什么是电动垂直升降飞行器（eVTOL）？在农业上的应用前景如何？

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前不久，全球首条eVTOL跨城跨湾航线成功进行了首次演示飞行，航线从深圳起飞，在珠海降落，单程2.5小时的行车时长被缩短至20分钟。eVTOL作为低空解决方案，将给我们的生活和各行各业带来巨大变化。也许不久的将来，我们打飞的将不再是梦。

1.什么是电动垂直升降飞行器（eVTOL）？
电动垂直升降飞行器（eVTOL），是“Electric Vertical Takeoff and Landing”的缩写，是一种采用电力驱动，能够实现垂直起降的航空器。eVTOL是一种新型的航空器，其特点在于采用电力作为动力源，结合垂直起降技术，使得飞行器无需传统跑道即可起飞和降落。通过多个电动发动机驱动旋翼或倾转旋翼，eVTOL能够实现垂直起降和水平飞行，为城市空中交通提供了新的解决方案。
eVTOL的起飞原理是利用电推进技术，通过大功率电机取代传统燃油发动机，提供垂直起降的功能。在垂直起降过程中，eVTOL通过偏转发动机的喷管或直接使用升力发动机提供向上的推力来克服重力，实现垂直起降。

2.eVTOL的应用场景
eVTOL的应用场景广泛，主要包括低空旅游、日常通勤、空中物流、消防救援、医疗救助等中短途、低空应用。相较于直升机，eVTOL的整机、运维成本大幅降低，且出行效率更高，有望在未来城市空中交通中发挥重要作用。
随着环保理念的深入人心和电池技术的突破，eVTOL成为了航空领域的新宠，有望彻底改变城市出行方式。根据市场预测，全球城市空中交通市场规模有望在未来几年内实现快速增长，eVTOL作为其中的重要组成部分，其市场潜力巨大。
全球及中国eVTOL行业快速发展，市场潜力巨大。根据智研咨询发布的报告，2023年中国eVTOL产业规模达到9.8亿元，并预计将持续增长。全球范围内，eVTOL概念产品数量已超过1000个，来自全球430多家设计机构。eVTOL在城市交通、医疗运输、物流配送、旅游观光等领域具有广阔的市场空间。预测2030年全球将有12000架飞行汽车用作空中出租车、机场班车和城际航班服务，中国潜在市场规模将达到2.1万亿美元。

3.eVTOL的最新进展
技术创新。eVTOL的研制与开发种类繁多、形态各异，基于运行模式、整机构型、动力能源、设计载荷等维度，主流eVTOL可分成不同的类别。例如，按照动力能源维度，eVTOL可分为全电动、混合动力两大类。中国在eVTOL领域始终处于国际前沿。亿航智能、峰飞航空等企业的产品已通过型号合格审定（TC），其他如沃极步耀、沃兰特、时的科技、御风未来等主机厂的eVTOL产品也已提交TC取证申请。
政策驱动。中国政府高度重视eVTOL行业的发展，中央及试点地区均给出政策支持和管理方向。例如，交通部发布的《正常类飞机适航规定》（新版CCAR-23部）增加了“H章电动飞机动力装置补充要求”，对eVTOL等新型飞行器具有兼容性。湖南、江西、安徽等省已计划、划批和实现了对低空飞行的规划和监管，有望联动以实现跨域的管理。此外，中国还参与了全球范围内关于eVTOL的适航规定和标准的制定工作。

商业进程。随着eVTOL技术的不断成熟和市场的不断拓展，eVTOL商业化进程正在加速。例如，亿航智能的EH216-S型无人驾驶航空器已拿到全球首张eVTOL航空器系统型号合格证。国内外多家企业纷纷进入eVTOL市场，包括传统航空企业巨头、新能源汽车企业以及初创企业等。这些企业正通过合作或独立研发等方式，共同推动eVTOL项目研发及应用。eVTOL产业链涉及多个领域，包括电机、电池、复合材料、航电系统等。
面临挑战。eVTOL行业在发展过程中仍面临诸多挑战，如技术难点、产业配套不成熟、社会认知和公众接受度等问题。然而，随着技术的不断进步和市场的不断拓展，eVTOL行业将迎来更多发展机遇。特别是在城市交通拥堵、航空业绿色转型等方面，eVTOL具有巨大的应用前景和市场空间。

4.eVTOL在农业上的应用前景
目前应用场景。农林植保，eVTOL在农林植保领域的应用已经相当普及。通过使用无人机进行农药喷洒、病虫害监测等作业，可以大幅提高工作效率和作业质量。同时，无人机还能够避免操作人员长时间接触农药，保障人员安全。空中作业，eVTOL可以作为空中作业平台，搭载各种农业作业设备，如喷药设备、播种设备等。这种作业方式可以适应各种复杂地形和气候条件，实现高效、精准的农业作业。
主要技术优势：
一是作业效率提升。eVTOL能够携带种子和肥料，通过精确的导航和控制系统，实现精准的播种和施肥。相比传统的人工作业，eVTOL可以大幅提高作业效率，减少人力成本。例如，使用无人机进行播种，一小时可覆盖50亩农田，效率提升显著。
eVTOL可以搭载多种传感器和摄像头，对农田进行高精度测绘，获取农作物的生长状态、病虫害情况等信息。这种技术使得农民能够更准确地了解农田情况，及时进行作物管理，提高作物产量和质量。
二是降低生产成本。eVTOL的自动化和智能化特性使得农业生产中的人力投入大幅减少，从而降低了人力成本。特别是在大规模农田作业中，eVTOL能够显著减少人力的需求和劳动强度。通过eVTOL进行精准播种和施肥，可以避免种子的浪费和肥料的过量使用，从而降低物资成本。这种精准化的作业方式还能够提高肥料的利用率，减少对环境的影响。
三是具有环保优势。eVTOL可以实现精准的农药喷洒，根据农作物的生长情况和病虫害情况，进行定点、定量、定时的喷洒。这种方式能够避免农药的过量使用和浪费，减少农药对环境和人体的危害。eVTOL可以搭载环境监测设备，对农田周边的空气质量、水质等进行实时监测。这些数据可以帮助农民了解农田环境的状况，及时采取措施进行环境保护和治理。

未来发展趋势：
一是智能化发展。随着人工智能和物联网技术的不断发展，eVTOL将实现更加智能化的农业作业。未来的eVTOL将能够自主巡航、自动避障、智能决策等，进一步提高作业效率和安全性。
二是多样化应用。除了播种、施肥、监测等作业外，eVTOL还可以应用于农田灌溉、病虫害防治等多个领域。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，eVTOL将在农业中发挥更加重要的作用。
5.eVTOL在农业上应用存在的问题
技术问题。目前，eVTOL的续航能力和载重能力相对有限，这限制了其在农业作业中的使用范围和效率。例如，纯多旋翼构型的eVTOL功耗较高，导致飞行距离和时间受限，通常只适用于特定场景。在复杂的农田环境中，eVTOL的飞行稳定性和安全性面临挑战。例如，在强风、雷电等恶劣天气条件下，eVTOL的飞行安全难以保证。

成本问题。eVTOL设备的研发和制造成本较高，导致设备价格昂贵，这对于小规模农户来说是一个不小的负担。eVTOL设备的维护成本也相对较高，包括电池更换、传感器校准、软件升级等费用，增加了农民的使用成本。
管制问题。目前，关于eVTOL的航空管制政策尚未完全明确，这在一定程度上限制了其在农业领域的应用。例如，一些地区可能限制eVTOL的飞行高度、速度、航线等。eVTOL在农业作业中可能涉及到隐私和安全问题，如拍摄到农户的私人信息、侵犯农户的隐私权等。因此，需要制定相应的政策和法规来规范eVTOL的使用。
市场问题。由于eVTOL在农业领域的应用相对较新，一些农民可能对其了解不足，导致市场接受度不高。农民需要接受相应的培训和教育才能熟练掌握eVTOL的操作和维护技能，这增加了推广和应用的难度。
场景问题。eVTOL在复杂地形（如山地、丘陵等）的农业作业中可能面临挑战，如飞行稳定性、起降条件等。不同地区的气候条件对eVTOL的性能和寿命有重要影响，如高温、低温、湿度等环境因素都可能影响eVTOL的使用效果。
国内也有一些公司致力于eVTOL在农业领域的应用，例如极飞科技，将无人机、机器人、自动驾驶、人工智能、物联网等技术带进农业生产，通过构建无人化智慧农业生态，让农业进入自动化、精准高效的 4.0 时代。