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低空经济,还在梦想阶段

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2024年早些时候,国内多家车企,包括广汽、长安、吉利、小鹏等,纷纷发布“飞行汽车”。20多年来,低空小飞机于国外飞机制造企业已经意兴阑珊的,但和无人机思路结合起来,就变成旨在载人的低空飞行器,商业价值似乎逐渐清晰起来。

相比国内车企,丰田、本田、铃木、奥迪、奔驰、保时捷、通用、现代、Stellantis等,旗下都有类似项目。谷歌、英特尔、优步也大概在同时期进入这一行当。迄今为止,虽然有了个位数的上市公司,但还未有哪家企业明确商业交付。

全球有多少家企业在研发制造低空飞行器,是一笔糊涂账。有统计说有400多家,国内有80多家。这些数字暂时无法证实,但也表明该行业尽管已经发展几十年,仍处于商业化的前夜。

当行业有了明确加速迹象时,动作较晚的车企,即使来不及自己孵化技术,也纷纷通过合资、合作、收购等方式入局,最大可能,是担心被新商业化的前景甩得太远。

eVTOL应运而生

“飞行汽车”漫长的演化过程中,制约因素一直都是技术,而非政策。“飞行汽车”当然不是准确的概念,与电动车的共同点是都使用电池动力。

稍加注意就能发现,上世纪参数图片)末到本世纪初,航空制造企业制造的低空飞行器,和20年后各家车企和创业公司推出的产品,完全不同物种。如今的低空飞行器是电池、电机、飞控、复合材料等多学科发展到一定程度的产物。从这一角度,电动车和飞行汽车在基础零部件和材料上,比总体设计上的共同点要多很多,据说供应链重合度达到70%以上。


电动车和飞行汽车的供应链重合度很高

所以,时代塑造产品,技术制约产品。

低空载人载货飞行器,设计思路已经收敛,大家都比较认同eVTOL(电动垂直起降飞行器)的理念。现代城市要求低空飞行不依托起飞跑道,在狭小空间内敏捷运行,而且需要更安静(噪音不能高于80分贝)。这就意味着,即便燃油的能量密度远高于电池,烧油的低空飞行器(无论是航空煤油还是汽油),在城市场景中都被排斥了。

噱头大于性能

和传统民航飞机一致的形状相比,eVTOL外形差异似乎很大。不过,既然是电池驱动(不考虑少量的混合动力产品),构型主要受限于动力和场景。目前主要包括多旋翼型(和无人机经典的四旋翼相似)、升力型、矢量推力型和涵道矢量推力型。不论哪种,既然垂直起飞降落,都不会设计机轮,所以几乎清一色采用雪橇型起落架。

目前,大多数车企都在玩多旋翼,原因不仅是设计简单,而是追求地面行驶和空中飞行两种场景。这就要求极端的轻量化设计和方便拆装组合飞行翼。汽车行驶需要克服升力,而飞机则要加大升阻比。本质上,飞机是以阻力换升力的机器,而升力对汽车显然是有害的。像早期007电影里那样,汽车跑着跑着伸出俩翅膀就飞了,探出尾螺旋桨就成潜艇了,从工程角度看纯属呓语。

只依靠简单的外形变化,很难兼容截然相反的外形要求。更为尴尬的是,行驶部件在飞行中(比如悬挂减震、轮胎等),在飞行中会变成累赘,按照目前的材料水平,两栖飞行器的两种场景下表现都非常平庸。


飞行汽车在地面和空中的性能是有所妥协的

所有这些设计方案,都妥协于当前电池的能量密度。虽然各家企业信誓旦旦列出适航认证、商业售卖和组建空中运营公司的时间表,但商业循环的基本逻辑并未满足。

智驾不是关键

飞机商业化运营要求的系统可靠性,比乘用车更高。乘用车抛锚和飞机故障的后果,可能截然不同。比如续航虚标,有些时候并非有意为之。铁电池低温放电标定,向来是难题。但飞机显然无法接受30%电量瞬间跌到零的情况。这要求厂商采用当前最高能密电池。好消息是,无须设计非常坚固的Pack结构(给减重提供方便)。eVTOL不考虑碰撞安全性。这也再次证实了两栖用途的不靠谱。

相比于汽车时刻面临其他交通参与者的情况,航路上飞机拥有排他性安全空域(高度和横纵向间隔),不会面临复杂的“路况”。

而eVTOL的智驾要求很低,甚至根本不能成为产品点。虽然原始的飞控在100多年前就已经问世,但掌握飞机上所有执行机构控制权,闭环控制三向姿态和飞行的自动驾驶仪,50年代才被发明。

等待他人出牌

如果开放1000米以下低空空域,那么所面临的空中交通状况必定比地面上更为复杂,解决方案也是必须建立低空三维航图管理系统,也即依赖云智能,对所有飞行器(包括有人和无人)进行导航信息指挥和交通管控。这和汽车的本地智能优先发展,智慧城市(云智能)发展乏力相反——换言之,从一开始就需要建立完善的低空交管系统。

现在全国接近30个省份,都将发展“低空经济”写入政府工作报告。部分省份和城市出台了相关政策,也部署了试点。但云智能空中交管系统未上线的当前,低空经济就只能停留在规划层面上。几架eVTOL在空旷处试飞,无须空中交管系统。

到目前为止,几乎没有企业对开发云智能空中交管系统感兴趣,原因是城市低空空域并未真正开放。


低空交管系统目前还处于规划之中

当然,现在地方政府也不急于部署云系统。不止因为云智能不成熟,也因为eVTOL产品商业化也不成熟。眼下厂商们都在等政策放宽(低空空域管理的顶层设计和各地空域连通),其实政策方也在等技术成熟。既然多种制约因素互相啮合,参与游戏的各方,很难说服其他方面先行一步。

于是,在这种情况下,资本应该有耐心,在产品载人安全性未得到足够的获证前,不宜上马商业化。资本虽然正在热情地制造“低空经济梦”,但现实告诉我们,兑现时间还需要再等几年。电动汽车崛起的时间表,不适用于“飞行汽车”。

注:图片部分来源网络,如有侵权,联系删除。

百度智驾,摇晃的梦想

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