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从伊卡洛斯到飞行汽车:飞行梦的科技涅槃

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引言

从《山海经》羽人图腾到敦煌飞天壁画,从达芬奇扑翼机手稿再到近代莱特兄弟的木质双翼机叩开了机械飞行时代,阿波罗计划的土星五号火箭突破了大气层束缚,飞行,或许是不同时代人类共有的梦想。1886 年卡尔·本茨获得汽油三轮车专利,1903 年莱特兄弟"飞行者一号"在基蒂霍克沙丘离地,地面与空中的机械化移动工具相隔仅十七年。当亨利·福特在二战前夕预言"飞行与陆行的结合体"时,这一句话就是近百年后的今天,随着高效电池、人工智能和先进制造工艺的突破,这一设想正在接近成为现实。2024 年 4 月,中国民航局正式向亿航智能(以下简称亿航)颁发了全球第一张无人驾驶载人航空器生产许可证。「空中的士」「飞行汽车」时代或许正来临,正将陆空载具的百年构想推向产业化临界点——飞行汽车已从科幻概念演化为适航目录上的注册机型。未来我们大概率可以看到:之前开车需要 2-3 小时的路程(珠海到深圳、杭州到上海浦东)乘坐 eVTOL 只需 20 分钟即可,这场由工程创新驱动的交通革命,或将比 20 世纪高速公路网络的建设更具颠覆性。

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提及低空经济,大家容易想到科幻电影中的场景,雷德利·斯科特在《银翼杀手》(1982)中构建 2019 年洛杉矶天际线,飞行汽车成为了一个构建科幻感的重要元素:

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在吕克·贝松导演《第五元素》电影中,空中出租车是主要的交通工具之一,男主是一名空中出租车司机,未来的城市充满了飞行汽车和错综复杂的空中交通系统,将 100-300 米低空空域划分为 0.1 秒级的动态网格,类似于路面上的多层立交桥,将城市空间在垂直维度上分成了若干层。

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目录

1. eVTOL 行业发展的核心逻辑

2. eVTOL 行业的核心商业场景推演    2.1 商业场景演进图谱    2.2 空中的士的商业逻辑:    从奢侈品到普惠交通    2.3 货运市场:重塑物流经济学    2.4 市场规模粗探:    从景区体验到高端出行
3. eVTOL 行业的关键技术和技术路径    3.1 飞行器的不同构型和演变:    从经典范式到革新设计    3.2 eVTOL 目前产业链价值    最大的是主机厂商    3.3 eVTOL 的核心系统和核心环节

01

空域层级:从地表到太空的工程梯度
现代航空体系将大气层垂直剖分为多个功能区间,每一层级都对应特定的技术参数与管制规范:

    低空活动区(0-6000米):这是eVTOL与城市空中交通(UAM)的主要运行空域。在这一高度,空气密度变化相对温和,有利于电动推进系统的效率发挥

    民航巡航层(8000-12000米):商用客机的黄金飞行高度。在这一层级,大气稀薄度与发动机推力达到最佳平衡点

    军用战术空域(12000-20000米):高性能战斗机的主要活动区间

    平流层驻留带(20000-50000米):高空气球与成层飞艇的运行高度。这一高度的大气湍流较小,有利于开展大气科学研究与通信中继任务

    亚轨道飞行区(100-300公里):亚轨道飞行器与运载火箭的过渡区域。SpaceX 星舰等新一代航天器可在此高度实现可重复使用的轨道转移


02

低空经济本质上是离开地面的高空以下所有经济活动
低空的高度通常理解为民航线以下高度,即 6000 米以下。低空经济的细分高度和领域分类可以看地球知识局绘制的下面这张图:

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03

eVTOL行业发展的核心逻辑全球出行市场规模占全球 GDP 的 15%-20%。整个社会对于更低成本的载具有持续的需求。汽车、轮船、火车、飞机,整体都在走向更高效率、更低成本。和泛出行相关的赛道始终是非常大非常有想象力的赛道(无人机,悬浮,FPV,eVTOL)

eVTOL 是纯电动垂直起降飞机,E for 电驱动,V for 垂直起降,是低空经济的重要载体


    eVTOL 的核心是电动化,相比传统燃油动力,更加绿色和便宜,每座公里运营成本有机会降至传统直升机1/5相较于传统飞机的复杂机械结构,电推进架构取代了复杂的机械传动系统,显著减少了部件数量电动马达相比传统的内燃机更安静,更适合在居民区附近使用,飞行器在 150 米高度通过居民区时声压级稳定在 60dB 以下,巡航噪音甚至可以低于汽车这也直接增加了安全性:现今直升机事故的第一大原因是发动机故障。但 eVTOL 有多个旋翼,每个旋翼都有各自的小电机,而不是一个大的电机。多旋翼冗余设计即使 30% 推进单元失效,仍可保持可控飞行状态。大幅超越传统直升机的应急响应能力,比今天的直升机安全很多能像直升机一样着陆和起飞,像固定翼飞机一样巡航,不需要一个超长的机场跑道,这是 eVTOL 的核心优点之一,可以直接使用直升机场或任何垂直起降场借助电动化能够实现智能化数字化,拥有先进的自动驾驶系统和导航系统,按照自动规划航线飞行的,可以主动避障;能让未来的飞行和低空领域实现集群化调度和规模化应用


eVTOL不仅仅是动力系统的革新,与汽车电动化的逻辑一样,高密度电力系统为机载计算平台提供了充沛能源,可以供应给软件,是航空器智能化的催化剂,使得复杂的飞行控制算法和实时数据处理成为可能。科幻电影中出现的错综复杂但井然有序的空中交通网络,eVTOL 是实现它的潜在基础‍
另一个维度,eVTOL 极大缩短了国内外航空器技术发展的差距,非常有希望复制新能源汽车的路径,实现中国航空领域的超车:传统涡轮发动机被高效电机取代,轻量化复合材料替代金属结构,为产业要素带来十倍级的变化,重新定义了航空制造的竞争规则‍
    电动汽车的发展拉动「三电」供应链的成熟:得益于电动汽车产业的蓬勃发展,中国在动力电池、驱动电机和电控系统领域已建立全球领先地位,这一优势正在向航空航天领域延伸智能手机产业推动了低成本、小型化智能控制技术的快速进步,为 eVTOL 的飞控系统打下基础无人机产业培育了大量航空电子和自主控制人才,拉动生态的繁荣

为什么我们突然要发展低空经济?而且上升到了国家高度?既是产业升级的战略选择,也是全球科技竞争格局下的主动应对
全球 86% 的消费级无人机产能集中在中国,大疆行业级无人机在农业植保、电力巡检等场景市占率达 91%。大力发展 eVTOL 可以进一步巩固我们在无人机产业链的优势地位,进而控制住整个产业
无人机产业有可能成为当前发展遇到瓶颈的电动汽车、锂电池、光伏“新三样”的有力补充(2023 年新能源汽车出口增速放缓至 58%)这几年动荡的国际局势也证明了,无人机受到了出口管制,战略地位毋庸置疑
04

eVTOL行业的核心商业场景推演4.1 商业场景演进图谱

    低空游览:景区 eVTOL 部署将重塑旅游体验维度。配备全景舱(视野角度 > 270°)的观光机型,提供付费飞行体验。峰飞航空在张家界大峡谷的实证数据显示,每架 eVTOL 年度服务人次突破 1.5 万,单座边际成本较直升机下降 67%。城内和城际的快速交通(30 到 150 公里的交通出行场景):eVTOL 可以扩大城际和城市都市圈的出行范围,是现有出行方式的有力补充。比如市中心到机场的飞行把原来1小时的路程变成十几分钟;珠深航线为例:地面交通127分钟 vs eVTOL 19 分钟,预计费用是打车的 3-5 倍,对于高端商务或者紧急情况的交通需求非常有吸引力。即使在高铁密布的东部地区,如果有一天你能花与高铁车票差不多的钱打飞的更快出差,需求会大规模爆发toC市场的飞行汽车:富人或者企业直接购买,满足日常出行或者商务接待的需求,整机价格区间 300-500 万元(约 3-5 辆 S 级轿车),使用成本较传统公务机大幅降低工业级和特种场景:不只是携带摄像头等设备,用于海防安防、禁渔巡逻、林区和石油管道巡视等,可以高效地替代人工
总体来说,eVTOL 的场景落地大概率会经历早期验证→固定航线固定场景→高端公务→大众出行的演变过程

4.2 空中的士的商业逻辑:从奢侈品到普惠交通

两年前,深圳率先开辟国内首条民航客机-直升机联运航线,将宝安机场至福田CBD的通勤时间压缩至 10 分钟,与纽约 JFK 机场至曼哈顿的空中接驳服务相当。然而,5000 元/人的票价仍将其定位为高端商务服务,渗透率有限。

直升机在美国是较为主流的交通工具,售价在 3000-6000 万,飞行员的工资也很高;理想状态下,eVTOL 基本可以完成直升机的所有任务,制造成本可以低至 1000 万元以内,还能自动驾驶省去飞行员的成本


根据 RotorSpot 的统计数据,截至 2021 年 3 月,美国民用直升机的注册数量达到 13257 架,位居世界首位。俄罗斯、加拿大和澳大利亚的民用直升机数量也均超过 2000 架。尽管中国的国土面积与美国相近,人口更多,但民用直升机的注册数量仅为 1241 架,不到美国的十分之一。从人均保有量来看,美国每百万人拥有 40.7 架民用直升机,而中国每百万人仅拥有 0.8 架,中国的人均保有量仅为美国的 2%

吉利沃飞长空披露的数据是,“飞行成本只为直升机的 1/4。”一旦飞行汽车真正实现产业化,运营成本应该只有直升机的 1/15 至 1/20。目前我国直升机的运营成本大约 10000 元/小时,未来 eVTOL 每小时运营成本大约为 500-2500 元不等。那么一次普通的城市空中飞行(10 分钟),成本大约是 100-500 元

4.3 货运市场:重塑物流经济学

顺丰航空波音 737 系列的空运单位成本约为 5 元/吨公里,构成当前航空货运的效率基准线。这一数据为 eVTOL 货运市场的成本目标设定了清晰参照。eVTOL 货运的市场拓展呈现明显的成本阶梯效应:
    20 元/吨公里:开启农林植保、应急投送等高附加值细分市场10 元/吨公里:激活西藏、新疆等地区的民生保障性运输需求5 元/吨公里:渗透中西部地区生鲜运输、通用物流等大规模应用场景3 元/吨公里以下:有望引发存量物流市场的范式转移
2023 年,峰飞航空完成 eVTOL 货运原型机试飞后,物流巨头中通快递迅速锁定 40 架订单。这一战略合作彰显了eVTOL 在重塑物流网络方面的巨大潜力

4.4 市场规模粗探:从景区体验到高端出行


    339 家国家 5a 级旅游景区,每个景区平均采购 3 驾;数千家 4A 景区每家采购 1 驾,为产业化提供了重要的早期应用场景;

    豪华品牌的乘用车大概 150-200 万辆,假设 1-3% 的豪华车车主有能力买飞行器,按照单价 300-500 万人民币估算,这一块是千亿级的市场

    滴滴出行日订单 3500 万,假设 eVTOL 有 1% 的渗透率,每天35万单,客单价 300,每天能产生 1 亿收入

05

eVTOL行业的关键技术和技术路径
5.1 飞行器的不同构型和演变:从经典范式到革新设计

早期航空器主要分为固定翼和旋翼两大阵营:
    固定翼:以高效率著称,具备远程、高速、大载重优势,但受制于跑道依赖直升机:垂直起降能力突出,适应性强,但受旋翼气动复杂性制约,速度瓶颈难突破
    ‍‍‍

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多旋翼型 eVTOL:简化直升机复杂性

源自直升机,但通过分布式电推进大幅降低了气动复杂度。设计相对简单,是发展最早、目前技术最为成熟的 eVTOL,代表产品包括亿航 EH216-S、小鹏 X2 等;但具备巡航速度慢、航程和载重小的缺点,是旅游观光和消防救援的主要选择

倾转翼型 eVTOL:融合固定翼与直升机优势

结合了直升机的垂直起降能力和固定翼的高效巡航特性,以一套动力系统执行垂直起降、悬停和平飞,实现最优能效,可实现的航程与速度最大,但由于构型复杂,目前大部分机型仍处于验证阶段。代表产品包括时的 E20、Lilium Jet 等

复合翼 eVTOL:优化倾转旋翼安全性

在多旋翼基础上增加固定翼,规避了倾转过程的风险,有效提升巡航效率和航程,大幅提高安全性,可用于通勤和物流等。代表产品包括峰飞 V2000CG

海外整机厂的构型似乎有向倾转旋翼收敛的趋势

公司名称演变过程
Joby12 发倾转旋翼(放弃)→6 发倾转旋翼
Archer
Cora(复合翼技术)→2座倾转旋翼(放弃)

→5 座倾转旋翼
Vertical多旋翼涵道(放弃)→多旋翼→倾转旋翼
Wisk复合翼(放弃)→倾转涵道
BELL倾转涵道(放弃)→倾转旋翼

倾转旋翼设计逐渐被视为适航认证的优选构型,因为其综合性能更符合未来城市空中交通的大规模运营需求,美国联邦航空管理局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)对倾转旋翼构型表现出较高认可度。例如,世界首款民用倾转旋翼机 AW609 已进入 FAA 认证阶段,并获得 EASA 并行验证。中国民航局(CAAC)的适航认证体系长期以来以 FAA 和 EASA 为主要参考对象,通过双边协议实现标准接轨。这一模式降低了独立创新带来的风险,同时也意味着国内 eVTOL 企业选择倾转旋翼这一国际认可构型,将更容易通过适航审定
5.2 eVTOL目前产业链价值最大的是主机厂商

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在 eVTOL 产业生态中,主机厂商目前占据价值链的制高点。这些整机制造商正在一个从"无人机思维"到"民航标准"的连续谱系上展开激烈竞争。越靠近“无人机”,产品思路越“激进”,追求快速迭代,先实现飞行再进行优化,这种方法在安全至上的传统航空业看来显得不够严谨,代表企业包括全球首家飞行汽车上市公司亿航,以及小鹏汽车旗下的小鹏汇天。而越靠近“民航飞机”的一端,研发思路则更加稳健,强调安全性、合规性和适航认证,希望一开始就推出能够定义用户体验的跨时代产品。这类公司以 Joby 和 Wisk 为代表,它们严格遵循适航标准,力求打造高可靠性、高安全性的产品。不过,这种研发思路的差异主要存在于飞行汽车行业内部。若以开发空客 A380、波音 787 或中国商飞 C919 等民航大飞机的标准来看,即便是行业内最“保守”的 Joby 和 Wisk,其研发方式在传统航空工业眼中也显得相当激进‍

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5.2.1 Joby Aviation : eVTOL 领域的先锋与定义者

Joby Aviation 自 2009 年成立以来,不仅引领 eVTOL 行业发展,更是从零开始构建了包括基础设施、运营模式及法规体系在内的完整生态。公司战略布局兼具前瞻性与务实性,早期即与 NASA 和军工领域建立深度合作,Joby 的第一架飞机交付给了美国空军,而在其首款机型尚未完成研发时,许多核心技术已被应用于 NASA 的多个项目


    公司创始人 Joe BenBevirt 毕业于加州大学戴维斯分校(UC Davis)和斯坦福大学。他曾成功创立三家不同行业的公司:Velocity11:一家生命科学公司,后被安捷伦(Agilent)收购;oby Inc.:生产风靡全球的 GorillaPod “八爪鱼”相机三脚架;Joby Energy:专注于机载风力发电技术。Bevirt的创业轨迹与特斯拉 CEO 马斯克颇为相似,均善于将前期创业积累的资金和技术转化为新领域的突破,利用了前几家创业公司成功退出的收益和积果的技术作为发展 Joby 的基石,创办了Joby 航空



    截至 2025 年 2 月,Joby 累计融资已突破 20 亿美元,其中包括丰田汽车总投资达 8.94 亿美元,深度参与从零部件供应到生产线建设的全流程;丰田还派遣了数十名工程师与 Joby 团队并肩工作,为高效制造和大规模量产提供支持。这种“陆空联盟”的合作模式为 eVTOL 行业树立了标杆。捷蓝航空战略投资 1 亿美元,为未来空中出租车服务奠定运营基础。2020 年 11 月年完成 SPAC 上市,峰值市值近 70 亿美金



    最新进展

      试飞适航方面:2023 年 6 月,公司获得美国联邦航空管理局(FAA)特殊适航许可;同年 10 月,Joby S4 在爱德华兹空军基地进行了首次载人飞行;11 月,Joby S4 在纽约曼哈顿进行载人展示飞行;2024 年底:已完成超过 1000 次试飞,累计试飞里程突破 33,000 英里,相当于绕地球 1.3 圈

      商业化方面:2023 年 4 月,Joby宣布获得美国空军新增 5500 万美元合同,与美军合同总额达 1.31 亿美金,并计划向美军交付9台eVTOL;同年 9 月,Joby向美军加州爱德华兹空军基地交付了首架eVTOL;2024 年 8 月:确认 FAA 五阶段认证中的第四阶段已完成超过三分之一,预计 2025 年实现全面商业运营

      ‍‍



5.2.2 Archer Aviation:eVTOL领域的后起之秀与创新先锋

    Archer 在 2020 年 5 月正式成立,总部设在硅谷的核心地带帕拉奥托(Palo Alto)由连续创业者 Brett Adcock 和 Adam Goldstein 联合创办。这对创业搭档此前以 1 亿美元的价格将人才招聘平台 Vettery 出售给全球最大人力资源服务公司 Adecco 集团‍
    Marc Lore,沃尔玛电商 CEO 和知名创业者,是 Archer 的最大投资者。他曾创立 Jet.com 并以 33 亿美元出售给沃尔玛,随后成为 Archer 的主要资金后盾。有趣的是,Marc Lore 不仅为 Archer 提供了资本支持,还亲自参与了公司的早期战略制定。他曾表示:“Archer 不仅在技术上领先,其团队的执行力和对未来交通的愿景让我毫不犹豫地加入。”
    在成立之初,Archer 便从竞争对手 Wisk、Airbus Vahana、Joby 等公司挖掘了大量顶尖人才,包括前空客Vahana 项目总工程师,前 Wisk 副总工程师,前 Wisk 飞行控制负责人,前 Joby Aeroacoustic 负责人,在 2020 年 5 月公司成立之时,已拥有 40 人的精英团队
    2021 年,Archer 通过 SPAC 上市,市值一度达到 60 亿美元。公司吸引了包括 United Airlines(联合航空)和Stellantis(全球第四大汽车制造商)在内的重要战略合作伙伴。截至 2025 年 2 月,公司总融资额已超过 10 亿美元,并保持约 10 亿美元的现金储备
    最新进展与里程碑
      试飞与适航方面:截至 2025 年 2 月,两架预生产飞机已完成 1,500 多次飞行,总里程超过 33,000 英里,其中包括 100 多次载人飞行。2023 年,公司宣布其“Midnight”机型进入 FAA 适航认证的最后阶段,并计划于 2025 年正式投入商业运营‍商业化方面:2022 年,联合航空向 Archer 支付 1000 万美元订金,用于采购 100 架“Midnight”机型,并计划在纽约纽瓦克机场和曼哈顿直升机场之间开通首条 eVTOL 航线。2024 年底,Archer 宣布与迪拜 Air Chateau 签署 MOU,计划向中东市场交付 100 架飞机,并建成全球最大的 eVTOL 生产设施之一,每年产能超过 2000 架。同时,Archer完成了其位于乔治亚州考文顿的 400,000 平方英尺制造工厂建设,计划于 2025 年初开始生产,目标是年底实现每月生产两架飞机的产能‍



5.2.3 亿航智能:纯电多旋翼 eVTOL 龙头

截至 2025 年 2 月 14 日,公司市值达 15.9 亿美元,2024 财年全年,亿航智能实现总收入人民币 4.54 亿元,较2023 年同比增长 287%

亿航智能 EH216-S 在中国官方指导价为 239 万元/架,2024 年,公司交付量实现跨越式增长,全年交付量达到189 架,较 2023 年的 52 架大幅提升,其中第四季度交付量达到创纪录的 87 架。公司的主要客户群体正从地方政府和景区逐步扩展至更广泛的商业应用场景。2024 年 5 月,亿航智能获得西山文旅总价为 1.13 亿元的 50 架 EH216-S 订单,并计划在未来2年内额外采购 450 架。目前,首批 10 架 EH216-S 已在山西太原成功完成载人首飞

5.2.4 峰飞航空:纯电复合翼 eVTOL 龙头

上海峰飞航空科技有限公司于 2017 年成立,是中国最早投入 eVTOL 电动垂直起降航空器赛道的科技企业之一。峰飞航空科技的创始人田瑜毕业于上海交大,在 2000 年初打造出一款小型电动直升机。2009 年,田瑜成功研发载人的双座电动飞机 E430,是最早的首款在欧洲获得适航认证的飞行器。田瑜还曾创立 Yuneec(昊翔,前身中誉电子),其著名的火鸟 403 三通道电动滑翔机满足了一代航模爱好者的梦,2015 年拿到了英特尔超 6000 万美元融资。拥有超过 20 年的航空创业经验,致力于制造具有极致性能的电动飞机。田瑜拥有 FAA 固定翼飞机和直升机的驾照,并获得 300 多项航空相关专利。
2 吨级 eVTOL 创造单次充电飞行 250.3 公里航程世界纪录;完成全球首次吨级以上eVTOL全尺寸机型三机编队飞行;2024 年 2 月,峰飞航空完成全球首条 eVTOL 跨海跨城空中航线(深圳-珠海)首飞,8 月 3 日,宁德时代与峰飞航空签署战略投资与合作协议,宁德时代独家投资数亿美元,成为峰飞航空的战略投资者峰飞航空 2 吨级 eVTOL 航空器已收到国内外订单超 900 架,其中货运凯瑞鸥订单 200 余架,载人盛世龙订单 700 余架

5.2.5 沃飞长空(纯电倾转 eVTOL 龙头)


    沃飞长空是吉利大出行战略的低空出行业务承载,吉利科技穿透后拥有沃飞长空53.45%的股份

    沃飞长空总裁兼首席科学家郭亮毕业于南京航空航天大学飞行器设计专业,主攻飞行器设计 。公司总裁兼首席科学家郭亮毕业于南京航空航天大学,并曾在中航工业成都飞机设计研究所(611所)参与歼 10 和歼 20 等项目研发,为沃飞长空带来了深厚的航空技术积累

    沃飞长空的 AE200 有人驾驶 eVTOL 型号开启适航审进程,预计 2026 年完成适航审定;全球首个获得适航认证的国产自主研发的 eVTOL,以 239 万的价格在淘宝上售卖;从深圳到珠海的全球首条 eVTOL 跨城跨湾航线演示飞行,将原本约 3 小时的地面车程,大幅缩短至 20 分钟。旗下首款全自研 eVTOL 产品 AE200 获得了华龙航空 100 架飞机汽车的订单,这也是亚太地区首单 eVTOL 公务航空订单

5.2.6 其他玩家


    沃兰特:在 2024 年完成了 6 轮融资,总金额超过 1.5 亿美元。2024 年 5 月起,公司开始高密度试飞,截至2024 年底已完成超过 60 架次试飞。VE25-100 型 eVTOL 是中国民航华东局受理的首个载人 eVTOL 项目,并计划于 2026 年获得型号合格证。

    时的科技:创始人兼 CEO 黄雍威曾为空客中国总工程师,拥有超过 20 年的航空业经验,率先研发倾转旋翼, 2023 年 10 月 26 日,E20 eVTOL 完成首轮飞行测试;2025 年初,E20 已获得超 200 架意向订单,其中包括亚捷航空集团 50 架订单


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美国 SMG 咨询公司(SMG Consulting LLC)为了方便对先进空中交通(ADVANCED AIR MOBILITY,缩写AAM)领域企业的评估,在 2020 年末创建了 AAM 现实指数(AAM Reality Index),之后定期更新,并在国际航空界权威杂志《航空周刊》上发布 https://aamrealityindex.com/aam-reality-index
2024 年 6 月底,AAM 现实指数再次更新,28家全球AAM企业中有五家中国 eVTOL 公司入选,他们是亿航智能(2)、沃飞长空(6)、峰飞航空(12)、沃兰特航空(15)、时的科技(20)。除亿航外,Volocopter、Beta、Joby和Archer获得前五名

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5.3 eVTOL的核心系统和核心环节

eVTOL 主机厂主要承担的是整机研发、系统和性能集成、适航取证等重要任务。eVTOL 核心系统主要包括:机体、综合航电系统、飞控系统、能源系统、动力系统以及电气系统六大类。根据 Lilium 数据,eVTOL 成本中,推进系统占比约 40%,结构和内饰占比约 25%,航电和飞控占比约 20%,能源系统占比约 10%,装配件占比约 5%(Lilium的各系统成本分析仅是当前供应链下的一个初步分析,随着供应链和相关技术的不断成熟,该成本分析可能发生较大变化)

1)机体:轻量化与强度的平衡

主要采用碳纤维复合材料,其使用比例超过 75%,其中 90% 以上为碳纤维。这种材料犹如“航空界的蜘蛛丝”,以极轻的重量提供超高强度,其拉伸强度是钢铁的 5 倍,但重量仅为钢铁的 1/4。碳纤维不仅减轻了飞行器重量,还优化了能耗与续航能力。国外供应商如日本东丽、美国赫氏和索尔维已积累成熟经验,并分别与 Joby、Archer 及 Vertical 建立合作关系。未来,低成本、高效率的热塑性复材有望成为新宠

2)动力与能源系统:突破续航瓶颈

飞机燃油的能量密度大约为 12700kW•h/kg,而目前电池能量密度最大也只达到 500W•h/kg,这是目前 eVTOL 面临的最大问题之一。目前的动力系统多采用分布式电推进,能源形式以纯电为主,同时探索混动与氢燃料等新方案。相比新能源汽车电池,eVTOL 对电池能量密度要求更高,以满足更长续航需求。目前,半固态电池能量密度已达到 300-450 Wh/kg,可支撑短途飞行,而全固态电池仍在研发中。未来,氢燃料有望实现超长续航,例如 Joby 的一款液氢动力 eVTOL 飞行距离已达 841 公里,是纯电方案的 2-3 倍

3)航电系统:飞行器的大脑

航电系统是 eVTOL 的“中枢神经”,负责信息采集、任务管理、导航引导等功能,为飞行员提供高效的人机接口,通过实时分析海量数据,为飞行提供安全保障。美国 Garmin 公司在通用航空领域居于领导地位,截至 2025 年, Garmin 在全球通用航空市场份额已超过 95%,其 G3000 集成驾驶舱已被 Joby 和 Archer 采用;国内昂际航电与沃飞长空联合开发 AAM(先进空中移动)航电系统,逐步缩小技术差距

4)飞控系统:技术难度最高的核心

飞控系统是 eVTOL 最复杂的子系统之一,技术难度较大。eVTOL 主要依赖飞控系统实现飞行器的感知、控制和决策。eVTOL 的飞行控制技术相比小型无人机或民航飞机更加复杂,需要解决多旋翼垂直起降与固定翼水平飞行之间平稳切换的问题。这一挑战类似于让一辆跑车在高速公路上突然变身直升机,并且保持稳定运行

国际巨头如泰雷兹的 FlytRise 系统已装备超过 15000 架飞机。国内市场呈现"老牌 + 新秀"双轨发展态势,老牌飞控系统供应商以军工单位、研究所及高校为主,包括中航工业 618 所、北航、南航等;另一类是新兴的民营企业,包括边界智控、翔仪等。国内少部分 eVTOL 主机厂如御风未来采用自主研发的飞控系统

5)适航取证:商业化运营的门槛

适航认证是 eVTOL 进入市场的关键环节,需要通过型号合格证(TC)、适航证(AC)和生产许可证(PC)。这一过程犹如考取“三重驾照”,耗时漫长且投入巨大。例如,亿航 EH216-S 从立项到取得 TC 历时10年。目前适航标准尚未统一,各型号仍需“一事一议”进行审定

国内 eVTOL 取证进展领先全球,2026 年起有望迎百花齐放的局面

目前国内获得 TC 的 eVTOL 企业共两家,其中亿航智能 EH216-S 于 2023 年 10 月获 TC 后,2023 年 12 月 获 AC,2024 年 4 月获 PC,成为了全球 eVTOL 行业内首个集齐民用航空器三证的企业;上海峰飞 V2000CG 于 2024 年 3 月获 TC,是全球首款取得型号合格证的吨级 eVTOL。从获得 TC 的周期及中国民航局受理各公司 TC 申请的时间来看,预计 2026 年起将成为 我国 eVTOL 百花齐放的起始年:沃飞倾转旋翼机型AE200预计在2026年完成 TC 认证,沃兰特复合翼机型 VE25-100 已进入符合性验证阶段,预计2026年完成取证,时的科技倾转旋翼机型 E20 正在进行原型机测试,预计 2026 年取得适航认证

根据中国民航局受理各公司 TC 申请的时间及审定周期,2026 年至 2030 年间将有多款 eVTOL 完成“三证”认证并进入市场化运营

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结语
eVTOL 的发展不仅象征着技术能力的跃升,更是人类对未来生活方式的一次浪漫想象。或许,这正印证了那句名言:“太空探索不仅仅给人类提供一面审视自己的镜子,它还能给我们带来全新的技术,全新的挑战和进取精神,以及面对严峻现实问题时依然乐观自信的心态。我相信,人类从宇宙中学到的,充分印证了那句名言:‘我忧心忡忡地看待未来,但仍满怀美好的希望。’”

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