中国市场为eVTOL发展提供有力支撑
撰文：郭培 武云娜 徐诺 陈柏元
2023年10月，工信部、科技部、财政部、中国民用航空局等四部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要（2023—2035年）》，首次明确提出要发展eVTOL，到 2025 年eVTOL 实现试点运行；到 2035 年，以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备实现商业化、规模化应用。
据不完全统计，目前已有包括深圳、广州、合肥、芜湖等十几个省市相继发布了关于促进低空经济产业的相关政策，以eVTOL为牵引的低空经济发展新赛道尤其引人注目。
2010年8月，国务院、中央军委下发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，正式拉开我国低空空域管理改革的大幕。
中国低空经济发展利好政策接连出台
2021年，《国家综合立体交通网规划纲要》明确提出发展低空经济，要求在构建新发展格局的大势下，大力发展低空经济。同年2月，我国首次把低空经济列入国民经济发展规划。2022年，中共中央、国务院印发《扩大内需战略规划纲要（2022－2035年）》，强调要“释放通用航空的消费潜力”。契合国家大力发展低空经济的节拍，全国各地区发展低空经济的热情空前高涨，纷纷出台有力政策积极推动低空经济发展。2022年民航局印发《“十四五”通用航空发展专项规划》，提出“推动跨界融合，鼓励载人无人驾驶等新型航空器的发展，带动城市空中交通快速发展”。
全球eVTOL行业迅猛发展
中国市场发展实力强劲
eVTOL全称为“Electric Vertical Take-off and Landing”，直译为“电动垂直起降航空器”。美国《先进空中交通协调及领导力法案》将垂直起降航空器定义为“带有产生动力升力和控制力的升力/推力装置，并具有两台以上升力/推力装置提供升力来进行垂直起飞或降落的航空器”。这类航空器与传统飞机有明显区别，主要技术特点包括垂直起降、分布式电力推进（DEP）以及全电/混合动力技术的运用。得益于电动机、电池和自动化技术的发展，eVTOL相较于传统直升机更加低碳环保、噪音更低、自动化等级更高，从而降低了运行成本，提高了安全性和可靠性。因此，eVTOL为重塑城市空中交通基础设施的格局带来了希望，是最具发展前景的城市空中交通运输工具，近年来在国内外都取得了迅猛发展。
根据美国相关机构统计数据显示，2022年全球347家eVTOL整机企业中我国占21家。截至目前，国内已完成全尺寸原型机试飞的有7家，数量上仅次于美国。我国eVTOL航空器制造领域呈现出蓬勃的发展态势，涵盖了多种主流设计构型。
亿航智能通过在eVTOL基础上融合自动驾驶技术，引入了自动驾驶飞行器（AAV）的概念，其EH216-S于2023年10月13日成功获得由中国民用航空局颁发的全球首个eVTOL航空器型号合格证。上海时的科技有限公司的E20电动倾转旋翼机于2023年10月26日完成首飞，并正在接受民航局的适航审定。峰飞航空科技有限公司的盛世龙4号于2023年1月完成全尺寸首飞，并在2月打破了单次充电连续飞行250.3公里的eVTOL航程世界纪录。沃飞长空AE200-100型载人eVTOL型号合格审定项目专用条件已发布征求意见稿。
这些企业的创新和里程碑式的成就为我国eVTOL产业发展注入了强劲的活力，为未来的技术进步和市场拓展奠定了坚实基础。
随着欧美国家以Joby、Volocopter、Lilium等企业为代表的eVTOL企业在产品技术不断迭代的情况下，适航审定速度也在加快。
美国Joby自2017年JobyS4首次成功飞行以来，不仅与REEF Technology合作提供基础设施保障服务，还与CAE等机构合作进行人才培训，使其在不同领域都有清晰的发展路径。美国BETA致力于电动飞机和eVTOL的快速发展的同时，注重电动化基础设施建设，已在美国建设多条自研的快充站，同时通过VR模拟器和远程线上课程培训新一代eVTOL飞行员。
德国Volocopter专注于VoloCity多旋翼eVTOL航空器研发，计划按照EASA的SC-VTOL专用技术条件获得增强型认证。德国Lilium致力于电动涵道矢量推力飞机Lilium Jet，采用无齿轮箱、螺旋桨或冷却装置的电动涵道风扇技术。原型机已通过EASA的设计组织批准审计。
此外，垂直起降机场为城市空中交通提供更安全、更高效的基础设施，保障eVTOL航空器顺利运行，并使其更好地融入现有城市交通系统。通过建设专用的垂直起降机场，确保航空器在起降过程中的安全性。目前，全球范围内已有多家公司在城市空运的行业发展和布局上抢占先机，现阶段国外的垂直起降基础设施主要参与者包括Skyports、Jetex、Ferrovial Vertiports、Urban-Air Port、Luxaviation等，国内以行业协会牵头编写的垂直起降机场团体标准也在积极论证推进。
依托供应链优势
中国有望成为eVTOL赛道领跑者
eVTOL凭借低成本、高安全、低噪音、智能化的运行特点，带动了全球低空经济产业的发展。eVTOL整个产业链非常长，公众熟悉的主机厂商主要承担着整机研发的任务，上下游子系统供应链主要包括电池、动力系统、飞控系统、通讯系统、导航系统以及机体等。
近几年我国在eVTOL供应链发展方面取得了显著进展，主要体现在航空材料、动力装置、机载系统以及整机制造等方面。
电池作为eVTOL的核心子系统，其性能直接决定着eVTOL的技术指标，一方面要求电池满足航空工业标准的安全可靠性，同时电池损耗也是eVTOL运营成本的重要组成部分。随着电池技术的不断进步也将带动eVTOL领域的全面提升，锂离子电池作为市场上最广泛应用的电池类型也并非唯一选择，固态电池、钠离子电池、燃料电池等新兴电池具备独特性能，可满足长航程、大载重、快速充电等多样需求。
eVTOL的动力系统广泛采用分布式推进系统。由于电池替代传统燃油，采用小型电机能有效规避大型动力系统带来的复杂性，机械结构得到显著简化，且电机本身具备卓越的耐用性，维护成本更为经济。
值得注意的是，受益于我国新能源汽车技术的迅速发展，尤其是三电系统的成熟，市场上现有的电机产品表现出稳定的性能和成熟的技术。随着未来对高压动力套装的需求增加，国外已经有成熟的货架产品，而我国的电机制造商，如卧龙电气、山东精创、宁波诺云等，也纷纷推出了适用于eVTOL的高功率、轻量化航空电机系统配套产品。
eVTOL主要依赖飞控系统实现其感知、控制和决策，包括软硬件、机电等，广义也包括通讯导航系统等。不同于传统无人机飞控系统较为成熟的解决方案，eVTOL领域的飞行控制技术仍在探索，目前主要的飞控系统供应商包括霍尼韦尔、昂际以及科研院所等，也有一批新兴的民营公司逐步成长起来，愿意为支持eVTOL发展而尝试更多的投入。在通讯领域，未来5G可能会被使用远程操控技术和自动驾驶技术的eVTOL厂商广泛使用，替代其他产品。
在原材料方面，我国拥有较为完善的复合材料产业链。根据中国复合材料工业协会的估算，到2022年，中国复合材料市场规模已达2580亿元，占据了全球市场的38.1%。从区域分布来看，中国复合材料的产量在2022年占据全球份额的43%，而在产值方面，中国更是占比最高，达到了38.1%。这为eVTOL制造提供了可靠的原材料保障。此外，我国的油电混合、氢能技术以及基础设施建设水平在全球范围内也处于领先地位，可为城市空中交通的发展提供坚实的支撑。
整体来看，尽管我国在eVTOL产业链布局较晚，但我国eVTOL核心子系统布局较为完善，产业化水平较高，产品性能优越，大多数产品具备支持eVTOL科研阶段产品开发的能力，尤其在电池、电机、机体等领域，有望支持国产eVTOL通过适航取证，最终实现规模化生产。
我国低空经济有着巨大的发展潜力，随着eVTOL技术不断成熟、应用场景不断深化、商业模式逐步清晰，依托供应链优势，中国将有望成为全球低空经济赛道的领跑者。这不仅带来技术创新、产业融合和市场发展的突破性进展，还将为中国经济的转型升级和城市化进程提供新的机遇和动力。（作者单位：中国航空器拥有者及驾驶员协会）
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