低空新赛道 |特稿:展望未来应用场景 中国eVTOL将领跑低空经济新赛道

文摘   科技   2024-03-14 11:09   北京  


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从2023年底中央工作会提出打造低空经济在内的诺干战略新兴产业,到今年全国两会“低空经济”首次写入政府工作报告,作为新质生产力,低空经济正迎来新一轮发展机遇,尤其是eVTOL(电动垂直起降航空器)因其安全便捷、低碳经济、应用场景广阔等特点备受青睐,在政策和资本的推动下逐渐呈现出领跑的局面。随着资源要素的不断聚集,低空经济时代正逐步来临。


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中国eVTOL未来应用场景展望

撰文:狄娟 王长金


近年来,在空域政策、经济政策、行业政策等多重政策支持下,以无人机产业、有人机通航产业融合发展为代表的低空经济正迎来新一轮发展机遇,尤其是eVTOL(电动垂直起降航空器)因其安全便捷、低碳经济、应用场景广阔等特点备受青睐,在政策和资本的推动下逐渐呈现出领跑的局面。


政策红利持续释放


近年来,国家层面连续出台政策指引支持低空经济及无人机产业发展。2019年,党中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,提出要积极发展无人机物流速送,将无人机产业发展纳入交通强国建设重要组成部分;2021年党中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》,首次提出“发展交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济”。



随着国家对低空经济产业的重视和支持,各地政府纷纷将低空经济作为未来经济增长点,积极布局该赛道。民航局批复的民用无人驾驶航空试验区(试验基地)已由首批13家增加至20家,仅华东地区就有上海金山、南京、杭州等7家试验区(试验基地)。


2023年6月28号,国务院、中央军委发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,从机型分类、主管部门、人员执照、运营合格证、一体化综合监管服务平台等方面明确了无人机行业的发展路径,即将对起飞全重25公斤以下的无人机释放真高120米以下低空适飞空域资源。2023年11月,国家空中交通管理委员会办公室发布《中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿)》明确空域将分级分类管理。


随着资源要素的不断聚集,低空经济时代正逐步来临。


eVTOL产业发展现状


eVTOL概念最早来自于美国国家航空航天局NASA于2009年发布的关于Puffin eVTOL的动画视频。2014年,美国直升机国际协会(American Helicopter Association,AHA)、美国航空宇航协会(American Institute of Aeronautics and Astronautics,AIAA)在弗吉尼亚大会上正式引入了eVTOL概念,全球范围内传统航空企业和造机新势力纷纷启动eVTOL项目的研究。2016年,Uber公司提出的“Uber Elevate”空中出租车计划,在欧美市场引发了eVTOL浪潮。随后,大量的初创公司和汽车、航空产业巨头开始涉足eVTOL市场。




我国民用eVTOL市场也是自Uber空中出租车计划之后才逐渐兴起的。目前中国eVTOL行业参与者主要分三类:国内创业公司、国外创业公司及汽车产业巨头。相较于国外厂商,国内创业公司成立时间普遍晚4~5年,在设计形态、技术及团队经验上有较大的差异化,未来有较大的发展潜力,其中代表性的企业有亿航智能、峰飞、沃兰特、时的等;国外eVTOL领域的创业公司大都于2014~2015年成立,其中上市公司有5家,分别是Lilium Aviation、Joby Aviation、Archer Aviation、Vertical Aerospace、Eve Holding;目前深度参与eVTOL项目的汽车产业巨头主要有吉利、小鹏、大众和广汽。


据统计,截至2023年9月底,我国取得通用航空经营许可证的企业有710家,通用航空器为2974架,无人驾驶通用航空企业超过18000家,经营性无人驾驶航空器18.8万架,含无人驾驶航空的通航飞行总量达到1958.6万小时。聚焦到eVTOL研发制造,产业链涉及电池、机体、通讯系统、动力系统、飞控系统、导航系统、航电系统等多个领域,目前国内约有150家相关生态企业,其中整机开发商40余家,机载航电相关企业近20家,动力配套相关企业约30家,初步形成了一定的产业规模。主要的代表性企业如下:




亿航智能。亿航智能成立于2014年,于2019年12月登陆纳斯达克挂牌上市。该公司研发的双座EH216系列eVTOL采用全备份动力冗余安全性设计,以及8轴16桨的分布式电推进系统,最大载荷220kg,满载最大航程30km,最大巡航速度130km/h,包括载人级的EH216-S、应用于消防的EH216F以及应用于物流的EH216L。2023年10月13日,中国民用航空局向亿航智能设备(广州)有限公司颁发EH216-S型无人驾驶航空器系统型号合格证。2023年10月18日,亿航智能与合肥市政府签署战略合作协议,在安徽省合肥市共同打造低空经济产业生态。亿航智能将参与合肥的全空间无人系统综合应用示范项目,在合肥的骆岗中央公园开启无人驾驶航空器的常态化运营。骆岗中央公园致力于成为全球领先的城市空中交通超级枢纽航空港。合肥市政府计划为亿航智能提供总价值为1亿美元的各项支持,包括协调或促进不少于100架EH216系列无人驾驶航空器的采购订单,以及资金支持。



峰飞航空。峰飞航空成立于2017年,其研发的V2000CG型号最大起飞重量2000kg、最大有效载荷400kg、巡航速度200km/h、最大航程200km。2022年9月29日,V2000CG型号合格证申请获民航华东地区管理局受理。2023年5月29日,民航局适航司发布通知,就峰飞V2000CG型无人驾驶航空器系统型号合格审定项目专用条件征求意见。2023年7月13日,峰飞航空与深圳宝安区政府签署合作备忘录,双方将加强优势资源集成与互补,在大湾区低空经济空中交通应用场景打造、高端电动航空器面向华南的营销、高端电动航空产业链在大湾区的发展等领域开展全面战略合作。



沃飞长空。沃飞长空是吉利汽车生态企业,其研发的AE200机型为5座级倾转动力纯电动垂直起降飞行器,该机型采用单翼分布式倾转动力设计和分布式电推进技术。2022年11月23日,AE200型号合格证申请获民航西南地区管理局受理。2023年7月26日,沃飞长空与亚太地区最大公务机企业华龙航空签署100架AE200意向采购订单。此外,沃飞长空还与德国的UAM公司Volocopter成立了合资公司沃珑空泰,引进了当前高安全性等级且适航进度领先的Volocity轻型飞行汽车,服务于市域短途通勤与低空观光飞行。



沃兰特。沃兰特是一家载客电动垂直起降飞行器研发企业,成立于2021年。2023年9月28日,沃兰特VE25-100型号合格证申请获民航华东地区管理局受理。该机型是一款纯电驱动的客运级垂直起降飞行器,采用复合翼构型,基本型客舱为1+5(1名飞行员+5名乘客)布局,最大航程为200公里,最大巡航速度为235公里/小时。



时的科技。时的科技成立于2021年,其研发的E20机型驾驶舱设计为5座(1+2+2)的三排布局,包括1名飞行员和4名乘客。飞行器采用电传飞控的操纵方式,总体构型选择倾转旋翼构型,可以达到260公里/小时的巡航速度以及200公里的最大航程。2023年10月27日,E20型号合格证申请获民航华东地区管理局受理。



小鹏汇天。小鹏汇天成立于2020年9月,是小鹏汽车的生态企业,其研发的飞行汽车旅航者X2机身采用碳纤维结构,最大起飞重量为560kg,裸机重量仅为360kg,最高35分钟的续航时间,最高飞行高度为1000米,最大飞行速度130公里/小时。2023年1月30日,小鹏汇天的旅航者X2机型获得由民航中南地区管理局颁发的特许飞行证。


山河科技。山河科技公司是山河智能装备股份有限公司的子公司,专业从事通用航空领域载人轻型飞机和无人驾驶飞机的研发、制造、销售以及通航运营。2022年7月27日,大众汽车集团(中国)首款电动垂直起降(eVTOL)载人飞行器V.MO原型机在山河科技公司发布。V.MO原型机设计为翼长11.2米、翼展10.6米的豪华X翼构型,八个用于垂直起降的旋翼及两个用于航向水平推进的螺旋桨,基于现有自动驾驶解决方案与电池技术,最终将实现运载四名乘客及行李物品进行长达200公里航程的飞行。



御风未来。御风未来是一家载客电动垂直起降飞行器研发企业,成立于2021年,其研发的M1起飞全重达2吨,设计航程250公里,巡航速度达200km/h,最大载重500公斤,可乘坐5人。2021年5月,成功实现二分之一缩比验证机首飞;2023年4月3日,公布其2吨级eVTOL整机下线;2023年10月30日,御风未来公布M1整机成功实现首飞。2023年11月6日,龙浩航空、御风未来和Ampaire安飞公司签订了意向订单合作签约仪式,龙浩航空产业投资有限公司向御风未来意向采购总价值2.3亿元的产品,其中包含15架M1,5架未来与安飞合作研发的混合动力机型M1h以及部分维修保障设备和培训服务,主要用于中西部地区、粤港澳大湾区和沿海海岛的货运物流。


广汽集团。2023年6月26日,广汽集团正式对外发布了首款分离式飞行汽车GOVE,在广州南沙实现全球首飞。


eVTOL未来应用场景展望


与传统航空器相比,eVTOL具有低噪音、低污染、低成本、高效率、易维护等优势,加之对起降场地要求低,因此将在旅游观光、物流配送、城市交通、医疗运输等领域提供舒适高效、绿色环保的空中交通服务,具有广泛的应用前景,具体如下:



旅游观光的强劲需求将推动eVTOL市场扩张:我国旅游业发展势头迅猛、市场规模巨大。以2019年为例,2019年全年,国内旅游人数60.06亿人次,实现旅游总收入6.63万亿元,旅游业对GDP的综合贡献为10.94万亿元,占GDP总量的11.05%。旅游观光飞行对航程需求不高,这对目前续航能力稍显不足的eVTOL而言将是一个相对合适的细分市场。


据相关机构测算,截至2022年底,全国5A景区个数为317个,人流量约为385.8万人次/年/个,根据旅游协会公布数据,5A景区旅游人次2011~2019年段内以8.56%复合增长。2023年,景区客流量恢复,假定复合增速为10%,到2030年eVTOL在低空旅游市场占比达到50%,预估飞机需求将超过4000架。


特定场景下的物流运输适合eVTOL发挥快速便捷的优势。eVTOL可不依赖机场跑道实现起飞,能够满足复杂环境下的货运物流、应急投送等需求,更好地适应山地、丘陵、江河、海岛等地形环境,实现降本增效的目的。


2023年10月22日,顺丰集团旗下丰鸟无人机科技有限公司在重庆市永川区大安通用机场完成大型垂直起降无人机中短途支线物流运输场景试验飞行任务,此次试运行的大型eVTOL运输机FP-981C翼展9米、机身长5.5米、起飞重量400公斤、载重100公斤、航程100公里。


与此同时,顺丰旗下江西丰羽顺途公司使用eVTOL机型MR40(该机翼展3.5米、机身长2米、高0.8米、最大载重10公斤、飞行距离120公里)在浙江舟山—上海金山海岛运输已累计飞行7664架次、3305小时,并基于在上海金山试验区的实践经验,提炼上升为民航行业标准《民用无人驾驶航空器系统物流运行通用要求第1部分:海岛场景》(MH/T2014—2023)。



eVTOL在城际交通时效性和便捷性上有一定优势。据相关机构预估,在城际交通方面,eVTOL将主要替代城际高铁的市场份额。考虑到市场需求及消费能力,eVTOL最有可能在城际高铁最为发达的京津、沪杭、广深三线上实现需求替代。2022年,三线高铁年客流量总和约为1.05亿人次,增速约为10%,预计将在2030年达到2.25亿人次。目前高铁商务座占比约为2%,一等座占比约为5%,此类客户群体应为eVTOL城际交通的主要目标对象。由此可见,在城际交通这一细分市场,eVTOL仍然大有可为。


航空医疗救援需求催生eVTOL进一步拓展应用。因eVTOL具备垂直起降和快速响应能力,以及相对传统直升机较小的噪音和振动等优势,其在航空医疗救援领域的应用场景也十分广阔。


2022年12月,在空客举办的第二届“空客峰会”(Airbus Summit) 上,空客直升机的CityAirbus部门发布了名为“LifeSaver”的eVTOL航空医疗救援合作项目。2023年3月8日,在美国亚特兰大举行的Heli-Expo直升机展会上,空客宣布与挪威的航空救护基金会合作研制针对航空医疗救护的空客CityAirbus NextGen eVTOL的专用改型和运营。面对航空医疗救援的需求,国内沃兰特等eVTOL厂商也已经在机型研发过程同步考虑相关医疗构型的设计。


2023年10月,工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局等四部委联合发布《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》,明确提出“到2025年电动垂直起降航空器(eVTOL)实现试点运行”的发展目标,同时明确要“加快将 eVTOL 融入综合立体交通网络,建立统一的空地智联管理平台,打造低空智联网,初步形成安全、便捷、绿色、经济的城市空运体系”。


我们有理由相信,在政策的引领下,只要坚持“安全为基、场景为王、发展为要”的发展路径,以eVTOL为代表的低空经济必将成为产业发展的新赛道和促进经济发展的新增长点。

(作者单位:狄娟 上海民航职业技术学院;王长金 民航华东地区管理局)


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