近日,北京市經濟和信息化局發布《北京市促進低空經濟產業高質量發展行動方案(2024~2027年)(征求意見稿)》,提出依托北京科技創新及需求集中資源,支持各區引進、培育無人機、eVTOL、飛行汽車、新能源通用航空平臺等先進整機制造項目,培育整機龍頭企業和品牌產品。
就在閉幕不久的2024北京車展上,一眾新產品、新技術、新品牌令人回味無窮,“新物種”飛行汽的亮相更是讓眾人視線從地面擴展至天空。從小鵬匯天的陸空一體式飛行汽車,到奇瑞復合翼三體式飛行汽車,飛行汽車的發展無疑給汽車產業帶來了更多想象空間。
由中國汽車工程學會飛行汽車分會近期發布的《飛行汽車發展白皮書1.0》(以下簡稱《白皮書1.0》)指出,飛行汽車是電動汽車智能化、立體化的必然發展。伴隨汽車電動化、智能化加速轉型,“汽車上天”有望在不遠的將來成為現實。
飛行汽車是汽車產業必選項
今年北京車展現場,小鵬汽車展臺的飛行汽車不僅吸引了眾多觀眾爭相“打卡”,還引來小米集團創始人、董事長兼首席執行官雷軍的親自“舉牌帶貨”,風光無兩。此次不僅是小鵬匯天陸空一體式飛行汽車亮相車展現場,其“陸地航母”分體式飛行汽車也宣布邁入適航審定,將于今年四季度開啟預售。
除了小鵬,奇瑞汽車展臺也有飛行汽車“停駐”。據悉,奇瑞全球首款飛行汽車基于奇瑞S2ma-可擴展智能火星架構打造,采用三體式復合翼構型,設計乘坐2人。其飛行高度在1000m以下,最大飛行速度可達120km/h,續航70~80km,飛行時間約40分鐘,支持無人陸空飛行。目前,奇瑞飛行汽車仍在研發階段,實際原型機預計于年底發布。
在去年廣汽科技日上亮相GOVE分體式飛行汽車后,廣汽集團在北京車展期間又公布了飛行汽車的最新進展。據廣汽集團總經理馮興亞透露,廣汽正研究飛行艙如何與汽車形態更好地融合,計劃到2027年推出飛行汽車示范運行方案,在大灣區內2~3座城市打造城際立體出行樣板。到2027年,廣汽將以全鏈條立體智慧出行,助力打造“1小時粵港澳大灣區生活圈”。
切入飛行汽車賽道的車企并非寥寥幾家。據了解,吉利汽車依托旗下沃飛長空自研了首款電動垂直起降飛行器(eVTOL)AE200。長安汽車不久前也表示正積極關注飛行汽車涉及到的動力技術、平臺技術,進行共性技術和前瞻技術研究。中國一汽高端汽車集成與控制全國重點實驗室主任李丹在接受《中國汽車報》記者采訪時也表示,中國一汽正依托全國重點實驗室力量,聯合行業組織和清華大學、北京理工大學等多所高校深入開展飛行汽車研究。
為何汽車行業如此熱衷飛行汽車?在清華大學車輛與運載學院教授張揚軍看來,飛行汽車萬億級的市場潛力不容忽視。今年政府工作報告提出要“積極打造低空經濟等新增長引擎”,作為發展低空經濟的重要一環,飛行汽車未來將主導低空經濟的發展。可見,布局飛行汽車將為汽車企業帶來潛力巨大的新增長點。
其次,發展飛行汽車是汽車產業必為之事。“從技術邏輯上,在交通體系走向綜合立體交通網絡的過程中,汽車的發展未來一定是立體化。航空行業可以向高空、深空探索,但汽車產業的立體化必須依靠飛行汽車實現。”張揚軍說。
此外,汽車技術與飛行汽車息息相關。信達證券研報指出,飛行汽車和汽車產業鏈契合度較高,我國在飛機及新能源汽車領域積累的技術經驗和產業鏈優勢有望規模化轉移至飛行汽車領域。與此同時,飛行汽車的研發還可反哺汽車產品的進步,實現商業邏輯的閉環。中國汽車工程學會副秘書長公維潔表示:“飛行汽車的研發將推動汽車產業在電動化、智能化、輕量化等方面的技術進步,帶動電池技術、新材料等相關產業鏈的發展。”
多元場景應用 賦能低空經濟
夢想漸成現實,不少人都開始設想開著飛行汽車出行的美好未來。不過,也有部分網友表示,在已經有汽車、直升機、飛機等各種交通工具的當下,飛行汽車似乎并非剛需。針對飛行汽車的應用場景,《白皮書1.0》明確指出,飛行汽車主要應用于低空智能交通,對城市空中交通、城鄉空中交通都有不可替代的意義。
從2月峰飛航空eVTOL“盛世龍”完成深圳至珠海的飛行,到3月小鵬匯天旅航者X2在廣州完成城市CBD“天德廣場-廣州塔”的低空飛行,今年以來,多款飛行汽車在粵港澳大灣區的上空成功起飛。
飛行汽車在粵港澳大灣區的活躍有其必然性。在地面交通趨于飽和的情況下,迫切需要利用城市空中交通來緩解地面交通擁堵問題。尤其是在水網密集、城市集中的大灣區、長三角地區,這一方式顯然更有優勢,不僅能夠降低修高架路、地下隧道等傳統舉措的成本,還能大大縮減通行時間。峰飛航空“盛世龍”便將單程2.5~3小時的地面車程縮短至20分鐘。
除了解決城市擁堵問題,飛行汽車還能賦能鄉村振興、西部大開發戰略。正所謂“要想富,先修路”,自1999年正式提出西部大開發戰略以來,西部交通基礎設施建設始終是一大重點。不過,修路、架橋等成本過高,對當地環境也可能造成影響。張揚軍指出,飛行汽車的應用可以大幅降低在大山、沙漠、邊疆、河網等地形下的交通基建與物流成本,有效打通農產品上行和工業品下行雙向通道,打通鄉村地區“運輸最后一公里”的短板問題,服務于鄉村振興、西部大開發戰略。
飛行汽車的應用場景自然不止于此。在張揚軍看來,飛行汽車還可廣泛運用于交通綜合執法、應急救援、公路巡檢等領域,大大提升相關部門的工作效率。以公路巡檢為例,傳統人工驅車巡查的方式不僅低效繁瑣,還存在安全隱患。如今無人機巡檢正不斷得到普及,不僅綜合成本低,還能近距離觀測人員無法到達的區域。張揚軍認為,隨著飛行汽車的發展,未來飛行汽車也可利用到公路巡檢之中,以獲取更精準的現場情況。
此外,利用飛行汽車也可發展部分地區的特色空中旅游業務,深入挖掘低空經濟潛力。獲得全球首張無人駕駛載人航空器生產許可證(PC)的億航智能便瞄準這一應用場景,計劃在未來1~2年內,率先圍繞低空游覽、城市觀光以及部分固定航線的交通接駁開展低空應用場景的布局。
理想未來可期 現實仍然“骨感”
“現在飛行汽車還遠未到競爭的階段,行業上下應當共同推動創新,實現百花齊放。”北京理工大學機械與車輛學院副院長王偉達告訴記者,雖然行業上下對飛行汽車的設想非常美好,但不可否認的是,飛行汽車在技術突破、政策法規、基礎設施等方面都還存在很多瓶頸。
在技術上,飛行汽車要想飛得更遠、更快、更安全,必須破解構型設計、載荷航程、適航安全、智能駕駛等關鍵技術難題。首先,載荷航程問題是飛行汽車應用必須率先突破的關鍵瓶頸。據王偉達介紹,飛行汽車作為電動垂直起降飛行器,在垂直起降或低速飛行階段功耗很大,當下應用于新能源汽車上的新能源電動力系統能量和功率密度尚不能滿足飛行汽車要求,導致飛行汽車載荷小、航程短,尚難完全滿足使用要求。
其次,智能駕駛技術也非常關鍵。在上述專家看來,為確保安全性、可控性,飛行汽車要想面臨公眾大規模應用,就必須實現完全自動駕駛。然而,目前智能汽車尚無法普及完全自動駕駛,飛行汽車自然受其限制。另外,飛行汽車還面臨復雜的低空氣象和地物環境,在出現不確定情況時,飛行汽車無法像地面行駛車輛那樣停靠路邊,必須提供短期恢復模式確保其安全降落,這也是飛行汽車低空智能駕駛技術面臨的一大挑戰。
另外,為保證飛行汽車足夠輕,輕量化材料的應用也至關重要。據王偉達介紹,目前主要采用碳纖維和鋁合金,甚至鈦合金的輕量化材料,新材料設計與應用技術未來還需進一步研究。
“目前來看,現實和理想差距最大的還是技術。當下動力電池的成組能量密度至少要翻番,氣動效率進一步優化,才能達到長航時飛行的要求。將飛行汽車進行分體式設計也是降低飛行汽車能耗的有效途徑,今年北京車展汽車企業展出了多款分體式方案,北京理工大學等高校院所在這方面也一直在進行研究探索。”王偉達稱。據了解,部分動力電池供應商已經開始相關技術攻關。寧德時代首席科學家吳凱透露,其自主研發的凝聚態電池已經在噸級以上驗證機上首飛成功。
除了技術限制,橫跨航空產業和汽車產業的飛行汽車在政策法規上也存在諸多限制。今年全國兩會期間,小鵬汽車創始人、董事長兼首席執行官何小鵬便提出,由于飛行汽車融合了汽車、航空兩大工業體系,其產品認證、運營管理和運行安全是全新的課題。“現在飛行汽車既要受到民用航空器相關的法規限制,也要受到機動車相關的法規約束。”王偉達表示,現有航空飛行器、汽車相關管理規則均未考慮飛行汽車的新技術特征,如果直接套用將大大提高飛行汽車的準入門檻和技術難度,需要兩個領域的法規標準進行融合和科學設定。
另外,飛行汽車的應用還需臨時起降點、專門補能站等基礎設施的同步建設。據了解,目前部分地區已經開始探索相關基礎設施的布局。深圳便采用“邊建邊使用”策略,目前已開工建設100多個eVTOL起降點。根據規劃,到2025年底,深圳全市將建設完成600個eVTOL起降點。廣州不久前也宣布啟動飛行汽車基礎設施建設,首批規劃在廣州大學城建設4個飛行汽車起降點,配套飛行汽車起降、停放、補能、通信等基礎設施。據國家發改委政策研究室主任金賢東介紹,2023年底,我國已建成并登記的通用機場449個、飛行服務站32個,可因地制宜探索拓展低空經濟發展場景。
中國有望引領產業發展
有場景、有需求、有市場,發展飛行汽車已然成為全球共識。相關數據顯示,截至2023年底,全球已有超800家企業或機構正在研發eVTOL產品,切入飛行汽車產業。在國內相關企業熱火朝天做產品的同時,以Joby Aviation、Archer Aviation等企業為代表的海外飛行汽車企業也在加速落地。中國企業能否在這一萬億級規模的新賽道上占據領先地位?張揚軍對此頗有信心。
首先,我國擁有最齊全的電動化、智能化汽車產業鏈,能夠極大賦能飛行汽車的發展。從電池原材料采集加工,到電動化、智能化關鍵零部件、系統解決方案,以及整車制造、后市場服務,在多年換道超車的經驗積累下,我國已形成相對完備、成熟的智能電動汽車產業鏈生態。正如李丹所言,以中國一汽為代表的中國汽車企業在汽車產業鏈、質量把控、成本控制、市場推廣上有較大優勢,能夠為飛行汽車的研發、生產和銷售提供堅實基礎。
另外,強有力的政策支持為飛行汽車發展創造了良好的發展環境。今年2月,全國首部低空經濟立法《深圳經濟特區低空經濟產業促進條例》正式實施;3月,工業和信息化部、科學技術部、財政部、中國民用航空局聯合印發《通用航空裝備創新應用實施方案(2024~2030年)》提出,推動電動垂直起降航空器(eVTOL)等一批新型消費通用航空裝備適航取證,鼓勵飛行汽車技術研發、產品驗證及商業化應用場景探索。北京、上海、廣東、安徽、四川等多地政府也相繼出臺發展低空經濟相關政策。張揚軍表示,得益于政府決策力、執行力,中國飛行汽車將迎來快速發展。
此外,張揚軍表示,在“國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進”的新發展格局下,我國正在釋放強大的內需市場潛力,對我國飛行汽車的發展大有裨益。中郵證券研報指出,參照國內地面交通私家車數量,國內擁有汽車總價超100萬元的家庭約133萬戶,假設其中10%的家庭對eVTOL產生潛在需求,在私人擁有方面,eVTOL的潛在需求量達13萬輛。
與此同時,我國飛行汽車也在逐步探索海外市場。今年4月,峰飛航空向日本先進空中交通(AAM)領域運營商交付首架“盛世龍”eVTOL,標志著全球首家民用兩噸級eVTOL正式投入使用。
前景廣闊,未來可期,不過還需腳踏實地。綜合飛行汽車的技術和產業發展趨勢,《白皮書1.0》提出我國飛行汽車發展的階段性目標:到2025年左右,載物eVTOL開始規模化應用,陸空兩棲汽車在特殊場景探索應用;到2035年,載人eVTOL開始商業化應用,陸空兩棲汽車某些場景應用示范;到2050年,陸空eVTOL即陸空兩棲汽車實現大眾化應用,成為出行的主導交通工具。




