飛行汽車「天空之戰」:供應鏈成熟,應用生態最難
最快2026年,成都居民乘坐飛行汽車上下班將不再是夢想。日前,成都發布官微宣布,沃飛長空旗下AE200飛行汽車完成首次公開飛行,成為中國首個、全球第二個完成全尺寸、全重量、全包線傾轉過渡等系列飛行試驗所有科目的eVTOL (電動垂直起降飛行器)企業。預計2026年前後,成都市民將有機會搭乘飛行汽車體驗固定航線。
新能源與智慧化的到來,讓網友對大眾出行方式的改變聚焦於電動車,但飛行車的發展速度遠超想像。在網友們不甚了解的情況下,飛行汽車產業已進入了「內捲」狀態,吉利、小鵬、廣汽等汽車品牌的入場,讓這個臨近商用的行中所有成員都感受到了壓力。
從飛行汽車設計概念,到各類解決方案,飛行汽車企業和供應商已經捲上了天,究竟哪一種設計和方案才是飛行汽車的正確方向,飛行汽車距離商用又還有多遠?
落地方案大爆發,低空飛行進入混戰模式
1917年,葛柯蒂斯發明了世界上第一輛飛行車Autoplane,但一百多年過去了,飛行車給大多數人印象依然是「陌生」。
短期內無法獲利,並不能阻止企業探索未來。對新技術、新概念極為感興趣的中國企業,正持續投入資源研發飛行汽車產品,並誕生了一群佼佼者。
吉利沃飛長空:能載重才是好產品
這次在成都完成測試的沃飛長空,是吉利的子公司,其產品AE200採用eVTOL+傾轉旋翼方案,能夠減少組件和自重、增加載客量、降低產品的研發成本,但犧牲了陸地行駛能力。
AE200最大起飛重量可達2500kg,最高可搭乘6人,最大飛行高度1000m(地面高度)和3000公尺(平均海平面高度),最大平飛速度320km/h,最高續航可達200km。
作為對比,一般多旋翼飛行汽車載客量只有2-4人,續航力也只有50km左右。
去年12月,民航局公佈受理了AE200-100適航證認證申請,並發布了《沃飛AE200-100型電動垂直起降航空器專用條件徵求意見稿》,加上成都市的大力支持,該產品可望成為國內最早實現規模化商用的飛行汽車。
小鵬匯天:你想要的我都有
身為頭部造車新勢力之一,在新能源車業務尚未轉虧為盈的情況下,砸重金研發飛行車的小鵬,在小通看來多少有點不理智。不過小鵬取得的研發成果,卻超乎所有人想像。
小鵬匯天先前已公佈了多款飛行車,既有多旋翼設計的旅航者X2,也有陸空一體飛行車。小通認為,陸空一體飛行車實用價值更高,平時能像一般汽車一樣在陸地行駛,保障基本的出行能力,遇到特殊狀況則可以起飛,縮短路程所需時間。
不過同時具備陸空行駛能力,意味著汽車組件更多,要么車身過大,要么汽車內部空間較小,而且飛行里程也可能大打折扣。
去年10月24日,小鵬推出了「陸地航空母艦」分離式飛行車。產品母體類似MPV車型,採用增程式混合動力,內部放置多旋翼飛行艙,飛行艙可搭乘兩人,還能在車內充電。
小鵬「陸地航空母艦」在越野、露營時,用於高空欣賞風景倒是不錯的選擇。未來自動駕駛落地,可以在交通擁擠的情況下,駕駛飛行器先離開,母體透過自動駕駛前往目的地。
廣汽:分體才是未來
2023年6月26日,廣汽在科技日推出了分離式飛行汽車GOVE。雖然與小鵬「陸地航空母艦」同屬飛行汽車,但兩款產品差異很大。
廣汽GOVE分為飛行艙和底盤兩部分,底盤擁有四個輪胎,可以像普通汽車一樣在地面行駛。分離後飛行艙搖身一變成了多旋翼飛行器,可以規避擁擠的路面,快速到達目的地,底盤部分則可以通過ADiGO PILOT自動駕駛系統前往目的地。與小鵬「陸地航空母艦」的母體相同,廣汽GOVE底盤部分也可以為飛行器充電。
分離式設計屬於兼顧地面行駛和空中飛行的折衷方案,但續航里程和載重量仍會受到影響。而且兩部分都需要動力和智駕系統,代表成本也不會低。
億航智能:拿出來賣才是硬道理
與前面三家車企不同,億航智慧前身億航創世科技有限公司屬於大型指揮控制系統供應商。
億航智能的飛行汽車EH216-S也屬於多旋翼產品,最快飛行速度130km/h,續航里程僅30公里,已於2024年4月7日拿到中國民用航空局頒發的生產許可證,成為了全球首個獲得量產許可證、標準適航證、型號合格證的飛行汽車產品。
目前該產品已在淘寶上架,售價239萬元,海外市場官方指導價41萬美元(約 297.7萬元)。億航智能官方表示,西山文旅與其簽訂合同,將在未來兩年內購買450架EH216-S。
先前羅永浩曾在直播間帶貨EH216-S,真的有用戶下單。 6月6日,億航智能在廣州完成了該訂單交付。這筆訂單的交付是億航智能的一小步,卻是低空經濟時代的一大步。
小結:商用在即,內捲不止
除了上述企業,國內外還有峰飛航空、億維特、Joby、Lilium、Archer等眾多企業加入了飛行汽車賽道,海外車企豐田、奧迪、現代等,同樣啟動了飛行汽車研發計畫。
結合沃飛長空、小鵬匯天、廣汽、億航智能等企業的產品來看,飛行車依然處於產業初期,企業的設計思維各不相同,都在探索不同方向。
綜合來看,目前產生的分歧主要在於兩點,第一是形製設計,陸空一體、純粹的飛行器兩種方案都有支持者。小通認為,陸空一體適合一般消費者家用,日常使用以陸地行駛為主,能降低飛行成本,壅塞路段則可起飛,優化出行體驗。
單純的飛行器更簡單,而且多為多旋翼設計,與傳統直升機較為相似,更適合商用運營,例如城市觀光、日常上下班接送。
第二是飛行機體設計,多旋翼、複合翼、傾轉旋翼該怎麼選。多旋翼的優點在於彈性高,適合城市內飛行,但載重量、續航里程、穩定性較差。
複合翼是指可以透過旋翼垂直起飛的固定翼飛機,能夠應付更複雜的環境,而且還可以透過固定翼特性降低能耗,提升續航里程。但複雜的結構設計導致複合翼飛機自重大,重量利用效率較低,且有效率浪費。
傾轉旋翼飛行車的特點在於部分螺旋槳可以在起飛時旋轉至垂直90°,提供向上的升力,起飛後螺旋槳再改為水平狀態,提供向前的推力。傾轉旋翼飛機結合了多旋翼和複合翼的優點,具有靈活、續航長、飛行速度快等優勢,但技術困難較大,對於材料的要求也較高。
小通認為,兼顧各項優勢的陸空一體式折疊傾轉旋翼是最好的選擇,但考慮到經濟性和商用性,億航智能推出的EH216-S多旋翼飛行汽車大概率是未來數年的主流。
當然,究竟哪種飛行車能夠成為未來獲得市場認可的產品,走進千家萬戶,還要看供應鏈的表現。電池、材料、飛控等技術的成熟度,與飛行汽車的發展呈正相關。
供應鏈決定飛行汽車成敗
企業鑽研產品發展方向,供應商則為他們提供實現目標的基礎,低空經濟不僅限於出行,而是包含整個產業鏈在內的兆級市場。
跟著沃飛長空、匯天、億航智慧等企業的腳步,整個供應鏈也正在鑽研電池、馬達、飛控、機體四大模組,加速推動飛行汽車商用落地。
電池:能量密度決定一切
由於需要對抗地心引力,飛行汽車的能耗極大,再加上對於自重有嚴格的要求,自然需要能量密度更大的電池。所幸,飛行汽車價格高昂,可以接受成本較高的高能量密度電池。
全球動力電池一哥寧德時代於2023年7月19日,與中國商飛、上海交大企業發展集團聯合成立商飛時代,佈局飛行汽車。其推出的凝聚態電池,能量密度高達500Wh/kg。
孚能科技先前已經推出了能量密度達到230Wh/h和280Wh/kg的eVTOL動力電池,能夠實現250km續航和320km/h最高時速,320Wh/kg電池即將投入量產,350Wh/kg的電池也完成了開發工作。
正力新能和盟固利的航空電池能量密度也達到了300Wh/kg左右,並且在飛機或飛行汽車上得到了驗證。
除了能量密度,電池廠商在形態上也有不同的看法,如寧德時代是凝聚態電池的支持者,蔚藍鋰芯、正力新能、國軒高科選擇了圓柱電池路線,欣視界、恩力動力、麻省固能等支援固態電池,孚能科技則認為軟包電池才是未來。
軟包電池雖然成本較高,但具有高能量密度、放電性能強等優勢,非常適合飛行汽車。畢竟隨便一台飛行車都要上百萬元,電池成本佔比與新能源車不在某個層面。
馬達:可靠性是關鍵
與汽車電機不同的是,適航證標準已為飛行汽車建造了極高的市場門檻,飛行汽車能夠搭載的電機,品質都有保障。
飛行汽車所使用的eVTOL馬達主要有兩個關鍵指標,即穩定性和使用壽命。一般來說eVTOL馬達需要能夠承受-90℃到70℃的溫度,需要能夠承受額外50%功率的冗餘輸出,以應對突發狀況。
而作為動力系統核心零件的eVTOL電機,可能五年左右就需要更換,運作使用時會有定期檢查,五年壽命沒有太大問題。但一旦進入千家萬戶,取代了汽車的地位,eVTOL馬達的壽命就會顯得太低了。相關供應商正在研究碳化矽技術,希望透過碳化矽材料提升馬達的穩定性和壽命。
簡單來說,由於飛行汽車馬達需要滿足適航證的相關要求,因而產品普遍品質有保障。國內飛行汽車企業中,億航智能走自研路線,沃飛長空、商飛時代等則選擇了採購第三方馬達。如臥龍電氣驅動集團已與多家飛行汽車企業達成合作,其推出的4人座eVTOL馬達重量約27kg,最大功率密度可達3.7kW/kg。
飛控系統:新舊之爭
飛控主要包含飛行控制管理、導航與定位、姿態感知調整、動力管理優化、飛航模式切換等模組,國內民用飛行設備中,大有C919,小有大疆無人機,雖然與飛行車有差異,卻有異曲同工之處。
目前國內eVTOL飛控系統正處於新舊企業互相競爭的局面,老牌企業以中國航太、北航、航空工業自控所等軍工、研究所、大學等機構為主。這些企業研究衛星、無人機、火箭,以及特殊飛行器等技術多年,技術實力雄厚。
新創企業主要是邊界智控、創衡控制、翔儀、安勝等民營企業,這些企業之前曾參與無人機、自動駕駛技術等研發,同樣擁有豐富的技術儲備。
相對於新能源汽車需要面對的道路狀況,飛翔在廣闊天空的飛行汽車,「路況」其實更簡單,飛控系統的主要職責在於安全監控,以確保各部件都能正常運作,避免安全隱患。
機體:擁抱碳纖維
機體方麵包括設計和材料兩大部分,其中設計部分上文已經提過,這點屬於飛行汽車公司決策,而非供應商。材料方面,幾乎所有企業都倒向了碳纖維,原因無他,碳纖維夠輕。
飛行汽車的重量會對供電、能耗造成壓力,因而國內相關供應商中復神鷹、吉林化纖、光威複材、中航高科等企業都在研發碳纖維材料。
碳纖維材料成本高昂,平時我們可以在一些豪華跑車、高端自行車等產品上看到,飛行汽車價格較高,並非面向大眾消費群體,需要採用碳纖維材料,為高消費群體提供更完善的體驗。
小結:完整的供應鏈為飛行汽車崛起打下基礎
中國飛行汽車起步較晚,但結合小鵬匯天、億航智能等企業發展,以及吉利收購美國飛行汽車公司Terrafugia來看,國內飛行汽車技術已經走到了世界前沿。
應該說,進入21世紀後,新興技術的研發不但要看GDP,還要看工業能力。 2023年中國工業產值佔全球35%,超過了美國、日本、德國之和,工業能力的提升,為供應商研發前沿技術提供了基礎,而供應商又為飛行汽車的量產和商用夯實了根基。
電池、馬達、飛控系統、機體四大模組,國內企業都達到了全球第一梯隊,在這些供應商的加持下,國內飛行汽車已具備商用和量產的實力,但飛行汽車距離商用落地還需要更多準備。
生態成為飛行車普及最難一關
中商產業研究院發布的《2024-2029全球與中國飛行汽車市場現況及未來發展趨勢》數據顯示,2023年,全球飛行汽車市場規模達960億美元,中國飛行汽車市場規模約220億美元,預測2030年全球飛行汽車市場規模將達3,000億美元,中國飛行汽車市場規模將達690億美元。
一個龐大的市場正在招手,但不要輕易回應。市場規模不斷擴大不假,只是飛行車距離商用仍差很遠。
《發改委解讀:擴大低空空域開放,突破通用航空業成長瓶頸》一文明確指出,國內低空經濟存在空域劃分不夠合理、管理體制不夠科學、運作機制不夠順暢、法規制度不夠健全、政策措施不夠配套、安全責任不夠明晰、服務保障不夠完善等問題。
自由的天空,對人類依然過於危險。身為《空中浩劫》的忠實觀眾,小通深刻理解「飛機上的一切奇葩規定,都是用鮮血換來的」這句話。上百年時間累積的教訓,依然無法阻止人為因素造成的災禍,更何況可能會缺乏專業人士定期檢查的飛行汽車。
當然,我們也不能因此否定飛行汽車,國內各省市陸續推出了法律法規,推動低空經濟發展。其中工信部、科技部、財政部、中國航空總署聯合印發的《通用航空裝備創新應用實施方案(2024—2030年)》,計畫2027年實現城市空運、空中物流、緊急救援,2030年打造出一個萬億級市場。
但當務之急是建造完善的法律法規和飛行汽車生態,例如考慮航線規劃、建造塔台指揮中心、明確責任劃分、建造補能設施等。
就像新能源汽車一樣,飛行汽車的法律法規制定和生態建設,將比研發和生產產品需要更多時間和成本。小通相信,在新能源汽車大獲成功的中國,飛行汽車也能成功,而且還會不斷下沉市場,從有錢人的玩具,逐漸走進千家萬戶,成為普通人也能擁有的新時代出行工具。
只不過,即使2026年成都市民能夠體驗飛行汽車,終究只會是嚐鮮屬性濃厚的小眾娛樂,而非飛行汽車的大眾普及。飛行汽車要成功需要全社會、全產業的共同努力,而我們距離這一天仍有較遙遠的距離。