再忍一下,电动飞机快来了
原创2021-09-27 16:56

再忍一下,电动飞机快来了

出品:虎嗅驻成都编辑

作者:雨林下,封面:视觉中国


eVTOL(电动垂直起降飞行器)作为一条通航新赛道正在被资本高度聚焦。

 

eVTOL,全拼Electric Vertical Takeoff and Landing,超级大白话就是电动飞机的雏形。


近些年,电池的突破使汽车实现了电力发动机的应用,有人就想,那飞机能不能电动化呢?


于是,便有了eVTOL。


这种飞行器靠旋翼垂直起降,无需跑道,纯电设计,加之搭载自动或半自动驾驶技术,具有强适应、少噪音、低造价的特质,作为城市空中出行工具很有想象力。


9月,eVTOL初创公司时的科技、沃兰特、峰飞科技纷纷发布融资消息,吉利旗下沃飞长空与德国Volocopter宣布在成都成立合资公司沃珑空泰,亿航智能(EH.US)也与东部通用航空达成战略合作。

 

其中,时的科技一个月内连续拿了蓝驰创投的种子轮和德迅投资的种子+轮投资,合计千万美元。该公司发布的代号为“E20”的5座eVTOL项目重点针对载人出行,兼顾物流和救援。

 

顺为资本领投的沃兰特完成数千万元天使轮融资,其1:3缩比验证机“TINY小胖子”刚完成首次试飞。

 

峰飞科技A轮融了1亿美元,研发产品包括大载重货运物流无人驾驶飞行器和大型载人飞行器,目前V400“信天翁”货运eVTOL项目正在申请适航审定。

 

沃珑空泰直接下单订购了150架德国Volocopter旗下飞机,作为全球唯一获得欧洲航空安全局设计和生产批准的eVTOL制造商,Volocopter拥有一系列客运(VoloCity 、VoloConnect)和货运(VoloDrone)机型。

 

欧美步伐更快,Joby、Lilium、Archer三家电动航空公司从上个月起均陆续登录美股。

 

市场的宠幸并非突如其来。

 

作为空中载具的eVTOL实际并不新鲜,可以说是由先前噱头十足的“飞行汽车”降维而成。

 

造“飞行汽车”需要融合陆空两套技术和运营规则,概念过于超前,一直在研发,总是难交付,等于新手村都没进,上来就挑战地狱模式。


终于,牛皮吹不动了,故事一时半会儿也讲不下去了,怎么办?



前线实验过程中,大家发现能进入飞行测试阶段的产品都是eVTOL,很快,“飞行汽车”便降维成能更快照进现实的“电动垂直起降飞行器”。


由于eVTOL只能在天上飞,不能在地上开,使用场景主要对应城市空中出行。


同样是垂直起降,eVTOL和燃油直升机的区别在于,除了动力轴承,几乎没有其他移动部件,维修保养成本非常低,飞行中也很安静,机上人员只听得到电流的轻微蜂鸣。

 

自由探索技术命门

 

eVTOL在欧美提早发展了五六年,国内近期才刚起步,但产业整体在培育期,国外的先行优势并不明显,各家都还在积极落地成品,抢占市场,没有出现真正意义的巨头机构。

 

顺为资本许卓群认为,正是这种格局令国内风投机构感到兴奋,弯道超车的机会近在眼前。比起无人机,eVTOL的底层基因偏向传统商用客机,这种重达吨级的飞行器坠毁成本高、代价大,不能像小型无人机那样靠试飞来试错开发,因此采用正向设计,建立符合民用航空产品的安全开发体系才是eVTOL唯一可行的方式。眼下,集中涌现的创业公司们也在收敛产品和行业定义,开启全产业链演进,上游有许多做电池、飞控、航电和通讯的子系统供应商,一旦eVTOL赛道热起来会把古老的航空业再度激活。



鉴于eVTOL的制造门槛,创业者大多来自老牌航空企业的资深专家,针对整机的技术命门,业内人士主要概括为三个方面:平台构型、飞控驾驶和动力推进。

 

平台构型主流的有复合翼、多旋翼和多涵道。不同构型决定了eVTOL在飞控和动力上的技术分配,是所有故事情节的前提铺垫。据沃珑空泰介绍,多旋翼技术成熟、安全可靠,航程航时基本能满足城市通勤;复合翼和多涵道研发难度大,飞控算法更复杂,但应用潜力更广。不过,在国内外监管方没有给出外形参考答案前,共识也在流变,尚不存在“标准构型”,一切皆可尝试。


飞控驾驶是eVTOL目前行业的分歧点。从低空环境的复杂程度和运营成本来说,无人驾驶更利于空中管理。也有公司主张配置飞行员,理由是现阶段自动驾驶系统的避障和应急处置能力远不能覆盖潜在安全隐患,尤其对气象变化无法充分认知,短期内搭载飞行员更有助于获得适航认证。

 

动力推进是第三个难题,新能源的电力推进系统是决定eVTOL性能的关键。德迅投资周华林告诉虎嗅,动力系统能否在飞行器上使用的一大核心指标就是——功率密度。过去,蒸汽机带来了火车,内燃机带来了汽车,涡轮喷气发动机带来了飞机,这中间的内部规律是每一种交通工具对功率密度要求不同。以前由于成本原因和控制半导体的不成熟,电动机主要聚焦小功率高转速的应用,随着半导体发展,符合航空标准的大型无刷电动机的功率密度已经能达3-4kw/kg,相当于80年代直升机涡轴发动机的功率密度。所以,eVTOL兴起的时点到了。

 

从资本视角,周华林表示,创始团队不仅要有成熟的技术路线判断力,还要有与研发阶段相匹配的市场规划,以及从试点城市到全国范畴的实施方案。

 

由于eVTOL需要在实际交付和运行中积累大量真实场景下的飞行数据,并进行多方位实验确保安全。商业路线上,有的公司选择循序渐进,比如沃珑空泰和峰飞科技就以先载货再载人为战略,而时的科技和沃兰特则选择直接以载人作为起始标准。

 

充分敬畏适航审定

 

适航一词源自适海——为了海上航行安全制定的航海规则,民航局就借鉴了这一理念。

 

如何通过适航认证是令这群eVTOL创业公司最头痛的事,这确实比登天还难。但要知道,每一条适航规定的背后都是血淋淋的历史惨案和教训,放松管理就是漠视生命。

 


若参考欧洲航空安全局的相关法规,eVTOL这类飞行器的故障率要与大型民航客机一致,即系统级灾难性事故率小于十的负九次方,也就是0.000000001。标准显然够严格,也意味着对eVTOL厂商的技术要求几近苛刻。

 

今年4月,中国民航局已成立专门审查工作组开展亿航216型号合格审定工作,这也是中国民航局首个载人无人机系统TC审定项目。民航中南局官宣显示,亿航智能(EH.US)申请EH216载人无人机型号合格审定是全世界首例,引起了各国的高度关注,我方将对现有适航审定规章、适航标准进行深化梳理,确定审定方向及框架,迈出审定推进第一步。

 

该紧要紧,该松也要松。

 

在低空空域管理政策端,国内不断迎来红利,自2017年四川成为全国第一个开展低空空域协同管理改革的省份后,湖南、江西、安徽三省也次第获批成为全域低空飞行试点的省份。

 

关于配套商业环境,嗅觉灵敏的公司已经盯上了空中基础设施扩建,现代汽车年初就声称将在未来五年向全球推出200个eVTOL站点,巴西航空工业也在布局研究eVTOL充电桩。

 

此外,还有起降平台、指挥调度系统等等都是全新待探索的未知环节。未来几年,各方的推动将使eVTOL市场的不确定性慢慢消失,产业视野也会越发清晰。

 

值得围观的是,这波航空创业浪潮让新老选手站回了同一起跑点,参赛哨声响起,谁将胜出?


本文为「 无人机在西南起飞 」专题策划第四期,第一期回顾:《巴山,夜雨,无人机》,第二期回顾:《李白走不完的蜀道,他能飞完》,第三期回顾:《“枪口”对准无人机》,将持续报道无人机和通航相关产业,欢迎交流。


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