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        分水嶺將至:全球電動(dòng)航空發(fā)展回顧

        2025-07-21 00:00:00紀(jì)宇晗蘇霓
        無(wú)人機(jī) 2025年4期
        關(guān)鍵詞:分體式低空航空器

        作為新興產(chǎn)業(yè)賽道,低空經(jīng)濟(jì)正在中國(guó)各地蓬勃發(fā)展,歐美eVTOL企業(yè)加快推進(jìn)適航取證和商業(yè)運(yùn)營(yíng),全球電動(dòng)航空產(chǎn)業(yè)不斷取得新成就,但同時(shí)也暴露出一些問(wèn)題和隱患。回望過(guò)去,放眼未來(lái),2025年將是全球電動(dòng)航空參與者交出“答卷”、決定成敗之年。

        在低空經(jīng)濟(jì)的加持下,中國(guó)eVTOL和無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)在2024年迎來(lái)了高速發(fā)展。但對(duì)于全球電動(dòng)航空業(yè)來(lái)說(shuō),2024年是喜憂參半的一年,有些人慶幸年初定下的目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn),有些人則感嘆曾經(jīng)的行業(yè)警告不幸應(yīng)驗(yàn)。美國(guó)的頭部企業(yè)依然在穩(wěn)步向前,而歐洲的同行們有些正陷入窘境。2025年是檢驗(yàn)全球制造業(yè)發(fā)展成果的關(guān)鍵之年。美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)在2010年之后相繼提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0以及中國(guó)制造2025等概念。時(shí)至今日,是時(shí)候交出一份制造業(yè)發(fā)展的“中期答卷”了。各國(guó)在電動(dòng)航空領(lǐng)域的進(jìn)步與成長(zhǎng),也是國(guó)家制造業(yè)整體發(fā)展的一個(gè)縮影。

        中國(guó)民航局向億航智能頒發(fā)EH216-S生產(chǎn)許可證。

        國(guó)內(nèi)發(fā)展回顧

        eVTOL適航取證穩(wěn)步推進(jìn)

        2024年,中國(guó)多家初創(chuàng)企業(yè)在eVTOL領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛探索,億航EH216-S獲頒生產(chǎn)許可證(PC)、型號(hào)合格證(TC)和單機(jī)適航證(AC),三證均為全球首張,實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破。2024年7月,中國(guó)民航局正式受理了合肥合翼航空遞交的運(yùn)營(yíng)合格證(OC)申請(qǐng)。獲得運(yùn)營(yíng)合格證后,合翼航空就可以開(kāi)展EH216-S航空器的商業(yè)運(yùn)營(yíng)。截至目前,中國(guó)另有6型eVTOL的TC申請(qǐng)獲得受理,包括2022

        8|無(wú)人機(jī)2025No.4/總第129期年受理的沃飛長(zhǎng)空AE200傾轉(zhuǎn)旋翼型,2023年受理的沃蘭特VE25-100復(fù)合翼型、時(shí)的E20傾轉(zhuǎn)旋翼型,2024年受理的小鵬匯天“陸地航母”多旋翼型、峰飛“盛世龍”復(fù)合翼型和零重力ZG-ONE多旋翼型。中國(guó)eVTOL航空器的適航工作持續(xù)推進(jìn),正在實(shí)現(xiàn)“從1到10”的躍升。

        全傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型取得突破

        全傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型是eVTOL行業(yè)中門(mén)檻較高、技術(shù)相對(duì)復(fù)雜的一種技術(shù)方案。目前國(guó)內(nèi)沃飛長(zhǎng)空AE200、時(shí)的科技E20等型號(hào)均為部分傾轉(zhuǎn)構(gòu)型。2024年12月,中國(guó)有兩型全尺寸全傾轉(zhuǎn)旋翼eVTOL——華羽先翔MARK1和蔚藍(lán)空間“云帆-2”eVTOL航空器—一完成了總裝下線和首飛測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)發(fā)展的里程碑。全傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型的旋翼可全部用于提供升力或巡航推力,相比部分傾轉(zhuǎn)構(gòu)型,具有載重比更高、飛行速度更快、理論航程更大等特點(diǎn),在城市空中交通、應(yīng)急救援等場(chǎng)景中具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但缺點(diǎn)也同樣突出,額外增加了傾轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制組件,飛控難度增加,對(duì)航空器整體設(shè)計(jì)的要求更高。

        華羽先翔MARK1(左)和蔚藍(lán)空間“云帆 -2\" (右)全傾轉(zhuǎn)旋翼eVTOL航空器。

        支線貨運(yùn)無(wú)人機(jī)加快推進(jìn)商業(yè)化

        支線貨運(yùn)無(wú)人機(jī)在中國(guó)的市場(chǎng)需求日益明確。隨著低空經(jīng)濟(jì)逐漸受到商業(yè)市場(chǎng)的關(guān)注和無(wú)人機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展,中國(guó)各家企業(yè)競(jìng)相發(fā)力,推出了多款噸級(jí)支線貨運(yùn)無(wú)人機(jī)。其中大多數(shù)采用傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力方案,少部分選擇了渦輪電混合動(dòng)力,純電動(dòng)力或氫燃料電池方案受限于技術(shù)發(fā)展水平,以及電池價(jià)格等因素,仍處于探索階段。2024年6月至今,國(guó)內(nèi)有多款新產(chǎn)品推出或?qū)崿F(xiàn)首飛。例如,中航西飛HH-100貨運(yùn)無(wú)人機(jī),采用傳統(tǒng)動(dòng)力,商載 700kg ,設(shè)計(jì)航程 520κm ,飛行速度300km/h;白鯨航線W5000貨運(yùn)無(wú)人機(jī),采用傳統(tǒng)動(dòng)力,商載5t,設(shè)計(jì)航程 2600km :翊飛航空ES1000貨運(yùn)無(wú)人機(jī),采用渦輪電混合動(dòng)力,商載1.5t,設(shè)計(jì)航程1200km。低成本、高時(shí)效性是貨運(yùn)無(wú)人機(jī)的核心優(yōu)勢(shì),中國(guó)制造企業(yè)正在加速推動(dòng)貨運(yùn)無(wú)人機(jī)的商業(yè)落地。

        分體式飛行汽車(chē)開(kāi)創(chuàng)新發(fā)展方向

        飛行汽車(chē)作為一種獨(dú)特的產(chǎn)品類(lèi)型受到市場(chǎng)的格外關(guān)注,尤其是來(lái)自汽車(chē)行業(yè)的參與者對(duì)其尤為追捧。飛行汽車(chē)被定義為同時(shí)具備在地面行駛和空中飛行能力的一種航空器,早期的飛行汽車(chē)大多采用傳統(tǒng)燃油動(dòng)力和可折疊機(jī)翼,近些年隨著電池、電機(jī)、飛控等技術(shù)的發(fā)展,飛行汽車(chē)開(kāi)始廣泛采用垂直起降方案。但無(wú)論技術(shù)如何發(fā)展,飛行汽車(chē)的安全認(rèn)證和商業(yè)化推廣仍困難重重,導(dǎo)致其長(zhǎng)期以來(lái)一直是兜售“概念”的櫥窗展品。

        隨著城市空中交通(UAM)、先進(jìn)空中交通(AAM)等概念在歐美國(guó)家興起,中國(guó)也將低空經(jīng)濟(jì)作為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向,多家汽車(chē)企業(yè)開(kāi)始將注意力放到飛行汽車(chē)這一結(jié)合了航空器與車(chē)輛雙重屬性的跨界產(chǎn)品上。分體式飛行汽車(chē)作為新方案被提出,飛行艙與汽車(chē)底盤(pán)分離后可以起飛升空,任務(wù)結(jié)束后再降落到汽車(chē)底盤(pán)上。2023年6月,廣汽推出的飛行汽車(chē)GOVE是中國(guó)首款分體式飛行汽車(chē),飛行艙采用了6軸 +12 槳的多旋翼布局。2024年10月,奇瑞發(fā)布了一款新型分體式飛行汽車(chē),飛行艙采用復(fù)合翼構(gòu)型,可以在引導(dǎo)裝置的協(xié)助下重新降落到汽車(chē)底盤(pán)上。

        分體式飛行汽車(chē)將飛行艙與汽車(chē)底盤(pán)分離,極大地減少了起飛重量(質(zhì)量),是飛行汽車(chē)產(chǎn)品向商業(yè)化邁進(jìn)的重要?jiǎng)?chuàng)新。在此之上,中國(guó)汽車(chē)企業(yè)從“汽車(chē)產(chǎn)品思維”的角度也進(jìn)行了其他的大膽嘗試,例如,小鵬匯天推出的“陸地航母”分體式飛行汽車(chē),汽車(chē)部分既是機(jī)艙、起降平臺(tái)也是充電站,eVTOL航空器幾乎與汽車(chē)完全獨(dú)立。汽車(chē)行駛到指定地廣汽GOVE(左)和奇瑞分體式飛行汽車(chē)(右)。

        中航西飛HH-100(左)和白鯨航線W5000(右)貨運(yùn)無(wú)人機(jī)。
        小鵬匯天“陸地航母”分體式飛行汽車(chē)。

        點(diǎn)后將eVTOL航空器推到地面,完成飛行任務(wù)后再收回。小鵬匯天“陸地航母”計(jì)劃在2025年10月取得型號(hào)合格證,2026年上半年正式量產(chǎn)交付。“陸地航母”是一種全新的產(chǎn)品形態(tài),如果該產(chǎn)品能夠順利完成取證并得到市場(chǎng)的認(rèn)可,在低空經(jīng)濟(jì)甚至整個(gè)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展中都將具有劃時(shí)代意義。

        的初創(chuàng)企業(yè)似乎正在走向不同的方向。在過(guò)去的一年里,eVTOL初創(chuàng)企業(yè)在日益緊張的資本市場(chǎng)中越來(lái)越難以籌集資金,但喬比、阿徹和貝塔(Beta)3家美國(guó)頭部企業(yè)仍在近期獲得了數(shù)億美元的融資。2024年8月,阿徹獲得了一筆2.3億美元的私募股權(quán)投資;10月,貝塔獲得超過(guò)3億美元的C輪融資;喬比和阿徹分別與斯特蘭蒂斯和豐田汽車(chē)公司達(dá)成協(xié)議,后者在未來(lái)數(shù)年內(nèi)將追加數(shù)億美元的投資。融資的成功使得3家美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)獲得了充足的現(xiàn)金流,經(jīng)營(yíng)狀況整體良好。在此基礎(chǔ)上,這3家企業(yè)穩(wěn)步推進(jìn)大規(guī)模生產(chǎn)和適航取證計(jì)劃。貝塔計(jì)劃在2025年底完成電動(dòng)常規(guī)起降飛機(jī)的適航取證,2026年完成eVTOL的適航取證,其佛蒙特州工廠已于2023年底開(kāi)業(yè),預(yù)計(jì)年產(chǎn)量300

        歐美國(guó)家首批eVTOL航空器預(yù)計(jì)在2025年底完成適航取證,但大西洋兩岸

        國(guó)外發(fā)展回顧美國(guó)和歐洲的eVTOL產(chǎn)業(yè)逐漸拉開(kāi)差距

        金車(chē)

        沃瓏在2024年的最后幾天宣布破產(chǎn)。

        阿徹在阿聯(lián)酋首都阿布扎比進(jìn)行飛行演示。

        10|無(wú)人機(jī)2025No.4/總第129期架;阿徹和喬比則計(jì)劃在2025年底前在阿聯(lián)酋開(kāi)展eVTOL客運(yùn)業(yè)務(wù),阿徹喬治亞州工廠和喬比俄亥俄州工廠預(yù)計(jì)在2025年初開(kāi)業(yè),理論年產(chǎn)量分別為650架和500架。

        在大西洋的另一側(cè),歐洲國(guó)家的電動(dòng)航空企業(yè)日子并不好過(guò),3家頭部初創(chuàng)企業(yè)百合(Lilium)沃瓏(Volocopter)和垂直宇航(VerticalAerospace)均陷入了困境。德國(guó)百合公司自2017年以來(lái)籌集了超過(guò)14億美元,但在最后一次獲得政府貸款擔(dān)保失敗后,該公司于2024年10月申請(qǐng)破產(chǎn)。雖然百合在2024年12月25日又找到了新的投資者起死回生,給行業(yè)表演了一次“圣誕奇跡”,但其面臨的根本性問(wèn)題仍未得到解決,即產(chǎn)品研發(fā)的難產(chǎn)和性能水平的不達(dá)標(biāo)。另一家德國(guó)初創(chuàng)企業(yè)沃瓏也步其后塵,在現(xiàn)金儲(chǔ)備耗盡、尋求政府資助遭到拒絕后,于2024年12月30日宣布破產(chǎn)。不過(guò)有百合“仰臥起坐”的案例在前,沃瓏的命運(yùn)仍然存在變數(shù)。該公司計(jì)劃在破產(chǎn)程序期間繼續(xù)業(yè)務(wù)運(yùn)作,同時(shí)尋求額外融資。曾有消息稱(chēng),吉利汽車(chē)公司考慮以低于1億美元的估值收購(gòu)沃瓏多達(dá) 85% 的股份。

        另一方面,英國(guó)垂直宇航公司于2024年11月宣布獲得了5000萬(wàn)美元

        SkyDrive和大阪地鐵公布的未來(lái)eVTOL網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃。

        新融資,現(xiàn)金流可以維持到2025年底,但不能有太多的資金用于項(xiàng)目研發(fā)。垂直宇航計(jì)劃在2028年獲得適航取證,推進(jìn)適航工作就勢(shì)必加大資金投入,進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)金流的快速耗盡,而如果不推進(jìn)適航工作又難以獲得新一輪的融資,垂直宇航似乎已經(jīng)陷入了死循環(huán)之中,它的未來(lái)必然會(huì)十分艱難。

        與此同時(shí),巴航工業(yè)子公司EveAirMobility計(jì)劃在2025年初完成eVTOL首飛。該公司在2024年上半年通過(guò)股本籌集了9600萬(wàn)美元的資金,下半年從巴西國(guó)家開(kāi)發(fā)銀行和花旗銀行獲得了近1.74億美元的銀行貸款,旗下圣保羅陶貝特工廠的eVTOL年產(chǎn)量預(yù)計(jì)為120架。但Eve的整體研發(fā)進(jìn)展較為緩慢,如果2025年初不能按期完成首飛,其在2026年實(shí)現(xiàn)適航取證的計(jì)劃將十分渺茫。

        同樣活躍在電動(dòng)航空領(lǐng)域的還有韓國(guó)現(xiàn)代集團(tuán)旗下Supernal公司和日本初創(chuàng)企業(yè)SkyDrive。2024年8月,SkyDrive宣布在C輪融資中籌集到80億日元,并提出在2025年大阪世博會(huì)之后開(kāi)展大阪地區(qū)的eVTOL商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

        垂直宇航在2024年11月獲得了5000萬(wàn)美元的新資金。

        根據(jù)SMG咨詢公司的預(yù)測(cè),一架eVTOL從設(shè)計(jì)到完成適航取證的研發(fā)投入在10億美元以上,并非所有的初創(chuàng)企業(yè)都能籌集到如此巨量的資金。在當(dāng)前的全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,稀缺的資本投資更愿意向美國(guó)市場(chǎng)的頭部企業(yè)集中,因?yàn)檫@意味著更低的風(fēng)險(xiǎn)和更高的投資回報(bào)率。如果沒(méi)有足夠強(qiáng)大的背景,歐洲等地區(qū)的初創(chuàng)企業(yè)可能會(huì)越來(lái)越艱難。2025年,電動(dòng)航空舞臺(tái)上玩家之間的差距還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,美國(guó)有可能在未來(lái)幾年完全超過(guò)歐洲的eVTOL行業(yè)。

        美國(guó)空軍“敏捷至上”項(xiàng)目轉(zhuǎn)向混合動(dòng)力研究

        自2020年啟動(dòng)以來(lái),美國(guó)空軍“敏捷至上”(AgilityPrime)項(xiàng)目已經(jīng)走過(guò)

        貝塔測(cè)試的ALIAeVTOL航空器的混動(dòng)版本。

        了5個(gè)年頭。2024年12月,“敏捷至上”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人JonathanGilbert公開(kāi)表示,“敏捷至上”項(xiàng)目將進(jìn)行重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,未來(lái)的研究重點(diǎn)會(huì)轉(zhuǎn)向混合動(dòng)力航空器。JonathanGilbert承認(rèn),純電eVTOL的航程不足以支撐其在廣闊區(qū)域執(zhí)行任務(wù)。

        “敏捷至上”項(xiàng)目打算借助現(xiàn)有的純電eVTOL型號(hào)開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力版本。作為“敏捷至上”項(xiàng)目的重要參與者,美國(guó)阿徹和貝塔公司在2024年12月表示,將開(kāi)發(fā)用于軍事用途的混合動(dòng)力eVTOL航空器,其航程有望超過(guò)800km。喬比公司早在2024年7月份就完成了氫燃料電池版本JobyS4航空器的試飛?!懊艚葜辽稀表?xiàng)目的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,一個(gè)可能原因是美空軍認(rèn)為航空電池技術(shù)在短期內(nèi)難以達(dá)到預(yù)期的性能要求。盡管NASA和美國(guó)能源部正在推進(jìn)的航空動(dòng)力電池項(xiàng)目目標(biāo)分別是500Wh/kg以及1000Wh/kg的能量密度,但后者可能要到2030年之后才有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)。

        2025年展望

        與歐美國(guó)家的同行相比,中國(guó)電動(dòng)航空企業(yè)可以享受到電動(dòng)汽車(chē)(EV)和無(wú)人機(jī)(UAV)產(chǎn)業(yè)建立起的強(qiáng)大供應(yīng)鏈體系和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)的無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)在全球占據(jù)了主導(dǎo)地位,電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也取得了很大的成就,極大地促進(jìn)了電池、電機(jī)、飛控等關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步。小鵬、吉利、奇瑞等汽車(chē)企業(yè)直接或間接參與到電動(dòng)航空產(chǎn)品的研發(fā)中,為行業(yè)的發(fā)展注入活力。根據(jù)SMG咨詢公司等國(guó)外機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè),中國(guó)單個(gè)型號(hào)eVTOL的全周期開(kāi)發(fā)成本約為10億元人民幣(1.4億美元),而這一數(shù)字在歐美國(guó)家要到10億美元以上,中國(guó)的開(kāi)發(fā)成本僅為外國(guó)同行的七分之一,具有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)。

        中國(guó)龐大的市場(chǎng)需求提供了足夠的內(nèi)需動(dòng)力,低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯,尤其是在航空物流配送、城市空中交通等新興領(lǐng)域具有全球獨(dú)一無(wú)二的市場(chǎng)需求。貨運(yùn)業(yè)務(wù)可能是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)最快的應(yīng)用方向,在布滿河流、島嶼的東部沿海地區(qū)以及廣袤的中西部地區(qū),各種類(lèi)型的無(wú)人貨運(yùn)航空器有著廣闊的市場(chǎng)空間。

        中國(guó)在國(guó)家和地方層面高度重視低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各地方政府出臺(tái)了許多實(shí)質(zhì)性的激勵(lì)政策。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從2022年至今,全國(guó)各地共出臺(tái)低空經(jīng)濟(jì)直接相關(guān)政策文件近160部。以深圳市為例,目前在市轄區(qū)內(nèi)已規(guī)劃了3個(gè)低空經(jīng)濟(jì)研發(fā)基地,8個(gè)無(wú)人測(cè)試場(chǎng)/飛行試驗(yàn)區(qū),其目標(biāo)是,2025年商用低空航空器同時(shí)在空1000架以上,低空商業(yè)航線突破1000條。

        在政策、市場(chǎng)、供應(yīng)鏈、技術(shù)等多重優(yōu)勢(shì)的加持下,中國(guó)eVTOL、貨運(yùn)無(wú)人機(jī)等電動(dòng)航空器的發(fā)展逐漸提速,2025年有望邁向新的高度。但我們也應(yīng)注意到,電動(dòng)航空的發(fā)展目前仍以無(wú)人應(yīng)用場(chǎng)景為主,載人空中飛行尚不完全成熟,尤其是城市空域的開(kāi)放和適航取證需要更多的時(shí)間,我們暢想的城市空中交通未來(lái)圖景至少要到2028年之后才有可能邁向現(xiàn)實(shí)。

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