把汽車開上天?別被“飛行汽車”騙了



深途(shentucar)原創

作者 | 黎明

編輯 | 魏佳

最近,飛行汽車突然火了。

10月19日,小鵬汽車旗下的飛行汽車公司小鵬匯天,宣佈完成A輪融資,上來就是5億美元,創下亞洲飛行汽車領域的融資紀錄。5天后,小鵬汽車釋出第六代飛行汽車的資訊,並聲稱2024年量產,價格不超過100萬元。

小米汽車剛宣佈2024年量產落地,雷軍的好朋友何小鵬,就說飛行汽車要在2024年上天。

吃瓜群眾很興奮,想象著有一天在路上開著汽車,跑著跑著就飛起來了,就像電影《銀翼殺手2049》中的人一樣在城市上空穿梭。

設想很美好,但要真正實現,恐怕沒那麼容易。

坐下來冷靜分析,你會發現,飛行汽車絕不僅僅只是一個會飛的座駕,它可能帶來人類出行方式的百年未有之變遷。而這背後的難度,絕不僅僅是讓汽車“會飛”。

造車新勢力們,地上的汽車還沒搗鼓明白,就盯上了天上的飛機,究竟打的什麼算盤?陸空一體的飛行汽車,到底只是PPT裡的融資標的,還是真的離我們很近了?

深途帶你看懂飛行汽車,以及背後的萬億美金市場。

飛行汽車,不是能飛的汽車

首先要明確一點,飛行汽車,並不是能飛的汽車,甚至不能叫汽車。這只是企業為了便於大眾理解,在宣傳上使用的一個詞。

業內專業的說法,叫電動垂直起降飛行器(Electric Vertical Takeoff and Landing,簡稱eVTOL)。所以,重點在“飛”,而不在“跑”,它本質上是一個飛行器。一輛飛行汽車可以不用像汽車一樣飛速跑,但它必須得像飛機一樣飛行。為了便於理解,本文還是用“飛行汽車”這個說法。


在起飛原理上,飛行汽車跟直升機有點像,都是垂直起降,不需要超長的跑道來起降。你可以把它理解為一個放大版的無人機,加上了座位,實現了載人垂直起飛,然後在空中飛行。事實上,國內最早探索飛行汽車、已經在美股上市的億航智慧,之前就是做無人機的。


飛行汽車也不是什麼新鮮事物,很多年前就已經有公司在做了,畢竟,理論上一架直升機加上四個輪子再搭配一臺發動機,就勉強可以稱為一輛飛行汽車了。它真正被航空界重視、被投資圈盯上,是因為電氣化。

自2012年至今一直在國內提供特種任務飛機解決方案,後創辦DAP Technologies的劉勇對深途說,飛行汽車(eVTOL)的飛速發展,離不開一項重要技術的運用——分散式電力推進系統(DEP)。跟直升機只有一個旋翼不同,飛行汽車有多個旋翼和電機模組實現更多的備份冗餘。

這套系統的另一個好處在於,比起傳統直升機較大的主旋翼劃破空氣時發出的巨大噪音,飛行汽車的多個小旋翼噪音要小的多。不論是安全性還是減噪,以及運維成本,飛行汽車都明顯優於傳統直升機。

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而且,在電氣化的架構下,飛行汽車可以跟無人駕駛無縫銜接。之前,很多人擔心飛行汽車的駕駛難度太高,因為空中飛行比陸地駕駛多了一個空間維度,後來,行業玩家們腦洞大開地找到了解決方案——無人駕駛。當一切都是由機器和系統來操作,就不存在駕駛門檻的問題。

飛行汽車跟電動汽車的演進邏輯非常相似。電動汽車簡稱EV,是在“V”(汽車)前面加了一個“E”(電動),飛行汽車簡稱eVTOL,也是在“VTOL”(垂直起降器)前面加了一個“E”(電動)。

從燃油汽車到電動汽車,過去技術門檻最高的發動機、變速器等部件,被替換成了電機,由此創造了新的機會,行業重新洗牌。飛行汽車也是一樣,電機替代了內燃機,於是新的玩家出現了。

電動汽車在過去多年積累的動力電池技術、自動駕駛技術,都可以運用到飛行汽車上。於是汽車廠商加速入局。除了中國的重要玩家小鵬和吉利,國際玩家戴姆勒、豐田、本田、現代、通用等,都已經入局飛行汽車賽道。

近期已經有行業人士向深途打聽,小鵬之外的另外兩家造車新勢力理想和蔚來,是否也有推出飛行汽車的計劃。

同樣跟電動汽車一樣,飛行汽車的發展也受制於電池技術。當車飛到天上,續航焦慮就更加重了。

小鵬今年7月展出的飛行汽車“旅航者X2”,續航時間只有35分鐘。億航智慧最新產品VT-30的設計續航時間也只有100分鐘,這已經是行業較高水平了。但隨著技術進步,續航里程的提高是必然的事情。

城市空中飛行,PPT裡的萬億美金市場

飛行汽車背後,是一個讓很多投資人垂涎的大市場——城市空中交通。摩根斯坦利預測,2040年市場規模將達到1萬億美元。


這個市場被重視的一個背景,是城市越來越嚴重的交通擁堵。城市的地面上已經跑滿了汽車,地下是密集的地鐵線,於是人們將目光從路面向上,盯上了空中交通。

美國網約車企業Uber在2016年釋出了《未來城市空中交通白皮書》,稱空中短距離通勤系統將會在不到10年內問世,未來通勤者將可以登上小型飛機,垂直起飛,並在幾分鐘內到達目的地。

這並非痴人說夢。事實上,城市空中交通這個概念已經誕生幾十年,只不過過去是通過傳統直升機來實現的。在直升機普及的美國,很多有錢人的日常出行,就是通過直升機來實現的。美國的華爾街、曼哈頓中城和周邊機場,30年前就佈置了空中航道,搭乘商業直升機,從紐約拉瓜迪亞機場到華爾街只需要5分鐘,而坐車要耗時1小時。

現在,飛行汽車盯上了這塊市場,它們要取代的,是那些又吵又貴的商業直升機,且讓它不再只是富人的玩具。

市場上的玩家其實已經很多,而且在加速擁抱資本市場。

今年8月12日,美國電動航空公司Joby在美股成功借殼上市,估值45億美元,成為行業裡第一個吃螃蟹的玩家。一個月後,德國飛行汽車企業Lilium,以及美國的Archer,前後相差兩天在美股完成借殼上市。除此之外,英國的Vertical也已經宣佈了借殼上市計劃。


集體上市熱潮讓飛行汽車行業快速升溫,小鵬的飛行汽車專案拿到5億美元融資,只是火熱市場的冰山一角。玩家紛紛入局,資本搶先下注,他們看中的是30年後的萬億美金市場。

過去在電動汽車賽道,很多投資人已經錯失了特斯拉,如今在飛行汽車賽道,他們不想再重蹈覆轍。

但是跟汽車不同,空中交通需要更精密的規劃和更嚴格的管控,很多人想象中的在路上開著自己的私人飛行汽車,隨時可以滿天飛的場景,短期並不現實。

上文提到的短途空中交通,還只是飛行汽車未來的商業化場景之一。跟汽車的商業化邏輯類似,既然汽車有的士,飛行汽車也會有“飛的”。

上文提到已經上市的Joby,在今年1月收購了Uber Elevate。Uber Elevate是Uber內部孵化的一項業務,致力於開發空中拼車市場,專注於多模式空中拼車、互聯空域管理、城市交通和模擬業務。這二者的結合,為將來普通人打飛的埋下了伏筆,這可能會在城市核心區域之間的通勤路段替代汽車。

另外一大場景是貨運,這是一個面向B端企業、落地難度相對較低、商業化更快的途徑。比如替代一些傳統短途航空貨運和中短途卡車貨運,為偏遠的山村地區配送物資,以及進行醫療急救等。比如國內的重要玩家峰飛航空,目前的產品就主要應用於工業場景,客戶是高階工業企業、物流服務公司。

面對這樣一個空白且商業潛力巨大的市場,難免不讓人動心。如果未來人們能夠用飛行汽車來進行城市通勤,那麼人的日常活動範圍會大大增加。

想載人上天,沒那麼簡單

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夢想很美好,但現實很骨感。至少在當前,飛行汽車要真正商業化落地,或者按照何小鵬說的實現量產交付,還有相當長的路要走。

現在還沒有一家飛行汽車公司實現載人飛行的商業化交付,更沒有一家公司是盈利的,因為它們沒有拿到適航證。

飛行汽車跟汽車不一樣,汽車在路上出了故障可以停在原地,但飛行汽車在空中出了故障或發生事故,就是自由落體,砸到地上的人和房子,會擴大事故範圍。因此各個國家對飛行汽車的適航認證極其嚴格。

適航證(AC)類似於官方頒發許可證。劉勇對深途表示,飛行汽車沒有取得適航證之前,就只能做內部飛行測試,自己飛一飛可以,但要像計程車那樣商業化運營是不合法的,也不能對外銷售。

適航認證還只是最重要的審批環節之一。一款飛行汽車產品,在適航認證之前,還有很多細節的流程,也都對應不同的監管和審批。

劉勇介紹,飛行汽車設計之初就要充分考慮適航,原型機設計製造出來後,要經過一系列的軟硬體相關的審定和實驗(依照審定基礎檢查符合性等),這些實驗都通過之後,局方會頒發TC型號合格證,證明設計是合格的,然後再去申請PC生產合格證,按照非常嚴格的生產標準和流程來生產。TC,、PC,、AC三證全部拿下來之後,才能開始商業化交付。

今年上市的Joby,真正的商業化交付至少要等到2024年以後。

“如果飛行汽車(eVTOL)不按照這個流程來設計製造,即便生產出來也拿不到適航證,還得回去改設計,甚至有些原始設計就不符合適航規章,那可能就要推倒重來,這個成本就太大了。”劉勇說。

如果標準非常明晰倒還好,但現在相關的法律法規尚未建立起來,究竟該怎麼對飛行汽車進行管理也是個問題,各國都還處在探索中。

Joby已經收到了FAA(美國聯邦航空管理局)的G-1檔案,是業內第一家。G-1相當於是官方認可了某款產品機型的功能、系統架構、技術路線、安全性目標等設計特徵,但後續還有符合性方法確定、符合性驗證過程,這些才是難度最大的環節。

如果我們將視野拔高到整個城市空中飛行,就會發現還有很多整體性的障礙需要掃除。飛行汽車生產出來能夠交付之後,還要面臨基礎設施不足的困境,包括起降臺的建設、機器的維修保養、空中航線的規劃等,這是一個系統工程,需要整個產業鏈一起發力才能推動落地。


由於載人空中飛行涉及人身安全,所以監管的態度非常謹慎。當下各國的態度基本都是“先物後人”,無論是公路運輸還是航空運輸,很多企業都是從載物切入,先商業化落地,慢慢地探索研究載人飛行。

“如果用第一個商業化交付比作它的誕生的話,現在飛行汽車(eVTOL)的發展尚處於孕育階段,沒有誕生下來。”劉勇說。

飛行汽車,到底是不是噱頭?

在顛覆性的市場機會以及巨大的不確定性挑戰面前,飛行汽車賽道的玩家們,八仙過海各顯神通。在發展路徑上,大體上有兩條路線。

一條路線是以空客、波音這些老牌航空企業為主,它們充分考慮適航性,從一開始就嚴格按照飛行器的標準來設計產品。這條路線的特徵是迭代速度很慢,週期很長,試錯成本高。

走這條路線的玩家,很多在早期設計產品的時候,就邀請了航空局的人去參與,制定相關審定基礎,並按照審定基礎來制定規劃。

另一條路線是小鵬、億航這類網際網路企業,採用網際網路打法,快速試錯,快速迭代。它們擅長從使用者需求出發,先把產品造出來,能飛上天再說,至於適航問題,那是以後要考慮的問題。


這是技術路線的兩個極端。市場上的玩家基本都處於軸線兩端之間的某一個位置。

近期引發關注的小鵬,切入飛行汽車賽道是通過收購的手段。去年9月北京車展期間,小鵬展示了旅航者T1飛行汽車,同時宣佈投資趙德力團隊。趙德力是東莞匯天科技公司的負責人,是一個飛行愛好者,這家公司2013年就成立了,研發過“空中摩托車”,“旅航者T1”其實早在2018年就已經發布。

投資完成後,何小鵬和小鵬汽車成為飛行汽車專案的大股東,小鵬也開始頻頻對外宣傳飛行汽車。

看過匯天科技的早期產品,你就能大概明白小鵬的技術路線。如下圖:


從外觀上看,這基本就是一個放大版的無人機,然後加了個座椅,能夠載人懸在空中。它的確是飛起來了,但從適航審定的角度,這肯定是不符合標準的。

但這依然很了不起,因為按當時的技術條件來看,能做到這樣不簡單。

再來看小鵬最新發布的第6代飛行汽車。這款產品最大的噱頭,是試圖真正將汽車和航空器合二為一。此前業內的飛行汽車,更準確的叫法是電動垂直起降飛行器,大多不具備汽車功能,但這款產品想要實現這一點。

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根據小鵬在宣傳片中的演示,這款飛行汽車通過螺旋槳葉的展開和摺疊,可實現陸行、飛行場景間的自動切換,既是可以在陸地行駛的汽車,也是可低空飛行的飛行器。

但有業內人士對此表示質疑。劉勇對深途說,這款飛行汽車有兩個問題,一是螺旋槳下面的電機非常細(小),兩個這樣的電機不可能拖動一輛汽車的重量,至少十年內技術不可能實現;二是左右雙旋翼的設計加大了風險,兩個旋翼只要一個出現故障,就可能導致墜機,故障概率是傳統單旋翼直升機的兩倍,而且它摒棄了eVTOL分散式推進系統多冗餘設計的優勢。


同時他表示,該設計中,汽車系統與飛機系統互為累贅,效率低,風險大。需要重視的是飛行汽車並不是汽車能飛。他建議可以設計成汽車模組、機艙模組和飛機模組三者的組合,但不能是一個整體,至少20年內的技術不能實現。

劉勇認為,宣傳片中展示的這個設計方案,不可能在2024年量產交付,因為不可能通過適航審定。“這完全就是一個概念產品,單從飛行汽車(eVTOL)行業角度出發不具備商業化價值。”

也有網友評論:“低空飛行器,非得掛上汽車的名字吸引眼球,如果說非得叫汽車,那得符合汽車的相關法規。”

當然,對於發展中的先進事物,眾說紛紜很正常。對於新產品和新技術,外界還是需要多一些包容和耐心。小鵬的這款飛行汽車究竟能否在2024年量產交付,最終還要看技術的迭代速度、小鵬的執行力,以及整個行業的發展程序。

玩家加速佈局,資本爭相進場,大眾開始關注,對於行業的長期發展都是有利的。或許在30年後,飛行汽車滿天飛的場景,真的可以在現實世界上演。

120多年前,德國工程師卡爾·本茨發明第一輛汽車,相隔20年後美國的萊特兄弟發明第一架飛機。當時很多人並不知道它們的誕生會給人類社會帶來多大改變。

如今,汽車和飛機,終於在電氣化的推動下開始合二為一。這一次,又會掀起多大的變革呢?

*題圖來源於《銀翼殺手2049》。

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