◎伴隨億航智能EH216-S取得適航證、上架淘寶，漫天飛汽車的科幻場面似乎已近在眼前。但它們真正占領天空還需要跨過眾多門檻，本文將帶你了解空中的士的技術路線、機身結構、安全問題等，讓你迅速成為eVTOL（電動垂直起降飛行器）的“知道分子”。
億航智能EH216-S 圖片來源：企業(yè)提供
3月20日晚7點，“交個朋友”淘寶直播間正式開售億航智能旗下eVTOL（電動垂直起降飛行器），僅僅兩分鐘，就有超過49萬人觀看。
億航智能隨后發(fā)布的消息稱，此次“交個朋友”淘寶直播間“空中的士”專場，累計完成1架EH216-S全額付款以及12架EH216-S預定金的成交。
這“創(chuàng)造了電商平臺全球首架無人駕駛載人航空器在線成交的先例”。
在沙利文大中華區(qū)執(zhí)行總監(jiān)張知為看來：“低空經(jīng)濟之所以備受矚目，主要源自三方面因素共同作用。政策層面的變化為其發(fā)展注入動力；行業(yè)規(guī)章的變化起到了關鍵作用；技術的突破和商業(yè)應用的成熟。”
就在今日（3月22日），峰飛航空科技自主研發(fā)的V2000CG無人駕駛航空器系統(tǒng)，也獲得由中國民用航空華東地區(qū)管理局頒發(fā)的型號合格證，這是全球首個通過型號合格認證的噸級以上eVTOL（電動垂直起降）航空器。
“未來是不是可以見到，在低空領域（汽車）漫天飛行的那種科幻場面？”在“交個朋友”直播間里，主播崔東升暢想道。
而要解答這個問題，得先知道這樣的科幻場景中，還有哪些難題需要克服？
“空中的士”走進直播間
“3月18日，億航智能EH216-S在淘寶上架，這是‘空中的士’在‘國民級’消費平臺的首秀，也意味著低空經(jīng)濟正走向普通人的生活。”當天的直播中，崔東升以親身體驗者的身份作了開場白。
隨后，直播間里的網(wǎng)友紛紛發(fā)問。
“電池壞了會掉下來嗎”“開飛機到地鐵口，不好停呀”“專業(yè)駕駛人員需要雇傭嗎”“升空遇到高壓電線怎么辦”。
億航智能上線的這一款產品淘寶原價239萬元，直播間價格為199萬元。《每日經(jīng)濟新聞》記者點擊后，發(fā)現(xiàn)確實可以直接購買，只是記者本人賬戶余額不足，無法進一步體驗流程。此外，在直播間也可以下單支付3.99萬元定金。記者觀察到，直播的前半個多小時里，下定金的客戶為5人。
低空經(jīng)濟的火熱，離不開政策的引領。20日，張知為表示：“2023年底召開的中央經(jīng)濟工作會議中提出，要以科技創(chuàng)新引領現(xiàn)代化產業(yè)體系建設，提出打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等若干戰(zhàn)略性新興產業(yè)。各地也紛紛出臺相關支持政策，2023年全國共有15個省（自治區(qū)、直轄市）將低空經(jīng)濟有關內容寫入政府工作報告，這為行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。”
20日，時的科技創(chuàng)始合伙人蔣俊向《每日經(jīng)濟新聞》記者介紹：“低空經(jīng)濟能進（地方政府的）政府工作報告，有兩個原因。一是城市空中交通的市場前景廣闊，有望成為新的經(jīng)濟增長引擎，能對民眾、地區(qū)和經(jīng)濟發(fā)展產生變革性影響；二是創(chuàng)新的飛行器設計和前沿飛行技術，開啟了航空業(yè)的變革，這是全球重點發(fā)展的航空方向，是我國作為交通強國不可缺失的高端裝備，是大國競爭最前沿的方向。”
EH216-S 圖片來源：企業(yè)提供
技術路線之爭“各有千秋”
電動汽車發(fā)展初期，續(xù)航問題廣受關注。在淘寶直播間，同樣有眾多網(wǎng)友關注“空中的士”的續(xù)航問題？
目前，億航智能EH216-S的續(xù)航為30公里。在直播間中，崔東升表示“你感覺30公里不太遠，但實際上能達到的距離特別遠。”
崔東升以杭州舉例：“從杭州東站出發(fā)，飛到上城、拱墅的極限距離才8.3公里，也就是能飛一去一回，再去；飛到杭州西站，21.7公里；飛到西湖邊上，最遠的19公里。”
續(xù)航里程受多重因素影響。其中，億航智能EH216-S采用多旋翼技術。根據(jù)中金公司研報，eVTOL按照動力方式可分為三種構型：“多旋翼型”“矢量推進型”“升力+巡航型（即復合翼）”。
多旋翼的優(yōu)點是技術風險和研制難度較低，具有懸停狀態(tài)的最佳效率。缺點在于能效不高、航程有限、速度較慢。
時的科技創(chuàng)始合伙人蔣俊表示：“多旋翼，即沒有機翼，整個飛行階段完全依賴多個旋翼的動力輸出來提供升力和前行動力。（其）飛行速度低、飛行航程有限、巡航時速也較低，商業(yè)應用場景主要停留在特定場景和低空旅游。”
張知為認為：“多旋翼構型是常見的設計，通過多個旋翼提供升力，簡化了飛行器結構，適用于短途、低速飛行，如城市內的短途交通。盡管技術難度較低，是初期eVTOL發(fā)展的理想選擇，但能耗較大，航程和速度受限。”
通過直播時的介紹可知，多旋翼的EH216-S主要用于城市內部通勤，而針對跨城市交通，億航智能還推出了另一款產品——VT-30，續(xù)航里程300公里，該產品為復合翼型。
“億航已經(jīng)研發(fā)制造出300公里的長途無人駕駛飛行器。300公里什么概念？大多數(shù)鄰近城市，或者隔一個市，都能夠跨越。”崔東升在直播間里說。
所謂復合翼，即有兩套螺旋槳系統(tǒng)，分別實現(xiàn)垂直起降和巡航。可以看出，相比多旋翼，復合翼有了機翼，也可以巡航。不過，由于垂直升力系統(tǒng)在巡航階段是死重，并產生額外阻力。
蔣俊認為：“復合翼，從升到推有兩套動力系統(tǒng)，垂起時一部分旋翼提供升力，巡航時另一部分旋翼提供拉力，垂直升力系統(tǒng)在巡航階段會閑置，使用的電機數(shù)量較多，載重比低，相對成本也較高。”
張知為也表示：“復合翼構型采用獨立的推進器，巡航和升力分別由不同部件提供，適用于中等距離城市間飛行。雖然能耗較低，但由于兩套動力系統(tǒng)的存在，自重較大，且機體占地面積較大，不利于城市間利用。”
為了解決垂直升力系統(tǒng)巡航階段閑置的問題，矢量推進型應運而生。張知為表示：“矢量推進構型憑借速度和航程方面的優(yōu)勢脫穎而出，通過矢量推進器提供升力，機翼提供巡航升力。適用于遠距離高速飛行，為長途城市間交通提供高效解決方案。然而，技術難度較大，需要更高水平的工程和控制技術。”
矢量推進型可分為傾轉旋翼型和涵道矢量型兩種。對于傾轉旋翼型，蔣俊表示：“傾轉旋翼，則結合了多旋翼和復合翼的功能，旋翼既提供升力也提供巡航推力，飛行速度快、載重比高、整機性價比高、而且適航條款比較清晰，具有較好的運營經(jīng)濟性，在未來商業(yè)場景中更有優(yōu)勢。”
據(jù)其介紹，其實海外市場也是經(jīng)歷了數(shù)年的迭代，eVTOL的認知和構型才逐步統(tǒng)一。Vertical公司之前研發(fā)多旋翼機，后面轉向了傾轉旋翼。Wisk公司的復合翼機也測試飛行了五六年，最后也在2022年底轉為傾轉旋翼構型，并且被波音全資控股。同時，波音又投資了Archer公司，手握兩家傾轉旋翼eVTOL企業(yè)。
時的科技E20 圖片來源：企業(yè)提供
“空中的士”商業(yè)化運營真的來了嗎？
國內廠商中，多旋翼的代表是億航智能EH216-S和小鵬匯天旅航者X2；復合翼的代表為上海峰飛航空科技有限公司的“盛世龍”；矢量推進型代表有上海時的科技有限公司（即時的科技）等。
中金公司研報顯示，根據(jù)VFS（美國垂直飛行協(xié)會）統(tǒng)計，截至2023年11月底，全球共有924型eVTOL概念產品。其中，矢量推進型330型，占比36%；復合翼151型，占比16%；多旋翼443型，占比48%。
圖片來源：中金公司研報截圖
可以看出，目前多旋翼占比接近一半。事實上，當下低空經(jīng)濟的火熱，離不開多旋翼的快速發(fā)展。
據(jù)報道，航空器制造商從生產到商業(yè)化運營共需要三類證件，即型號合格證（TC）、生產許可證（PC）、適航證（AC）。2023年，億航智能EH216-S分別完成型號審定和適航取證。
對此，張知為表示：“2023年，億航智能的EH216-S拿下全球首張標準適航證，成為首個可以進行常態(tài)化空中商業(yè)飛行的eVTOL產品，這無疑激發(fā)了更多投資者和企業(yè)的興趣，推動了整個行業(yè)的迅速發(fā)展。目前國內市場涌現(xiàn)了包括御風未來、沃飛長空（四川沃飛長空科技發(fā)展有限公司）、小鵬匯天（廣東匯天航空航天科技有限公司）等眾多新興企業(yè)。”
張知為補充表示：“適航取證在低空經(jīng)濟中扮演著關鍵角色。它確保了電動飛行器在特定運行環(huán)境中的安全運行，為商業(yè)活動提供了可靠保障。其次，適航證書是合法開展商業(yè)飛行的重要法律依據(jù)，為行業(yè)規(guī)范發(fā)展提供了保障。同時，適航取證過程中的驗證工作對產品的設計、制造和測試提供了指導，有助于提高產品的安全性和可靠性。”
EH216-S取得適航證，為火熱的低空經(jīng)濟再添一把火。但未來若要拓展更廣闊的跨城市場，或需要復合翼與矢量推進型的發(fā)展。
小鵬匯天副總裁仇明全在21日時向記者表示：“一兩百公里距離的飛行場景，可能在未來5年左右能夠實現(xiàn)。目前不是說沒有需求，就算有需求也沒有產品。”
仇明全還判斷：“5年之內限定場景，5至10年，才會更廣泛地解決交通問題，10年以后才會真正去逐步構建立體交通飛行方式。”
對于技術路線問題，億航智能副總裁賀天星此前接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時表示：“每個技術路線都很好，但多旋翼航空器在未來城市內空中交通出行方面，更合理、更合適。因為它最大的優(yōu)勢是輕量化、占地面積小，然后節(jié)省成本、減少污染。”
時的科技蔣俊認為：“我們國內三大航空高校，也做出了相同的構型選擇。西工大孵化的‘化羽先翔’、北航孵化的‘倍飛智能’、南航孵化的‘零重力飛機工業(yè)’等新玩家都選擇了傾轉旋翼構型。目前，eVTOL新創(chuàng)企業(yè)都選擇了傾轉構型，海外構型認知也統(tǒng)一了，未來傾轉構型肯定是主流。”
小鵬匯天旅航者X2在迪拜公開首飛 圖片來源：企業(yè)提供
剖析：“空中的士”的產業(yè)鏈機會
眾所周知，電動汽車的核心零部件是三電，即電池、電機、電控。那么，eVTOL的核心零部件是否也是三電呢？
張知為解釋稱：“作為三維交通電動化的新興應用場景，eVTOL的關鍵技術包括電池、電機、飛行控制系統(tǒng)和機體結構等。”
目前，“國內機體供應商主要來自通航廠商，而無人機機體廠商、汽車車體廠商均有實力進入這個領域。”張知為說。
據(jù)中泰證券，萬豐奧威于2020年4月收購萬豐飛機工業(yè)有限公司55%股權，公司主營業(yè)務增加通用飛機制造業(yè)務。2020年開始，公司從事的主要業(yè)務為兩大板塊，分別為以“鋁合金-鎂合金-高強度鋼”為主線的汽車金屬部件輕量化業(yè)務；以及集自主研發(fā)、設計、制造、銷售服務等于一體的專業(yè)通用飛機制造業(yè)務。
飛行控制系統(tǒng)方面，張知為認為：“飛控系統(tǒng)是eVTOL的‘大腦’，是最關鍵的子系統(tǒng)之一，主要負責飛行器的感知、控制和決策。eVTOL的飛控技術在確保飛行器安全性和可靠性方面起著至關重要的作用。相對于傳統(tǒng)無人機，eVTOL由于其更高的重量和對安全性更高的要求，需要更為復雜和智能化的飛控系統(tǒng)。特別是在操作環(huán)境更為復雜的城市密集區(qū)域，對操控性和安全性的要求更為嚴格。”
關于飛控國內供應商，張知為介紹：“目前國內主要的飛控供應商分為兩類：傳統(tǒng)的軍工單位、研究所和高校，其技術實力雄厚但產品價格較高；另一類是新興的民營公司，如邊界智控和安勝等，他們在eVTOL等領域擁有豐富經(jīng)驗，產品性價比較高。此外，自動駕駛系統(tǒng)已在民航客機中得到應用，未來eVTOL也將需要，包括Wisk、Volocopter、億航智能、御風未來和零重力飛機工業(yè)在內的公司正在進行研發(fā)工作。”
仇明全也對《每日經(jīng)濟新聞》記者表示：“汽車的電控，沒有冗余，沒有備份，只有一套系統(tǒng)。但是，航空器是不允許空中宕機的。我們的飛控是三重備份，且是異構的。舉個簡單的例子，相當于手機里同時裝著安卓、IOS和Windows系統(tǒng)，三套系統(tǒng)同時完美控制。如果蘋果系統(tǒng)出問題了，可以毫秒級切換到安卓系統(tǒng)。為什么要異構呢？因為系統(tǒng)面臨共性的問題。如果完全異構系統(tǒng)，則蘋果上出現(xiàn)了問題，卻不會再出現(xiàn)在安卓上。”
電機方面，張知為表示：“eVTOL的動力系統(tǒng)多采用分布式推進系統(tǒng)DEP（Distributed Electric Propulsion）。其動力冗余設計使得飛行器更加安全。NASA和Joby的研究顯示，DEP系統(tǒng)可以用三倍于傳統(tǒng)大發(fā)動機的效率達成和直升機相同的推力。優(yōu)質供應商包括：國內企業(yè)如T-Motor（南昌三瑞智能科技股份有限公司），總部位于中國南昌，專業(yè)從事研發(fā)、生產和銷售安全可靠的無人機動力系統(tǒng)；國外企業(yè)如Pipistrel公司（已有產品完成適航認證）、賽峰集團、羅爾斯-羅伊斯公司、MagniX公司等（適航認證中）。”
旅航者X2獲頒民航局特許飛行證 圖片來源：企業(yè)提供
“空中的士”還有哪些隱憂？
在直播間中，很多人關注到億航智能這款“空中的士”為無人駕駛。目前，eVTOL可分為有人駕駛、無人駕駛兩種。
蔣俊認為：“作為eVTOL整機廠，我認為eVTOL行業(yè)短期內先聚焦純粹的油改電航空器方案，而不要累加那么多種創(chuàng)新，融入大量的新技術反而不容易落地。”
其表示：“飛行器是乘客的出行載體，受限于用戶習慣和心理考量。美國民航飛行員協(xié)會在2019年的權威意向調查中發(fā)現(xiàn)，‘85%的人在沒有飛行員的飛機上會感到不舒服’。此外，民意調查顯示，‘即使機票足夠便宜，公眾也不愿意乘坐運營自動化飛機的航空公司的航班。66%的乘客不會乘坐無人駕駛飛機，即使機票便宜30%’。因此，世界上的頭部eVTOL玩家，都采用先有人駕駛，逐步過渡到無人駕駛的技術路線，漸進式地培養(yǎng)用戶習慣。”
此外，電池是國內較為成熟的領域。但eVTOL領域使用的電池，也有著全新的要求。
張知為表示：“能源系統(tǒng)的核心是鋰電池。中國在鋰電池領域處于世界領先地位，但目前市場上缺乏適用于航空應用的整包電池供應商，主要是因為BMS（電池管理系統(tǒng)）和電芯選擇不足。因此，雖然中國在鋰電池電芯方面具備技術實力，但要解決整包電池和BMS等問題仍具有一定難度。”
能量密度方面，eVTOL對能量密度的需求遠遠超過汽車。目前，eVTOL電池為300Wh/kg，其能量密度比乘用車三元電池（200Wh/kg）高出五成，更是乘用車鐵鋰電池（140Wh/kg）的兩倍多。即便如此，300Wh/kg的性能指標還不能滿足要求。電池密度能達到300 Wh/kg，為eVTOL提供了相對可觀的續(xù)航能力。然而，實際應用中電池性能會隨著充放電循環(huán)的增加而逐漸衰退，這促使業(yè)內研發(fā)人員在不斷努力提高電池壽命的同時，需維持其性能水平。
仇明全也表示：“以現(xiàn)在的（電池）能量密度而言，滿足電動汽車是可以的，但對電動航空的需求，是不夠的。它的能量密度，尤其是放電倍率這些都不夠。包括電驅，航空的電驅需要在功率、扭矩和重量之間作出抉擇。不是說能量越大越好，我們追求功率密度，看每公斤能夠提供多少千瓦。”
值得一提的是，除了涵道矢量型，其他類型eVTOL均使用開放式螺旋槳。在涵道矢量型的優(yōu)點中，也提到“消除了開放式螺旋槳在安全方面的隱患。”
那開放式螺旋槳，是否存在“射槳”——即螺旋槳損壞或脫離電機，這樣的風險？
對此，仇明全回復稱：“首先螺旋槳它不會脫離，因為這個產品它在生產制造過程中滿足適航要求。這種有風險的情況，是嚴格的禁止項。確實有一些地方存在一定的風險，比如電池的問題……這些問題都是在風險控制范圍之內，不會出現(xiàn)螺旋槳無緣無故飛著飛著掉下來（的情況），有很多方案去規(guī)避這種情況發(fā)生。”
另外，如果乘客登機過程中，螺旋槳突然啟動，是否也會傷害到乘客呢？仇明全表示：“未來我們X3出來，你就能見到，我們螺旋槳的高度是很高的，要規(guī)避掉對于普通人的一些傷害。”
對于購買者來說，另一個關心的問題是，相比地面和湖泊，空域的管理是較為嚴格的。eVTOL在低空運營時，是否在相關法律法規(guī)上受限？
張知為表示：“目前，我國在低空經(jīng)濟政策法規(guī)方面尚未形成完善的體系，存在一系列突出問題。首先，我國與低空經(jīng)濟相關的法律法規(guī)缺失且滯后，涉及低空飛行器技術標準、應用規(guī)范和飛行規(guī)則等方面的指導尚不夠清晰明確。另外，低空監(jiān)管法律法規(guī)體系尚未健全，管理機制缺乏創(chuàng)新。目前，低空空域管理仍然延續(xù)傳統(tǒng)通航管理的思路和方法，導致空域開放范圍有限，飛行審批流程繁瑣，市場化服務主體匱乏，這不利于低空經(jīng)濟的創(chuàng)新發(fā)展需求。因此，亟須政策法規(guī)的完善與創(chuàng)新，促進低空經(jīng)濟產業(yè)的健康發(fā)展。”
來源：每日經(jīng)濟新聞
責任編輯：王海山
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