低空經濟,還在夢想階段

2024-12-28 18:30:12    編輯: robot
導讀   2024年早些時候,國內多家車企,包括廣汽、長安、吉利、小鵬等,紛紛發布“飛行汽車”。20多年來,低空小飛機於國外飛機制造企業已經意興闌珊的,但和無人機思路結合起來,就變成旨在載人的低空飛行器,...

  2024年早些時候,國內多家車企,包括廣汽、長安、吉利、小鵬等,紛紛發布“飛行汽車”。20多年來,低空小飛機於國外飛機制造企業已經意興闌珊的,但和無人機思路結合起來,就變成旨在載人的低空飛行器,商業價值似乎逐漸清晰起來。

  相比國內車企,豐田、本田、鈴木、奧迪、奔馳、保時捷、通用、現代、Stellantis等,旗下都有類似項目。谷歌、英特爾、優步也大概在同時期進入這一行當。迄今爲止,雖然有了個位數的上市公司,但還未有哪家企業明確商業交付。

  全球有多少家企業在研發制造低空飛行器,是一筆糊塗账。有統計說有400多家,國內有80多家。這些數字暫時無法證實,但也表明該行業盡管已經發展幾十年,仍處於商業化的前夜。

  當行業有了明確加速跡象時,動作較晚的車企,即使來不及自己孵化技術,也紛紛通過合資、合作、收購等方式入局,最大可能,是擔心被新商業化的前景甩得太遠。

  eVTOL應運而生

  “飛行汽車”漫長的演化過程中,制約因素一直都是技術,而非政策。“飛行汽車”當然不是准確的概念,與電動車的共同點是都使用電池動力。

  稍加注意就能發現,上世紀末到本世紀初,航空制造企業制造的低空飛行器,和20年後各家車企和創業公司推出的產品,完全不同物種。如今的低空飛行器是電池、電機、飛控、復合材料等多學科發展到一定程度的產物。從這一角度,電動車和飛行汽車在基礎零部件和材料上,比總體設計上的共同點要多很多,據說供應鏈重合度達到70%以上。

電動車和飛行汽車的供應鏈重合度很高

  所以,時代塑造產品,技術制約產品。

  低空載人載貨飛行器,設計思路已經收斂,大家都比較認同eVTOL(電動垂直起降飛行器)的理念。現代城市要求低空飛行不依托起飛跑道,在狹小空間內敏捷運行,而且需要更安靜(噪音不能高於80分貝)。這就意味着,即便燃油的能量密度遠高於電池,燒油的低空飛行器(無論是航空煤油還是汽油),在城市場景中都被排斥了。

  噱頭大於性能

  和傳統民航飛機一致的形狀相比,eVTOL外形差異似乎很大。不過,既然是電池驅動(不考慮少量的混合動力產品),構型主要受限於動力和場景。目前主要包括多旋翼型(和無人機經典的四旋翼相似)、升力型、矢量推力型和涵道矢量推力型。不論哪種,既然垂直起飛降落,都不會設計機輪,所以幾乎清一色採用雪橇型起落架。

  目前,大多數車企都在玩多旋翼,原因不僅是設計簡單,而是追求地面行駛和空中飛行兩種場景。這就要求極端的輕量化設計和方便拆裝組合飛行翼。汽車行駛需要克服升力,而飛機則要加大升阻比。本質上,飛機是以阻力換升力的機器,而升力對汽車顯然是有害的。像早期007電影裏那樣,汽車跑着跑着伸出倆翅膀就飛了,探出尾螺旋槳就成潛艇了,從工程角度看純屬囈語。

  只依靠簡單的外形變化,很難兼容截然相反的外形要求。更爲尷尬的是,行駛部件在飛行中(比如懸掛減震、輪胎等),在飛行中會變成累贅,按照目前的材料水平,兩棲飛行器的兩種場景下表現都非常平庸。

飛行汽車在地面和空中的性能是有所妥協的

  所有這些設計方案,都妥協於當前電池的能量密度。雖然各家企業信誓旦旦列出適航認證、商業售賣和組建空中運營公司的時間表,但商業循環的基本邏輯並未滿足。

  智駕不是關鍵

  飛機商業化運營要求的系統可靠性,比乘用車更高。乘用車拋錨和飛機故障的後果,可能截然不同。比如續航虛標,有些時候並非有意爲之。鐵電池低溫放電標定,向來是難題。但飛機顯然無法接受30%電量瞬間跌到零的情況。這要求廠商採用當前最高能密電池。好消息是,無須設計非常堅固的Pack結構(給減重提供方便)。eVTOL不考慮碰撞安全性。這也再次證實了兩棲用途的不靠譜。

  相比於汽車時刻面臨其他交通參與者的情況,航路上飛機擁有排他性安全空域(高度和橫縱向間隔),不會面臨復雜的“路況”。

  而eVTOL的智駕要求很低,甚至根本不能成爲產品點。雖然原始的飛控在100多年前就已經問世,但掌握飛機上所有執行機構控制權,閉環控制三向姿態和飛行的自動駕駛儀,50年代才被發明。

  等待他人出牌

  如果开放1000米以下低空空域,那么所面臨的空中交通狀況必定比地面上更爲復雜,解決方案也是必須建立低空三維航圖管理系統,也即依賴雲智能,對所有飛行器(包括有人和無人)進行導航信息指揮和交通管控。這和汽車的本地智能優先發展,智慧城市(雲智能)發展乏力相反——換言之,從一开始就需要建立完善的低空交管系統。

  現在全國接近30個省份,都將發展“低空經濟”寫入政府工作報告。部分省份和城市出台了相關政策,也部署了試點。但雲智能空中交管系統未上线的當前,低空經濟就只能停留在規劃層面上。幾架eVTOL在空曠處試飛,無須空中交管系統。

  到目前爲止,幾乎沒有企業對开發雲智能空中交管系統感興趣,原因是城市低空空域並未真正开放。

低空交管系統目前還處於規劃之中

  當然,現在地方政府也不急於部署雲系統。不止因爲雲智能不成熟,也因爲eVTOL產品商業化也不成熟。眼下廠商們都在等政策放寬(低空空域管理的頂層設計和各地空域連通),其實政策方也在等技術成熟。既然多種制約因素互相啮合,參與遊戲的各方,很難說服其他方面先行一步。

  於是,在這種情況下,資本應該有耐心,在產品載人安全性未得到足夠的獲證前,不宜上馬商業化。資本雖然正在熱情地制造“低空經濟夢”,但現實告訴我們,兌現時間還需要再等幾年。電動汽車崛起的時間表,不適用於“飛行汽車”。

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