非田
2022年10月11日,澳大利亞阿德萊德舉行載人飛行器(eVTOL)飛行比賽
10月中旬,一輛飛行汽車以無(wú)人駕駛的方式在迪拜騰空而起。這是小鵬旗下的飛行汽車“旅航者X2”在海外的首飛,酷炫的科技感引人遐想。
今年以來(lái),飛行汽車的熱度始終不減。此前,小鵬匯天首個(gè)飛行汽車試制工廠落戶廣州番禺化龍鎮(zhèn),據(jù)稱兩年后,其有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品量產(chǎn);德國(guó)大眾發(fā)布了電動(dòng)垂直起降載人飛行器原型機(jī);廣汽集團(tuán)多個(gè)與飛行汽車有關(guān)的崗位,也在緊鑼密鼓地招聘人馬。
隨著車企甚至航空巨頭紛紛加注飛行汽車領(lǐng)域,科幻動(dòng)畫(huà)片《杰森一家》和電影《銀翼殺手》中駕駛飛行汽車在城市中穿梭的場(chǎng)景,或許已經(jīng)離我們?cè)絹?lái)越近。
“飛行汽車”自帶的賽博朋克感,給了企業(yè)更多講故事的空間,這條新興賽道成功吸引了投資人的目光。摩根士丹利去年在一份報(bào)告中預(yù)測(cè),到2030年,飛行汽車行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超3000億美元;而到2040年,這個(gè)數(shù)字將飆升至1.5萬(wàn)億美元。德國(guó)咨詢公司羅蘭貝格則表示,預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉,將會(huì)有約10萬(wàn)輛汽車飛馳在全球95個(gè)主要城市的空中。
與此同時(shí),圍繞飛行汽車在技術(shù)和安全性上的爭(zhēng)論從未停止。在電池技術(shù)未見(jiàn)革命性突破的情況下,飛行汽車如何在實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間的同時(shí)保證安全,成為了飛行汽車企業(yè)繞不開(kāi)的尷尬瓶頸。
目前,各國(guó)都未對(duì)飛行汽車制定完善的法規(guī)與監(jiān)管體系,行業(yè)仍處于野蠻生長(zhǎng)階段。這也是懸在入局者頭上的一把達(dá)摩克利斯之劍。如同一切帶有顛覆性體驗(yàn)的新興事物一樣,飛行汽車能否順利“起飛”,依然存在相當(dāng)多的變數(shù)。
太陽(yáng)底下無(wú)新事。飛行汽車聽(tīng)著新鮮,但早在100多年前,腦洞大開(kāi)的發(fā)明家們就對(duì)飛行汽車進(jìn)行了嘗試。
1906年,一名羅馬尼亞男子進(jìn)行了一場(chǎng)特殊的實(shí)驗(yàn):在一臺(tái)沒(méi)有外殼的汽車上,加裝了一對(duì)翅膀。這臺(tái)機(jī)器在經(jīng)過(guò)50秒的“助跑”后,以離地1米的高度飛行了12米遠(yuǎn)。雖然結(jié)果不盡如人意,但這一年,距離汽車問(wèn)世不過(guò)20年。
1917年紐約航空展上,一架鋁制機(jī)身與固定翼結(jié)合的汽車,吸引了世人的目光。這臺(tái)汽車被命名為Autoplane(飛行汽車),它的發(fā)明者、美國(guó)人格倫·寇蒂斯也被認(rèn)為是“飛行汽車之父”。
1946年,羅伯特·富爾頓推出了飛行汽車Airphibian,設(shè)計(jì)思路是將飛機(jī)改裝成汽車,因此它具有可拆卸的機(jī)翼與尾翼,螺旋槳也可收納在機(jī)身內(nèi)。
10月中旬,小鵬“旅航者X2”在迪拜起飛
Aerocar
飛行汽車目前主要分為電動(dòng)垂直起降航空器(eVTOL)和陸空兩棲汽車兩大類型。
受富爾頓思路啟發(fā),莫爾·泰勒研發(fā)出了一款可折疊機(jī)翼的飛行汽車Aerocar,成功拿下了適航認(rèn)證—福特等車企一度動(dòng)過(guò)量產(chǎn)Aerocar的念頭,只是難以壓縮成本,外加1970年代石油危機(jī)導(dǎo)致油價(jià)不斷上漲,才最終作罷。
此后的數(shù)十年間,飛行汽車的研發(fā)陷入低谷。
2006年,美國(guó)馬薩諸塞州,5名來(lái)自麻省理工的高材生創(chuàng)辦了一家名為“Terrafugia”的企業(yè)。這個(gè)來(lái)源于拉丁語(yǔ)的單詞意為“逃離地面”,公司的野心不言自明。2009年,該公司的機(jī)翼折疊式飛行汽車Transition誕生,汽車包含駕駛員在內(nèi)載員2人,理論最大飛行高度可達(dá)3000米,巡航速度160km/h。2013年,Terrafugia趁熱打鐵推出了第二款飛行汽車,最高時(shí)速與續(xù)航能力都有提升。
Terrafugia在研發(fā)上的高歌猛進(jìn),對(duì)沉寂多年的飛行汽車市場(chǎng)而言,無(wú)疑是一顆重磅炸彈。被驚醒的汽車與科技巨頭陸續(xù)入場(chǎng),飛行汽車迎來(lái)了新的發(fā)展期。
空客飛行汽車CityAirbus
廣義而言,飛行汽車是指面向低空智能交通和立體智慧交通的載運(yùn)工具,目前主要分為電動(dòng)垂直起降航空器(eVTOL)和陸空兩棲汽車兩大類型。Terrafugia主打后者,而如今更多廠商布局的則是前者。
清華大學(xué)通用航空技術(shù)研究中心主任張揚(yáng)軍曾表示,電動(dòng)垂直起降的eVTOL,是當(dāng)前飛行汽車研發(fā)的主流思路,飛行汽車也多指代eVTOL。在他看來(lái),飛行汽車的發(fā)展在技術(shù)上可行、需求客觀存在、具有不可替代性,是汽車發(fā)展的必然方向。
隨著城市的發(fā)展與擴(kuò)張,地面交通除了向地下延展,也在試圖向空中輻射。而飛行汽車,是最符合向空中發(fā)展趨勢(shì)的產(chǎn)品。
2016年,美國(guó)網(wǎng)約車巨頭優(yōu)步在一份白皮書(shū)中,首度提出了“城市空中交通”概念,計(jì)劃部署空中出租車業(yè)務(wù),利用尚未被充分開(kāi)放的城市空域,緩解城市交通擁堵的難題。
2018年,在“堵城”洛杉磯,時(shí)任優(yōu)步首席產(chǎn)品官的杰夫·霍爾登,在公司舉辦的第二屆年度飛行汽車會(huì)議上語(yǔ)驚四座:“我們的目標(biāo)是為這個(gè)世界引入一種全新的交通方式,也就是城市航空,我自己更愿意稱之為‘空中拼車’?!?/p>
按照規(guī)劃,優(yōu)步的eVTOL可搭載1名飛行員和4名乘客,最高時(shí)速240千米,至少能連續(xù)飛行3個(gè)小時(shí)以上,主要用于郊區(qū)和城市之間的交通,單次最短飛行距離是40千米。
和優(yōu)步有相似想法的還有各大車企。如何在最短時(shí)間內(nèi)讓自家的“車”飛起來(lái),很快成為了這些企業(yè)的共同追求。
2019年,吉利與戴姆勒共同注資德國(guó)載人飛行器企業(yè)Volocopter,這也是吉利在飛行汽車領(lǐng)域的又一步棋。此前,吉利已經(jīng)完成了對(duì)美國(guó)企業(yè)Terrafugia的收購(gòu),助其推出了更符合市場(chǎng)主流的eVTOL車型TF-2A,陸空兩棲的TF-1也在2021年拿下了美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的適航證。
2020年,豐田向空中出租公司Joby Aviation投資3.94億美元,這是豐田在兩年內(nèi)對(duì)該公司的又一筆大額注資。同年,韓國(guó)現(xiàn)代汽車宣布將聯(lián)手優(yōu)步,為后者打造空中出租車。
中國(guó)的造車新勢(shì)力同樣不愿居于人后。小鵬匯天在今年7月建成了飛行汽車試制工廠,并在10月完成了海外首飛,預(yù)計(jì)在2024年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
眼見(jiàn)飛行汽車熱度不斷上升,民用航空領(lǐng)域的兩大霸主也不甘示弱??湛桶l(fā)布了一款名為CityAirbus的飛行汽車;波音則宣布將與保時(shí)捷聯(lián)手,主打高端概念。
如今,看似科幻的飛行汽車行業(yè)巨頭云集,早非昔日藍(lán)海。截至2021年末,全球共有超200家企業(yè)或機(jī)構(gòu)在研發(fā)400余種飛行汽車。當(dāng)年1—5月,行業(yè)內(nèi)融資額超50億美元。
一位頭部汽車媒體資深從業(yè)者告訴筆者,如今車企扎堆研發(fā)飛行汽車,原因與當(dāng)初新能源及自動(dòng)駕駛浪潮襲來(lái)時(shí)有些相似,都是在對(duì)革命性技術(shù)提前布局。
從商業(yè)角度而言,鋰電池已經(jīng)到了一個(gè)瓶頸期,各大車企在電池和造車技術(shù)實(shí)力方面,不存在絕對(duì)無(wú)法逾越的代差。無(wú)論是傳統(tǒng)車企還是小鵬等造車新勢(shì)力,都迫切需要一個(gè)足夠新的故事,吸引投資人與消費(fèi)者的目光。
因此,面對(duì)飛行汽車這樣一個(gè)或許能搶占未來(lái)市場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)彎道超車的機(jī)會(huì),車企自然不愿放過(guò)。
從技術(shù)方面看,汽車制造最大的難題莫過(guò)于發(fā)動(dòng)機(jī),而主流的飛行汽車方向也是以電為主要?jiǎng)幽?。車企如今本就在向新能源發(fā)力,研發(fā)一款適合飛行汽車的動(dòng)力總成,即使難度不低,也不至于讓人望而卻步。
據(jù)該人士觀察,優(yōu)步等入局者都或多或少延遲著既定的產(chǎn)品計(jì)劃,其中既有技術(shù)原因,也有政策配套相對(duì)滯后的影響,而這兩者共同為飛行汽車的未來(lái)蒙上了一層不確定性。
首先是電池問(wèn)題,一塊更符合飛行汽車需要的電池,是橫亙?cè)陲w行汽車量產(chǎn)道路上的難題。
國(guó)內(nèi)頭部無(wú)人機(jī)廠商億航智能,曾表示飛行器的電池技術(shù)比汽車更復(fù)雜,要求電池有高能量密度、高功率密度、更寬的溫度范圍和高安全性等。
截至2021年末,全球共有超200家企業(yè)或機(jī)構(gòu)在研發(fā)400余種飛行汽車。
福特公司與密歇根大學(xué)聯(lián)合開(kāi)展并在《自然·通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明,飛行汽車在垂直起降時(shí)的能耗,是巡航時(shí)的3—4倍,這對(duì)電池最大放電速率和重量提出了挑戰(zhàn)—電池需要更高且更穩(wěn)定的最大放電速率,適應(yīng)起降時(shí)的需求,而更輕的電池也能降低起降時(shí)的能耗。
前述業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,從公開(kāi)報(bào)道來(lái)看,現(xiàn)有飛行汽車所用的電池都不足夠輕,因此負(fù)載和續(xù)航能力都不太令人滿意。
延長(zhǎng)飛行汽車的續(xù)航里程,不僅是低碳環(huán)保方面的要求,更是商業(yè)化必不可少的前提。福特公司的研究顯示,對(duì)于乘坐人員相同且少于35千米的短途行程,飛行汽車的能耗反而比燃油車高。
吉利收購(gòu)企業(yè)推出的eVTOL車型TF-2A
2021年11月11日,Volocopter 2X空中出租車在首爾城市空中交通演示活動(dòng)中亮相
按照優(yōu)步當(dāng)初較為樂(lè)觀的估計(jì),飛行汽車商用之初,每位乘客每英里的成本將是5.73美元,而在大規(guī)模推廣后,將迅速降低至1.84美元—這比燃油車每位乘客每英里59美分的價(jià)格,依然要高不少。而更長(zhǎng)的續(xù)航與更遠(yuǎn)的飛行距離,無(wú)疑是降低每千米成本的最直接手段。
另外,在實(shí)際使用中,飛行汽車必須配備遠(yuǎn)超如今新能源車充電速度的快充,方能適應(yīng)在高峰期頻繁且中遠(yuǎn)途的需求。
顯然,目前大部分廠商并未在快充與鋰電池壽命上找到較好的平衡點(diǎn)。美國(guó)“國(guó)家發(fā)明家科學(xué)院”(National Academy of Inventors)院士王朝陽(yáng)曾表示,快充電池是未來(lái)飛行汽車商業(yè)化最重要的先決條件。
現(xiàn)有飛行汽車所用的電池都不足夠輕,因此負(fù)載和續(xù)航能力都不太令人滿意。
盡管飛行汽車仍面臨技術(shù)瓶頸,但多國(guó)出臺(tái)了支持政策。在亞洲范圍內(nèi),中韓走在了前列。
2021年,韓國(guó)電信公司SKT與飛行汽車新貴Joby Aviation以及優(yōu)步達(dá)成合作。韓國(guó)有關(guān)部門隨即發(fā)布了“韓國(guó)城市空中交通技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖”。按照規(guī)劃,韓國(guó)將于2025年在首爾機(jī)場(chǎng)與市中心之間的空域,設(shè)計(jì)一條專門用于空中交通的通道,并于2030年開(kāi)始商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
今年5月,韓國(guó)繼續(xù)追加1.6萬(wàn)億韓元的投資,以制定包括飛行汽車在內(nèi)的空中交通飛行器機(jī)體認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)方面,航空研究院于去年發(fā)布了《電動(dòng)飛行汽車發(fā)展白皮書(shū)》,交通運(yùn)輸部、科技部聯(lián)合在今年印發(fā)的《交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要(2021—2035年)》中,將飛行汽車納入了規(guī)劃。
客觀來(lái)說(shuō),沒(méi)人知道飛行汽車離大規(guī)模商用究竟還有幾年,但對(duì)于科幻照入現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景,似乎沒(méi)有不期待的理由。
正如《未來(lái)呼嘯而來(lái)》所描述的那樣,隨著各種指數(shù)型技術(shù)的融合,飛行汽車所遇到的難題,或能在短時(shí)間內(nèi)迎刃而解。與其質(zhì)疑飛行汽車合理與否,不如一同期待一個(gè)可能比我們想象的都更快的未來(lái)到來(lái)。
責(zé)任編輯吳陽(yáng)煜 wyy@nfcmag.com