【ATR Report-15】未来飞行汽车会采取什么形态和技术路线?

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未来飞行汽车会

采取什么形态和技术路线？

前言

汽车作为交通革命的引领和先导性力量，率先开启了电动化与智能化转型并已基本确定未来发展方向，与此同时，在大众化、普及化的低空飞行需求驱动下，低空飞行载具也启动了电动化与智能化转型，两者融合的飞行汽车有望开启立体智慧交通新时代。但飞行汽车的概念边界以及其在未来立体交通体系中的定位尚未形成广泛共识，动力构型、技术路线与应用场景的匹配尚未明确，在动力电池、推进系统等关键技术方面仍存在瓶颈问题，面向未来发展需求的基础配套生态与标准管理体系也需进一步完善。

产品形态展望：

飞行为主、聚焦高端短距出行

整体来看，飞行汽车将成为传统公共交通的重要补充和替代，e-VTOL等聚焦于高端/紧急中短途出行需求的产品将率先实现规模化应用。

产品形态方面，飞行汽车未来有望发展为兼具飞行和行驶功能的多模式产品形态，包括有轮式（即狭义飞行汽车）/无轮式（即e-VTOL）、一体式/分体式等，但现阶段更侧重于飞行功能，尤其是在中短途救援或紧急出行、缓解城市拥堵等场景中，形成“飞行为主、行驶为辅”的产品形态。

动力类型方面，纯电动方式可优先满足短途应用需求，混合动力可延长续航并提升整体安全上限，但混动系统复杂度显著增加，发展仍需时日；技术路线方面，受到系统安全、应用场景和综合成本等因素影响，短期内多旋翼、复合翼、倾转旋翼是布局重点，未来倾转涵道风扇+完全矢量控制和隐藏式推进系统+无翼设计是方向。

应用场景方面，飞行汽车早期主要聚焦于安全、高效的中短距离出行（20-200km），兼顾公共用途（如紧急救援、物资配送等）和私人用途（如高净值人群出行、旅游观光等）。凭借其在同等里程交通方式中的速度优势，飞行汽车的使用将在技术和安全得到基本验证后逐渐增加，在基础设施完善的城市限定区域和固定路线实现常态化应用；随着技术的进一步成熟和规模化降本，飞行汽车将逐步走向大众化。

动力解决方案：

安全第一、优化效能

现阶段，动力推进是广义飞行汽车面临的首要瓶颈问题。飞行汽车目前仍存三大主要瓶颈与障碍，一是垂直起降与推进噪声大且效能低，二是车身升阻比小、底盘重和结构碰撞安全性差，三是低空飞行驾驶安全性问题。就现在的发展阶段而言，飞行汽车面临的首要挑战仍是动力推进系统，需从能源动力和推进控制方面重点突破，进而再实现“飞得更远、飞得更智能”。

能源动力方面，安全是飞行汽车动力电池的第一要求。由于飞行汽车难以紧急着陆，任何电池故障都会直接威胁乘客和环境安全，因此飞行汽车用动力电池的设计和开发必须优先保证安全性，再追求高能量密度和高功率密度。在这一需求下，全固态电池产品开发应以热稳定性强的固态电解质开发为重点，并针对电池系统热扩散的不同阶段采取安全与防护措施，同时优化电极与电解质界面的复合隔膜以提升离子传输效率和降低内阻，确保快速充放电能力，更好地支撑飞行汽车高安全、长续航的使用需求。

推进控制方面，飞行汽车驱动电机需进一步兼顾高效、轻量与安全。目前飞行汽车的驱动电机已实现峰值功率密度≥5kW/kg、连续功率密度≥2.5kW/kg，具备较宽转速范围（1000rpm-8000rpm）和液冷散热设计，以应对飞行中的高功率输出和复杂环境。但与车用电机相比，飞行汽车驱动电机更强调高扭矩，以支持垂直起降和悬停的需求，因此飞行汽车驱动电机的发展目标是在确保电机高效输出的同时，提升控制精度、减轻重量，并在高温、高湿等极端环境下保持稳定性能，确保飞行安全。

产业推进抓手：

完善适航审定、升级基础设施

飞行汽车产业生态体系复杂，涉及生产制造、适航认证、基础设施建设及运营服务等多个环节，目前在配套技术成熟度、基础设施完备性、政策支持及市场接受度等方面仍面临挑战。为进一步加速产业化进程，需摸清发展路径中的卡点和短板，制定针对性的措施，以优化产业链运作，促进行业可持续发展。

适航审定方面，现阶段还缺乏统一标准，认证程序多、审核时间长。由于产业刚刚起步，目前飞行汽车的适航审定仍基于民航适航条件，采用“一事一议”的方式认证，需同时具备型号合格证（TC）、生产许可证（PC）和航空运营证（OC）才能投入商业化使用，仅少数机型“三证齐全”，亟需推出面向未来低空飞行需求的高效适航认证安全体系。

生产制造方面，飞行汽车可借鉴新能源汽车规模制造经验，引入流水线生产。与新能源汽车的流水线生产模式相比，传统航空业由于产量需求低还在采用作坊式生产模式，以“手工生产、工匠精雕细琢、小批量单独制造”为主要特征，导致生产成本高、生产周期长，无法匹配未来飞行汽车的规模化应用需求。因此，飞行汽车的量产必须引入流水线、模块化生产方式。从这一角度看，整车企业布局飞行汽车具备先天优势，可迅速整合新能源产业链资源，有效控制生产成本并保障产品稳定供应。

基础设施方面，飞行汽车的发展需要配备专用基础设施和全数字化的智能融合低空系统。相比于目前为汽车配备的停车场、高速网络、加油站、充电桩等较为完备的基础设施，飞行汽车对基础设施的要求更高、更全面，除了起降场、接驳设施、能源站等物理基础设施的“设施网”，飞行汽车还需要配备低空通信、时空地形及气象监测等低空飞行数字化管理服务系统，即“空联网”“航路网”和“服务网”，形成一个支撑飞行汽车全运行过程需求的智能融合低空系统。

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