,也就是空中出租車,當飛行汽車成熟時,人們可實現“打飛的”的夢想,初期商業模式將主要採用平臺運營的模式。

那麼,飛行汽車能進入C端市場,讓普通消費者購買和擁有嗎?

和大多數飛行器廠商不一樣,小鵬匯天堅定的要走To C的路線。其第六代飛行汽車2024年實現量產,可以實現飛行和陸行的融合,銷售價格控制在100萬元人民幣左右。平時城市公路通行,週末可以開到郊外適飛的郊區飛幾圈。

這樣的價格,基本上與初期的特斯拉Model S(參數丨圖片)和X差不多,因此,飛行汽車的初期玩家一定是具備一定經濟條件希望嚐鮮的人羣。

各界是如何看待飛行汽車的?

“很多人都不相信飛行汽車可以做出來,要想最後說服他們,只有一個方法,真正做出來並且親眼看到。”

面對外界對飛行汽車的質疑,小鵬汽車創始人何小鵬曾在今年6月份發佈微博強硬回擊,不過他在最後也表示,“再給我們幾年”。

除了何小鵬,一些學者專家認可飛行汽車的發展方向,清華大學車輛與運載學院張揚軍教授認爲,飛行汽車對未來經濟社會發展具有全局帶動和重大引領作用,是典型的未來產業。

此外他還指出,飛行汽車將開啓包括載物和載人在內的“低空智能交通”新時代,它實際上是新能源汽車和新能源航空跨界融合的結合點,是新一代信息技術重要的應用場景。超前規劃佈局發展飛行汽車,將把握立體智慧交通未來產業發展主動權,引領帶動新能源汽車、新能源航空和新一代信息技術等相關戰略新興產業發展。

有人看好就有人看衰,其中的代表人物就是特斯拉CEO馬斯克,他雖然生產電動車、發射火箭、發展地下管道交通,但卻多次表達對飛行汽車的不屑,他認爲飛行汽車就是被放大了1000倍而且噪音更大的無人機。

飛行汽車未來會如何發展,我們可以拭目以待。