作者 | 周倩
編輯 | 袁斯來
12月17日,是萊特兄弟實現人類首次動力飛行120周年的紀念日,1903年的這一天他們成功試飛「飛行者一號」,在第4次試飛中飛機留空時間達到了59秒,飛行距離長達260米,這也成為現代飛機研發的起點。
百年來,飛機為跨區域交流往來提供了更多可能性,日行萬里從古人遙遠的想像變成如今日常生活里最平常的一環。
但鮮為人知的是,「飛行汽車之父」格倫·柯蒂斯在萊特兄弟試飛成功之後,通過對飛機副翼的設計,在1908年研製的「六月甲蟲號」,飛行距離長達1.5千米,大大超過當年萊特兄弟被公開報道的飛行記錄。
後來,柯蒂斯還於1917年研製了名為「Autoplane」的飛行汽車,儘管這台飛行汽車從來沒有真正在天空中完成飛行實踐,僅在地面完成了幾次彈跳,卻給人類進一步提供了飛機和汽車結合的完整構想。
之後的一百多年來,全球先後湧現出3000多款陸空兩用的「飛行汽車」設計,並且還誕生了幾十款原型機,但礙於技術不成熟等因素,始終未能迎來真正的大規模商業化應用。會飛行的汽車也只是在科幻電影中以酷炫超前的「賽博朋克」風格引發人們遐想。
近年來,這一科幻想像隨著電池等新能源相關技術的發展、製造飛行器所需的新材料、飛控技術等的進步,以及政策的逐步完善,正一步步成為現實。
2018年美國NASA曾在發布的研究報告中定義了UAM(Urban Air Mobility)——大都市區安全高效的有人或無人的空中交通運營系統。UAM將為緩解城市交通擁堵問題提供新的解決方案。圍繞這一系統,一種飛行汽車正以主力飛行器的角色高速演進,從實驗室逐步進入大眾視野。
這種飛行汽車有自己的專用名稱eVTOL(Electric Vertical Take-off and Landing),即電動垂直起降飛行器。從外觀看,eVTOL有些類似於多翼直升機,但在技術路線、動力來源、起降方式、外形形態、功能用途等方面,與飛機、直升機、無人機等都各有明顯區別。
曾經頗具科幻感的交通工具,也許在幾年後,就會出現在在都市上空。而它們將開啟人類對於空間規劃、設計乃至城市生活的另一種想像。
不是大型無人機,也不止是飛機電動化
儘管eVTOL在目前的普及度還不能與汽車領域中同樣前瞻的自動駕駛新能源車媲美,但根據多份行業報告預測,eVTOL的未來也是萬億級別的市場規模。摩根史坦利在2021年的研究報告中預測,2040年和2050年,全球UAM市場規模將分別達到1萬億美元和9萬億美元。
中銀證券觀點也指出,eVTOL市場規模應不低於汽車市場規模,首先,空中立體空間遠大於地面,出行器容納量更高;其次,共享出行、貨運、短途航空等多種場景均可實現;最後擁堵程度、出行時間有望更低,人們對空中汽車使用習慣容易形成。
eVTOL的大規模多場景應用前景,根基離不開技術路線的完善。目前行業仍處於在研試驗階段,國內常見的eVTOL有復合翼、多旋翼、和傾轉旋翼這三大類。根據硬氪多方了解,國內廠商們普遍認為傾轉旋翼是當前eVTOL領域效能最高,同時也是技術難度最大的一款機型,是各家重點突破的主要方向,也是未來低空交通的主力機型。
在技術路線的主導下,和飛機相比,eVTOL的垂直起降方式首先無需跑道滑行助飛,無需大型機場,在設想中面向低空領域提供點對點服務;和直升機相比,eVTOL雖同樣是垂直起降,但直升機機型更大、造價昂貴、噪音也更大、需要一定的停機坪面積;和無人機相比,eVTOL的主要功能是載人載物,機型遠比無人機大,對旋翼、電池等零部件的要求也更高。
此外,eVTOL和飛機直升機等可載人載物的飛行器相比,最主要的區別之一是其電動驅動的方式。聯想創投史晨星也在2023未來空中交通國際論壇上分享,航空電動化首先它帶來了安全性大幅提升和價格大幅降低兩個核心變化和優勢。航空電動化將航空事故的機率從百萬分之一降低到十億分之一,安全性提升了兩到三個數量級。航空出行的成本也降低了10到100倍,人們能更輕鬆地負擔。這兩個變化將促使航空電動化市場實現更大的增長。
這也是eVTOL最顯著的優勢之一。華羽先翔創始人白志亮告訴硬氪,eVTOL行業目前都在講的商業化成功點前景,主要就在於其生產製造成本的降低,可以降到傳統直升機平均水平的1/3以下,使用成本可以降到接近1/10以下,毫無疑問,這是eVTOL作為未來載人應用很關鍵的一點。
載人載物商業化需要長期積累
一個積極的信號是,今年以來,國內外eVTOL行業均在向前高速推進。
今年6月,eVTOL開發商Wisk Aero成為波音公司的全資子公司。7月,由谷歌創始人拉里.佩奇投資的eVTOL飛行器創新企業Opener發布首個客戶飛行視頻,其主要產品Blackfly現已進入小規模生產階段;8月,馬斯克旗下SpaceX投資的飛行汽車公司Alef Aeronautics表示收到2500份預定訂單:其中2100份來自個人、400份來自企業,其Model A飛行汽車此前獲得合法飛行許可,售價30萬美元,預計2025年第四季度正式生產,並開啟交付。
在國內,一方面融資市場的火熱側面印證著行業的發展,儘管目前玩家們均處於種子輪至A輪等早期階段,今年以來已經有包括時的科技、零重力飛機工業、沃飛長空等多家eVTOL公司宣布完成融資,eVTOL行業整體融資超百億美元。
但是,孔雀IBA大中華區銷售總監公鵬也在2023空中交通大會的分享上指出,當前市場仍缺乏確定的訂單,現金儲備對於eVTOL產品的成功至關重要。預計eVTOL產業還需要5到10年才能進入成熟和大規模發展階段。
另一方面,在技術探索的同時,玩家們也在紛紛逐力適航取證和後續的產品落地。
今年10月13日,億航智能的EH216-S無人駕駛載人航空器系統獲得中國民航局頒發的型號合格證 (Type Certificate,以下簡稱「TC」)。小鵬、時的科技的適航取證申請也獲得受理。
零重力飛機工業創始人李宜恆告訴硬氪:「載人飛行器未來想要進入市場,第一步便是需要獲得民航局對飛行器合格的認可,即拿到TC證。」
但同時不能忽視的是,eVTOL自2021年在我國明顯起步以來,還得益於供應鏈的完善、政策的支持等周邊因素。
零重力飛機工業創始人李宜恆告訴硬氪,在2021年之前,全球範圍內的其他玩家更多是處於早期探索階段,2021年是一個巨大的拐點,出現了一批能夠滿足電機、電池等技術參數的供應商,而此前市場上都無法滿足產品定義的需求,這也有賴於國家政策從2021年開始,自上而下逐步完善。
至於未來何時能迎來爆發拐點,多位受訪者對硬氪表示,目前儘管有多家企業在實現試飛,但除了產業鏈之外,如法規、交通系統等其他領域還基本處於空白階段。
沒有人能忽視eVTOL的大規模落地和商用的前景,不過,它也伴隨著海量資金投入和反覆磋磨。在一個短期內很難看到結果的賽道中,理想主義者不一定能生還,最終只有少數踩准關鍵轉折點的遠見者能夠存活。
參考資料: [1] 英國皇家航空學會中國代表處:2023未來空中交通國際論壇總結報告