“飞行汽车”距离我们还有多远?
2022-05-26张锐
张锐
交通运输部、科技部在日前联合印发的《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021-2035年)》中明确提出了“部署飞行汽车研发,突破飞行器与汽车融合、飞行与地面行驶自由切换等技术”的战略思路,由此又一次打开了公众对飞行汽车的联想窗口。
早在四年前,国家空中交通管制委员会办公室就发布了《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(征求意见稿)》并完成了面向社会公开征求意见的过程,民航局也在2020年公布了分布于上海市金山区、浙江省杭州市、北京市延庆区、广西贺州市等地的13个无人驾驶航空试验基地名单,后来又将湖南省划定为国内首个全域低空飞行的试点省份,目的是为3000米以下低空空域进行航空器监视通信覆盖、低空空域监管、低空空域运行管理等积累经验,并为全国低空开放提供理论依据。
商业层面对来自顶层设计的导引给予了积极回应,并在围绕飞行汽车设计与制造上沉淀出了国内四大劲旅:一是以吉利为代表的传统汽车制造企业,除了在旗下成立了名为“沃飞长空”的飞行汽车公司外,吉利开发的“太力飞车”还从美国联邦航空局拿到了轻型运动飞机适航证书;二是小鹏为代表的新造车势力,旗下的飞行汽车公司小鹏汇天截至目前推出了名为旅航者X2的第六代产品,并已在荷兰成功试飞;三是以亿航智能为代表的无人机制造与服务商,其中亿航EH216-S型无人驾驶航空器已在全球11个国家完成可超过2万架次的安全试飞;四是以腾讯为代表的互联网科技企业,通过多次领投德国飞行出租公司Lilium切入飞行汽车赛道。从竞争实力上看,无论是研发设计还是产品制造,我国飞行汽车阵容与美国难分伯仲,并明显排在全球所在行业的头部位置。
除政策牵引之外,飞行汽车引来了各路商业资本的频频下注并呈现出提速趋势,还有很重要的一点就是得益于飞机、汽车以及无人机等产品身上的技术溢出效应,如飞机制造所用的航空铝材、镁合金及特殊玻璃等碳纤维技术集结而成的材料都可移植配备到飞行汽车上,使其机身轻量化,汽车电动化背景下锂电技术的加速发展可以支持锂电池大功率与高密度化,从而增强飞行汽车的推重力与续航能力,接下来汽车智能化正在让无人驾驶变成现实,最终技术成果必将有力提升飞行汽车在感知、避障以及决策和规划等全方位的安全自控力,而无人机技术不仅让飞行汽车的垂直起降变得得心应手,更为飞行汽车提供了多个螺旋桨翼的成功经验借鉴,从而使得飞行汽车拥有了充分的安全冗余。技术的跨域融合与叠加既让飞行汽车的落地变得格外稳健,也让商业资本更清楚地看到了未来成功的希望。
作为势必颠覆城市空中交通与公众出行出行方式的产品,飞行汽车所释放出的经济学与社会学意义不言而喻。现代城市尤其是中心城市交通拥堵成为了管理层与民众共有的“心病”,即便是横向上通过修高架桥和开挖地下隧道等举措也未能见到交通流的顺畅化效应,在地面可承载空间已然十分逼仄的情形下,急需通过飞行汽车带动人类出行脚步的向上纵向延伸,充分利用城市低空的三维空间实现立体化、便捷化的智慧交通。不仅如此,飞行汽车将更容易地催发出城市的“去中心化”效应,一方面城市人口很快捷地流向郊区和乡村,带动所及之地基础设施的改善与消费的勃兴,同时乡村居民也可以更方便地来到城市,助力城市化水平的提高,而在城市居民十分便利地地亲近自然以及乡村居民非常便捷地享受城市公共服务的过程中,城乡融合的生态也将加速生成。
按照摩根斯丹利的预测报告,2030年全球有60%以上的人口居住在城市,我国也基本接近这一水平,同期飞行汽车行业在全球将形成3000亿美元的市场规模,到2040年达到1.5万亿美元,期间中国有望在世界城市低空交通市场的规模占比达到20%以上并成为全球最大市场。基于以上权威分析报告,国内飞行汽车参与企业目前都将量产窗口设定在了2025年前后,只是真正的商业化应用前景似乎还并不明朗。
打破关键技术瓶颈约束是飞行汽车需要跨过的一道门槛。拿驱动系统的电池来说,由于受到地球引力、空气阻力以及逆向风力的影响,同样的锂电或者氢能电池载配在地面汽车上可能续航数百公里,但安装在飞行汽车身上续航里程却只有几十分钟,且短期内开发出更大能量密度和更强功率密度的电池并不现实;另外,飞行汽车尽管可以安装多个螺旋桨翼从而增大安全冗余,但如同直升飞机的单个桨翼飞行过程中发出巨大噪音一样,飞行汽车同样目前没有解决低空状态下对城市的噪音污染问题,尤其是飞行数量密集的情形下势必更大,相关技术的成熟还需要较长时期的积累。
充沛的基础设施是飞行汽车运行无阻的核心要件。飞行汽车未来批量化商业运营,必然带动城市人流、物流、资金流和信息流的激增,随之对着陆点、停靠地、充电站以及陆空监控等设施提出了综合性与及时性要求,而这些条件的满足又需要以城市规划的调整以及地面物理设施的位移与改建为基本前提,从论证到实施绝非一蹴而就;另一方面,对相应的软性基础设施配备和完善如空中航线的划定、事故责任的划分、商业保险的赔偿等诸如此类全新问题的厘清并最终弄出个头绪来更需假以时日。
对飞行汽车的监管是需要破解的最大难题。如同传统飞机航空飞行,安全性是飞行汽车必须遵循的第一规则,从严监管是不容置疑的政策方向。一方面,从取得生产许可证,到拿到交通适航证,再到商业化交付,飞行汽车产销的程序化控制任何一步都需要严格的标准指引,同时运行过程中故障率测定以及服务满意度评价等也离不开明晰的规则要求;目前来看,国内还并没有一家企业获得本土适航证,出于安全考虑,监管层表现出的保守态度可能会拉长飞行汽车的商业化时滞。
基于关键技术、基础设施以及监管规则的约束,未来飞行汽车的发展将朝着以下四个方向聚焦:
第一,参与主体呈现分兵单列与跨界整合的力量矩阵。飞行汽车作为一种产品具有极高的可靠性要求,也是一个多学科、多技术集合的产业,需要参与者在设计、制造以及服务供给等方面有充分的匹配能力,但目前无论是飞机制造商还是汽车制造企业,抑或是造车新锐与互联网科技公司都无法完美达标,由此必然刺激跨行业、跨领域的合作,即便是初期存在一个企业单打独斗的现象,但市场竞争也会进一步凸显资本集群优势,因此并购将成为未来飞行汽车行业的主流。
第二,市场路径恪守先载物后载人的逻辑顺序。出于安全性与稳健性的考虑,飞行汽车首先会在物流运输、医疗救护、消防灭火、应急救援以及公共安全等领域发挥特殊作用,客户往往是B端企业,运行过程一方面进行着飞行试验,让飞行汽车渐次融入城市路空交通运输体系,条件成熟后再推向C端,展开载人服务,但载人数量上监管会依据车辆大小做出严格规定。
第三,商业模式遵循先“打飞的”后“买飞车”的消费节拍。短期看,动辄百万售价的飞行汽车对于绝大多数消费者而言是难以承受的支出,而且还有高昂的存停成本、管理维护成本等,因此,飞行汽车的商业化将首先表现为平台运营模式,类似“网约车”的形式向企业、个人提供“打飞的”服务,但即便如此,出于消费成本的考虑,起初可能只有时间敏感型的小众群体购买服务,而随着技术的进步拉低了购买成本后,“买飞车”将逐步普及开来。
第四,驾驶方式秉持有人驾驶为辅和无人驾驶为主的操作格局。目前,欧美等国主流飞行汽车公司都采用了有人驾驶模式,目的是更快获得适航当局的认证,但中国、日本等國则主张无人驾驶,比较起来后者的安全度显然要大于前者。在自动驾驶模式下,不仅可以通过电子围栏隔离,设置定点航线,飞机自动地将乘客运到终点,整个过程实现无人化驾驶操作,从而排除了可能出现的失误。2684709E-E9BF-43F3-A67D-9661159BB166