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众多车企入局,飞行汽车“起飞”在即

发布日期:2024-05-24 15:25浏览次数:380


 近日,北京市经济和信息化局发布《北京市促进低空经济产业高质量发展行动方案(2024~2027年)(征求意见稿)》,提出依托北京科技创新及需求集中资源,支持各区引进、培育无人机、eVTOL、飞行汽车、新能源通用航空平台等先进整机制造项目,培育整机龙头企业和品牌产品。

就在闭幕不久的2024北京车展上,一众新产品、新技术、新品牌令人回味无穷,“新物种”飞行汽的亮相更是让众人视线从地面扩展至天空。从小鹏汇天的陆空一体式飞行汽车,到奇瑞复合翼三体式飞行汽车,飞行汽车的发展无疑给汽车产业带来了更多想象空间。

由中国汽车工程学会飞行汽车分会近期发布的《飞行汽车发展白皮书1.0》(以下简称《白皮书1.0》)指出,飞行汽车是电动汽车智能化、立体化的必然发展。伴随汽车电动化、智能化加速转型,“汽车上天”有望在不远的将来成为现实。

飞行汽车是汽车产业必选项    


今年北京车展现场,小鹏汽车展台的飞行汽车不仅吸引了众多观众争相“打卡”,还引来小米集团创始人、董事长兼首席执行官雷军的亲自“举牌带货”,风光无两。此次不仅是小鹏汇天陆空一体式飞行汽车亮相车展现场,其“陆地航母”分体式飞行汽车也宣布迈入适航审定,将于今年四季度开启预售。

除了小鹏,奇瑞汽车展台也有飞行汽车“停驻”。据悉,奇瑞全球首款飞行汽车基于奇瑞S2ma-可扩展智能火星架构打造,采用三体式复合翼构型,设计乘坐2人。其飞行高度在1000m以下,最大飞行速度可达120km/h,续航70~80km,飞行时间约40分钟,支持无人陆空飞行。目前,奇瑞飞行汽车仍在研发阶段,实际原型机预计于年底发布。

在去年广汽科技日上亮相GOVE分体式飞行汽车后,广汽集团在北京车展期间又公布了飞行汽车的最新进展。据广汽集团总经理冯兴亚透露,广汽正研究飞行舱如何与汽车形态更好地融合,计划到2027年推出飞行汽车示范运行方案,在大湾区内2~3座城市打造城际立体出行样板。到2027年,广汽将以全链条立体智慧出行,助力打造“1小时粤港澳大湾区生活圈”。

切入飞行汽车赛道的车企并非寥寥几家。据了解,吉利汽车依托旗下沃飞长空自研了首款电动垂直起降飞行器(eVTOL)AE200。长安汽车不久前也表示正积极关注飞行汽车涉及到的动力技术、平台技术,进行共性技术和前瞻技术研究。中国一汽高端汽车集成与控制全国重点实验室主任李丹在接受《中国汽车报》记者采访时也表示,中国一汽正依托全国重点实验室力量,联合行业组织和清华大学、北京理工大学等多所高校深入开展飞行汽车研究。

为何汽车行业如此热衷飞行汽车?在清华大学车辆与运载学院教授张扬军看来,飞行汽车万亿级的市场潜力不容忽视。今年政府工作报告提出要“积极打造低空经济等新增长引擎”,作为发展低空经济的重要一环,飞行汽车未来将主导低空经济的发展。可见,布局飞行汽车将为汽车企业带来潜力巨大的新增长点。

其次,发展飞行汽车是汽车产业必为之事。“从技术逻辑上,在交通体系走向综合立体交通网络的过程中,汽车的发展未来一定是立体化。航空行业可以向高空、深空探索,但汽车产业的立体化必须依靠飞行汽车实现。”张扬军说。

此外,汽车技术与飞行汽车息息相关。信达证券研报指出,飞行汽车和汽车产业链契合度较高,我国在飞机及新能源汽车领域积累的技术经验和产业链优势有望规模化转移至飞行汽车领域。与此同时,飞行汽车的研发还可反哺汽车产品的进步,实现商业逻辑的闭环。中国汽车工程学会副秘书长公维洁表示:“飞行汽车的研发将推动汽车产业在电动化、智能化、轻量化等方面的技术进步,带动电池技术、新材料等相关产业链的发展。”



多元场景应用 赋能低空经济    


梦想渐成现实,不少人都开始设想开着飞行汽车出行的美好未来。不过,也有部分网友表示,在已经有汽车、直升机、飞机等各种交通工具的当下,飞行汽车似乎并非刚需。针对飞行汽车的应用场景,《白皮书1.0》明确指出,飞行汽车主要应用于低空智能交通,对城市空中交通、城乡空中交通都有不可替代的意义。

2月峰飞航空eVTOL“盛世龙”完成深圳至珠海的飞行,到3月小鹏汇天旅航者X2在广州完成城市CBD“天德广场-广州塔”的低空飞行,今年以来,多款飞行汽车在粤港澳大湾区的上空成功起飞。

飞行汽车在粤港澳大湾区的活跃有其必然性。在地面交通趋于饱和的情况下,迫切需要利用城市空中交通来缓解地面交通拥堵问题。尤其是在水网密集、城市集中的大湾区、长三角地区,这一方式显然更有优势,不仅能够降低修高架路、地下隧道等传统举措的成本,还能大大缩减通行时间。峰飞航空“盛世龙”便将单程2.5~3小时的地面车程缩短至20分钟。

除了解决城市拥堵问题,飞行汽车还能赋能乡村振兴、西部大开发战略。正所谓“要想富,先修路”,自1999年正式提出西部大开发战略以来,西部交通基础设施建设始终是一大重点。不过,修路、架桥等成本过高,对当地环境也可能造成影响。张扬军指出,飞行汽车的应用可以大幅降低在大山、沙漠、边疆、河网等地形下的交通基建与物流成本,有效打通农产品上行和工业品下行双向通道,打通乡村地区“运输最后一公里”的短板问题,服务于乡村振兴、西部大开发战略。

飞行汽车的应用场景自然不止于此。在张扬军看来,飞行汽车还可广泛运用于交通综合执法、应急救援、公路巡检等领域,大大提升相关部门的工作效率。以公路巡检为例,传统人工驱车巡查的方式不仅低效繁琐,还存在安全隐患。如今无人机巡检正不断得到普及,不仅综合成本低,还能近距离观测人员无法到达的区域。张扬军认为,随着飞行汽车的发展,未来飞行汽车也可利用到公路巡检之中,以获取更精准的现场情况。

此外,利用飞行汽车也可发展部分地区的特色空中旅游业务,深入挖掘低空经济潜力。获得全球首张无人驾驶载人航空器生产许可证(PC)的亿航智能便瞄准这一应用场景,计划在未来1~2年内,率先围绕低空游览、城市观光以及部分固定航线的交通接驳开展低空应用场景的布局。

理想未来可期 现实仍然“骨感”    


“现在飞行汽车还远未到竞争的阶段,行业上下应当共同推动创新,实现百花齐放。”北京理工大学机械与车辆学院副院长王伟达告诉记者,虽然行业上下对飞行汽车的设想非常美好,但不可否认的是,飞行汽车在技术突破、政策法规、基础设施等方面都还存在很多瓶颈。

在技术上,飞行汽车要想飞得更远、更快、更安全,必须破解构型设计、载荷航程、适航安全、智能驾驶等关键技术难题。首先,载荷航程问题是飞行汽车应用必须率先突破的关键瓶颈。据王伟达介绍,飞行汽车作为电动垂直起降飞行器,在垂直起降或低速飞行阶段功耗很大,当下应用于新能源汽车上的新能源电动力系统能量和功率密度尚不能满足飞行汽车要求,导致飞行汽车载荷小、航程短,尚难完全满足使用要求。

其次,智能驾驶技术也非常关键。在上述专家看来,为确保安全性、可控性,飞行汽车要想面临公众大规模应用,就必须实现完全自动驾驶。然而,目前智能汽车尚无法普及完全自动驾驶,飞行汽车自然受其限制。另外,飞行汽车还面临复杂的低空气象和地物环境,在出现不确定情况时,飞行汽车无法像地面行驶车辆那样停靠路边,必须提供短期恢复模式确保其安全降落,这也是飞行汽车低空智能驾驶技术面临的一大挑战。

另外,为保证飞行汽车足够轻,轻量化材料的应用也至关重要。据王伟达介绍,目前主要采用碳纤维和铝合金,甚至钛合金的轻量化材料,新材料设计与应用技术未来还需进一步研究。

“目前来看,现实和理想差距最大的还是技术。当下动力电池的成组能量密度至少要翻番,气动效率进一步优化,才能达到长航时飞行的要求。将飞行汽车进行分体式设计也是降低飞行汽车能耗的有效途径,今年北京车展汽车企业展出了多款分体式方案,北京理工大学等高校院所在这方面也一直在进行研究探索。”王伟达称。据了解,部分动力电池供应商已经开始相关技术攻关。宁德时代首席科学家吴凯透露,其自主研发的凝聚态电池已经在吨级以上验证机上首飞成功。

除了技术限制,横跨航空产业和汽车产业的飞行汽车在政策法规上也存在诸多限制。今年全国两会期间,小鹏汽车创始人、董事长兼首席执行官何小鹏便提出,由于飞行汽车融合了汽车、航空两大工业体系,其产品认证、运营管理和运行安全是全新的课题。“现在飞行汽车既要受到民用航空器相关的法规限制,也要受到机动车相关的法规约束。”王伟达表示,现有航空飞行器、汽车相关管理规则均未考虑飞行汽车的新技术特征,如果直接套用将大大提高飞行汽车的准入门槛和技术难度,需要两个领域的法规标准进行融合和科学设定。

另外,飞行汽车的应用还需临时起降点、专门补能站等基础设施的同步建设。据了解,目前部分地区已经开始探索相关基础设施的布局。深圳便采用“边建边使用”策略,目前已开工建设100多个eVTOL起降点。根据规划,到2025年底,深圳全市将建设完成600个eVTOL起降点。广州不久前也宣布启动飞行汽车基础设施建设,首批规划在广州大学城建设4个飞行汽车起降点,配套飞行汽车起降、停放、补能、通信等基础设施。据国家发改委政策研究室主任金贤东介绍,2023年底,我国已建成并登记的通用机场449个、飞行服务站32个,可因地制宜探索拓展低空经济发展场景。

中国有望引领产业发展    


有场景、有需求、有市场,发展飞行汽车已然成为全球共识。相关数据显示,截至2023年底,全球已有超800家企业或机构正在研发eVTOL产品,切入飞行汽车产业。在国内相关企业热火朝天做产品的同时,以Joby Aviation、Archer Aviation等企业为代表的海外飞行汽车企业也在加速落地。中国企业能否在这一万亿级规模的新赛道上占据领先地位?张扬军对此颇有信心。

首先,我国拥有最齐全的电动化、智能化汽车产业链,能够极大赋能飞行汽车的发展。从电池原材料采集加工,到电动化、智能化关键零部件、系统解决方案,以及整车制造、后市场服务,在多年换道超车的经验积累下,我国已形成相对完备、成熟的智能电动汽车产业链生态。正如李丹所言,以中国一汽为代表的中国汽车企业在汽车产业链、质量把控、成本控制、市场推广上有较大优势,能够为飞行汽车的研发、生产和销售提供坚实基础。

另外,强有力的政策支持为飞行汽车发展创造了良好的发展环境。今年2月,全国首部低空经济立法《深圳经济特区低空经济产业促进条例》正式实施;3月,工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局联合印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024~2030年)》提出,推动电动垂直起降航空器(eVTOL)等一批新型消费通用航空装备适航取证,鼓励飞行汽车技术研发、产品验证及商业化应用场景探索。北京、上海、广东、安徽、四川等多地政府也相继出台发展低空经济相关政策。张扬军表示,得益于政府决策力、执行力,中国飞行汽车将迎来快速发展。

此外,张扬军表示,在“国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进”的新发展格局下,我国正在释放强大的内需市场潜力,对我国飞行汽车的发展大有裨益。中邮证券研报指出,参照国内地面交通私家车数量,国内拥有汽车总价超100万元的家庭约133万户,假设其中10%的家庭对eVTOL产生潜在需求,在私人拥有方面,eVTOL的潜在需求量达13万辆。

与此同时,我国飞行汽车也在逐步探索海外市场。今年4月,峰飞航空向日本先进空中交通(AAM)领域运营商交付首架“盛世龙”eVTOL,标志着全球首家民用两吨级eVTOL正式投入使用。

前景广阔,未来可期,不过还需脚踏实地。综合飞行汽车的技术和产业发展趋势,《白皮书1.0》提出我国飞行汽车发展的阶段性目标:到2025年左右,载物eVTOL开始规模化应用,陆空两栖汽车在特殊场景探索应用;到2035年,载人eVTOL开始商业化应用,陆空两栖汽车某些场景应用示范;到2050年,陆空eVTOL即陆空两栖汽车实现大众化应用,成为出行的主导交通工具。