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大约一年前,波音完成对电动垂直起降飞行器制造商 Wisk Aero 的收购,并于今年初增资 4.5 亿美元,支持其开发无人驾驶空中出租车,使 Wisk Aero 成为同类竞争者中资金最充裕的“创业公司”。波音公司首席技术官表示,计划在 2030 年前进入亚洲飞行汽车业务市场,重点挖掘交通拥堵城市客户快速出行需求,与波音长期合作的日本有望成为首个开拓的亚洲市场。此前已有多家公司向日本政府申请飞行出租车认证,包括本土初创公司 SkyDrive、德国的 VoloCopter 等,据说 2025 年大阪关西世博会上,这些企业的 eVTOL 将亮相飞行。
中国大力发展低空经济,珠海市提出到 2035 年全面建成“天空之城”;成都市希望通过三年行动计划提升工业无人机产业链;广东省发布应用场景机会清单,推动低空经济相关项目;苏州、无锡、合肥等强市也有布局。不仅波音,发展势头正盛的新能源企业也盯上了 eVTOL 和低空市场,若能分得一杯羹,对新锐公司意味着未来更大的市场机遇和发展空间。
01 无人机:低空市场的先驱
无人机开启了低空市场的早期教育工作。如今提起低空经济,人们容易联想到飞行汽车、空中巴士等画面,实则最早开启低空市场的是无人机。因其具备不载人、体积小、造价低等优势,工业级无人机近年来受欧美亚等国家公共事业部门青睐,在科学探测、农林植保、电力巡线、航空拍摄、环境监控、抗震救灾等领域广泛应用。
无人机新应用场景不断涌现。从血站到医院车程 2 小时,无人机半小时内可送血液急救;能吊起 15 公斤水袋精准投放到着火点;在深圳每月配送一万多外卖,未来还将用于运送零售商品。无人机已走进千家万户,从昂贵玩具发展成能干活赚钱的工具,通过与传统行业结合,海内外无人机市场规模快速增长。
2023 年我国民用无人机研制企业超 2300 家,量产产品超 1000 款,交付民用无人机超 317 万架,产业规模超 1200 亿元,稳居全球首位,预计到 2025 年将突破 2000 亿元。QYResearch 调研团队报告显示,预计 2029 年全球无人机市场规模将达 137.3 亿美元,未来几年年复合增长率 CAGR 为 7.9%。DJI(大疆)、AeroVironment、Lockheed Martin、Parrot、Yamaha 等企业把控全球较大市场份额。无人机产业规模增长带动技术研发进步,尤其在传感、能源、通信、飞行控制、智能控制等核心技术方面,为 eVTOL 发展奠定基础。
多旋翼无人机飞行控制技术可直接用于多旋翼 eVTOL,其使用的高能量密度电池和高效电机,能为 eVTOL 提供可靠动力系统选项,无人机测试可在小规模、低成本下验证 eVTOL 关键技术。更重要的是,无人机行业培养了一批创新企业和研发人才,产业资源和基础建设对 eVTOL 研发推广有积极影响。
在深圳,以大疆、中信海直、东部通航、亿航智能等为代表的 1500 余家无人机产业链企业聚集,产品覆盖多种应用场景。产业链聚集降低企业生产成本,增强竞争力。深圳率先配套好低空经济发展的基础设施和政策法规,2023 年新开通无人机物流航线 77 条,累计开通 156 条,建立 89 个停靠站点,实现载货无人机飞行 61 万架次,位居全国第一。基于这些产业基础,全球首条电动垂直起降航空器(eVTOL)跨海跨城空中航线在深圳和珠海之间首飞,也就更合理了。
02 电动力:新能源发展的成果
eVTOL 更像是新能源产业发展到一定阶段的产物。先辨析 eVTOL 和飞行汽车概念:eVTOL 主要用于垂直起降并能空中飞行;飞行汽车能在空中飞行且可在地面行驶,不只是具备垂直起降能力。
燃油机时代,飞行汽车因无法解决发动机体积和重量技术问题未能发展起来。1917 年美国航空先驱格伦·寇蒂斯造出世界第一架飞行汽车 Autoplane,装有 12.2 米长机翼,却只能短距离飞行跳跃。动力电池技术发展成熟,给飞行汽车和 eVTOL 带来转机。小鹏汇天是目前关注度较高的相关创业企业。
eVTOL 核心特点是以电动动力系统代替内燃机系统,能采用多旋翼、倾转旋翼或固定翼加垂直起降等创新设计,更好适应电动化和智能化趋势。随着电池技术进步,能量密度提高,电池体积和重量减轻,eVTOL 续航和载荷能力增强,还具备安全性高、成本低、噪音小、维护简单、节能环保等优点。
动力电池龙头企业宁德时代已与中国商飞合资成立航空公司,推动电动飞机研发和应用,开发民用电动载人飞机项目。飞行汽车同理,采用高能量密度电池组作为电动马达,利用多种设计产生上升力,往往包含过渡机制,让车辆能从地面行驶模式转换到空中飞行模式。
此外,eVTOL 和飞行汽车需要高度自动化飞行控制系统,能感知低空气象环境并应急恢复,利用先进传感器和 AI 技术实现无人驾驶自主飞行能力。这些技术已在新能源汽车上整合应用,难怪特斯拉、广汽、小鹏、吉利等新能源车企有意在飞行汽车赛道竞争。
目前进程最快的小鹏汽车,打算在今年 11 月珠海航展上开启小鹏汇天分体式飞行汽车“陆地航母”全球预定,售价超 100 万元,计划在 2025 年底大规模交付。eVTOL 行业头部企业背后多是波音、航空公司、航空航天一级供应商和老牌车企身影。航空公司对 eVTOL 帮助多方面,如通过预订单带动上游产业链研发投入,帮助制造商与监管部门沟通获适航认证;凭借市场经营和品牌形象,帮助制造商设计更符合运营需求的飞行器、开发服务方案,提高公众接受度并进行市场验证。不过,即便有成功企业支持,eVTOL 和飞行汽车实现商业化也非易事。
03 商业化:面临的重重挑战
eVTOL 概念伴随城市空中交通(UAM)概念诞生,解决城市交通拥挤是其最大需求来源。城市空中交通具有全自动无人驾驶、快速便捷、集中式平台、共享经济、绿色低碳等特点。摩根士丹利预测,到 2040 年城市空中交通行业总产值能达 1 万亿美元,至 2050 年将达 9 万亿美元。
除城市空中交通,空中旅游和娱乐观光、空中应急救援等也是 eVTOL 有机会施展的应用场景。但 eVTOL 要成为消费品,不仅要满足终端消费者出行需求,还需实现良好社会效益与经济效益。
刚拿到全球首张 eVTOL 生产许可证的亿航智能,其计划量产的 EH-216- S 售价为 239 万元 / 架,大幅低于直升机价格,与保时捷、法拉利等豪车价位相当,且用电成本低。在人口拥挤城市,相同路程下 eVTOL 比汽车节约 4 / 5 时间,对豪车消费群体是不错选择。
然而,若 eVTOL 只针对富人,地方政府可能不愿为之兴建充电桩、停机场等配套基础设施,花费大量人力物力维护空中秩序。毕竟 eVTOL 在城市低空区域运行,稍有差错可能影响大量居民。所以 eVTOL 大概率会应用于公共服务领域,但单次票价至少比地铁贵几倍,运输人员数量远低于地铁。
有地铁普遍亏损运营的前车之鉴,地方政府建设低空出行配套基础设施会精打细算。若建设速度跟不上,eVTOL 即便技术成熟,客户体验也会不佳。更何况 eVTOL 还需大学等机构培养专业飞行员、维修员乃至乘务员,就像航空业之前经历的那样。
低空经济发展缓慢,企业不能盲目跟风,行业不能泡沫化。政府对低空经济寄予厚望,因其产业链长、带动能力强,能整合立体空间资源,吸引投资,增加就业,催生消费,造福民生。中国曾在飞机制造产业链上份额有限,中国商飞仍在追赶波音、空客。但在低空出行新赛道上,中国企业有望大有作为。