空中汽車如何飛起來

趙雅晴　王靜儀　陳亮

2024年5月19日，浙江金華，中國旅游日當(dāng)天，在金華市開發(fā)區(qū)羅埠鎮(zhèn)后張村的金婺航空飛行營地，飛行愛好者們搭乘直升機飛上藍天，俯瞰衢江兩岸旖旎風(fēng)光，體驗低空飛行之旅。圖/視覺中國

人類比以往更加渴望探索天空。

電影《第五元素》中就出現(xiàn)過這樣的場景：外形似出租車模樣的飛行汽車，在城市的高樓大廈間穿梭。

伴隨著地面道路愈發(fā)擁擠，向天空發(fā)展是必然方向。

如今，國內(nèi)外眾多企業(yè)正在投入研發(fā)用于城市通勤的電動垂直起降飛行器（eVTOL，electric Vertical Take-off and Landing），也就是市場俗稱的飛行汽車。它不需要跑道，起降占用空間小，航行速度快，有望成為城市交通出行的空中“飛的”，帶來人類出行方式的全新變革。

2024年，“低空經(jīng)濟”一詞席卷政策、產(chǎn)業(yè)，A股至少有38家低空經(jīng)濟概念股漲幅超過30%。而作為“低空經(jīng)濟”中最受關(guān)注賽道，eVTOL更是促發(fā)了萬億級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)空間，中國、美國、歐洲等都在積極布局。

根據(jù)Morgan Stanley預(yù)測，到2040年，全球eVTOL市場規(guī)模將超萬億美元，中國將占據(jù)25%左右的市場份額，將是全球最大的城市空中交通市場。

低空出行的未來已經(jīng)勾勒，但真正進入我們的生活至少要兩三年之后，其中要突破技術(shù)創(chuàng)新、空域管理、應(yīng)用場景、商業(yè)模式等關(guān)卡，每一關(guān)都涉及企業(yè)、市場、投資和政府等主體。

當(dāng)前，eVTOL的應(yīng)用場景集中于旅行觀光。圖/中新

“飛的”出行仍需三年至五年

行業(yè)論壇上，一場演講結(jié)束了，嘉賓剛剛回到座位，幾十個人就把他團團圍住，有人打招呼、有人加微信，不顧臺上的新演講還在繼續(xù)。

在5月24日第八屆世界無人機大會上，這樣的場景接連發(fā)生了兩次，被圍住的主角分別是億航智能副總裁賀天星，以及上海峰飛科技副總裁謝嘉——這兩家企業(yè)是中國僅有的兩家取得相關(guān)領(lǐng)域適航認證的公司。

在今年4月，億航智能EH216-S取得全球首張生產(chǎn)許可證，加上此前取得型號合格證、標準適航證，是行業(yè)內(nèi)率先取得三證的機型。峰飛航空的eVTOL“盛世龍”從深圳起飛，僅用20分鐘就抵達珠海，成為上半年輿論焦點。

這展示的是一個美好的未來：乘坐eVTOL飛行于城際之間，不僅耗時短，價格也僅需200元-300元/人。據(jù)《財經(jīng)》了解，同樣的航線如果用直升機飛，成本至少1500元/人。

未來是美好的，但業(yè)內(nèi)人士普遍認為，理想中的“飛的”出行，仍需三年至五年時間。

首先是eVTOL本身。目前，僅有億航智能的EH216-S無人駕駛載人航空器系統(tǒng)集齊了適航審定“三證”，具備了量產(chǎn)的資質(zhì)，剛剛達到商業(yè)化運營的門檻。

民航局規(guī)定，eVTOL所屬的航空器類目合法投入使用所需的取證包括三類，即型號合格證（TC）、生產(chǎn)許可證（PC）、運行許可證（AC）。其中，TC通常被比喻為飛行器的“準生證”，是最難的第一步。

御風(fēng)未來副總裁岳婷婷對《財經(jīng)》說：“向民航局證明安全性類似于做技術(shù)證明題，需要不斷地進行創(chuàng)新研發(fā)去滿足動力載重之類的要求，并且需要一定的時間跨度，比如要證明你有多少安全時長，必須通過時間累積?！?h4>表1：國內(nèi)主要eVTOL廠商適航認證進展

資料來源：根據(jù)公開資料整理。制表：顏斌

據(jù)《財經(jīng)》整理，時的科技、零重力、小鵬匯天、御風(fēng)未來、沃飛長空等eVTOL飛行器制造企業(yè)正在積極提交TC證的適航申請。預(yù)計獲批節(jié)點在2025年到2026年左右。

其次，飛行器準備好了，也并不意味著想飛哪兒就能飛哪兒。根據(jù)民航局公告，使用需滿足嚴格條件：只能在人口稀少區(qū)的陸地飛行，不能跨海；只能在白天運行，下雨下雪等氣象環(huán)境無法運行；只能在隔離空域內(nèi)飛行，需保持在遠程機組視線范圍內(nèi)；最大起飛重量為620kg，可以搭載兩個成年人；滿載最大航程為30km，最大巡航速度為130km/h，續(xù)航時間25分鐘。

在實際運行過程中，起降點及航線需要與當(dāng)?shù)孛窈街鞴懿块T共同制定，以確保通信可靠、航線不會與其他飛行航線沖突、航線中沒有固定障礙物阻擋。

而大規(guī)模普及仍需時間。寧德時代董事長曾毓群表示，寧德時代正在從1噸的小飛機開始嘗試，一直需要做出能讓8.8噸飛機起飛的電池，因為商業(yè)應(yīng)用的電動飛機需要在8噸。電動飛機商業(yè)化時間表預(yù)計在2027年、2028年。

總部位于成都的eVTOL頭部企業(yè)沃飛長空對《財經(jīng)》表示，隨著低空空域改革、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等逐步推進，預(yù)計到2030年，eVTOL的載人空中運營會大規(guī)模普及。

三個技術(shù)難題，安全是核心

酷炫的飛行汽車確實讓人心潮澎湃，但當(dāng)它進入交通生活，人們或是乘坐它飛行在高樓大廈間，或是漫步在飛行器下方，最直接的問題就是安全該如何保障。

沃飛長空CEO（首席執(zhí)行官）兼首席科學(xué)家郭亮對《財經(jīng)》表示：“安全是低空商業(yè)化的挑戰(zhàn)，也是市場大眾最關(guān)心的問題。安全分兩個層面，一個是產(chǎn)品設(shè)計安全，增加防碰撞、冗余度等。另一層面是心理安全，讓消費者感到安全?！?/p>

根據(jù)現(xiàn)有的適航標準要求，一架民航客機因自身的系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致機毀人亡災(zāi)難性事故的概率，為每飛行小時10的負9次方，直升機為10的負7次方。

西工大孵化的eVTOL企業(yè)華羽先翔董事長兼CEO白志亮對《財經(jīng)》表示，目前行業(yè)公認eVTOL的適航安全性是10個負8次方左右，如果能達到民航客機一樣的安全性，eVTOL自然能實現(xiàn)在城市上空人口密集區(qū)運行。

eVTOL作為全新物種，最重要的是安全，一旦發(fā)生任何事故，將摧毀外界對行業(yè)脆弱的信心。

因此，容億投資高級合伙人趙炬認為，eVTOL的發(fā)展路徑會是漸進式的，先載物后載人、先郊區(qū)后城市逐步滲透。

第二個技術(shù)難題是電池。就像電池決定了一輛新能源汽車的續(xù)航里程，電池的性能指標同樣直接決定了eVTOL的安全性和飛行性能。

但相較汽車，eVTOL對電池的要求更高，需要更高安全、更高能量、更高功率的快充電池，其中能量密度較低是當(dāng)前核心技術(shù)難點。

目前鋰離子電池技術(shù)成熟并且商業(yè)化程度較高，能量密度上限為250Wh-300Wh/kg，但業(yè)界普遍認為，eVTOL理想的電池能量密度需達到400Wh-500Wh/kg。2023年10月發(fā)布的《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要》，已明確將400Wh/kg級航空鋰電池產(chǎn)品視為關(guān)鍵技術(shù)之一。

不過，能量密度不是電池技術(shù)的一切。適用于航空的電池，要在密度、放電倍率、循環(huán)等方面達到一個最佳平衡點。孚能科技董事長王瑀對《財經(jīng)》說：“對于客戶來說，這個電池是否經(jīng)過大規(guī)模驗證、可靠性是否高是他們最關(guān)心的點，而不是單一追求能量密度?！?/p>

王瑀還特別強調(diào)電池的經(jīng)濟性：電動飛機要獲利就得增加飛行次數(shù)，飛行次數(shù)越多收益就越高。因此，電動飛機的電池需要有強大快充能力，充電越快，在空中飛行時間就越多。同樣，長壽命的電池可以增加電動飛機使用時間，從而攤薄使用成本。

表2：國內(nèi)主要eVTOL廠商成立時間、融資輪次與派別

注：截至2024年5月29日。資料來源：根據(jù)企查查與公開資料整理

目前包括寧德時代、國軒高科、億緯鋰能、孚能科技等廠商都已積極布局該領(lǐng)域，開發(fā)相關(guān)的電池產(chǎn)品。其中，孚能科技動力電池的電芯和能量密度已分別能夠達到280Wh/kg和230Wh/kg，而寧德時代更是發(fā)布了能量密度500Wh/kg的凝聚態(tài)電池。

“從地面到天空，新能源電池技術(shù)需要的是一場技術(shù)革命，而非某個簡單的技術(shù)創(chuàng)新?！币晃浑姵啬茉磸臉I(yè)人員對《財經(jīng)》說。

電池之外，電機同樣有待突破。

eVTOL多采用分布式推進系統(tǒng)DEP（Distributed Electric Propulsion），即機翼或機身上分布多個電機，從而驅(qū)動多個旋翼構(gòu)成動力系統(tǒng)，為飛機提供必要的推力和升力。

這種設(shè)計不僅要求電機具備高效的能量轉(zhuǎn)換能力，還需要在轉(zhuǎn)矩密度、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等方面達到嚴苛的標準。比如電機需要在緊急情況下額外輸出至少50%的功率，同時還應(yīng)具備高功率密度，以降低整體重量并提升飛行效率。

目前針對eVTOL的電機并未實現(xiàn)量產(chǎn)，成本較高。時的科技創(chuàng)始合伙人兼CMO（首席營銷官）蔣俊表示，考慮到安全性和適航審批，如今新能源電動車行業(yè)的電機技術(shù)還難以復(fù)用到eVTOL行業(yè)。

隨著eVTOL行業(yè)持續(xù)升溫，有電機企業(yè)對《財經(jīng)》表示，預(yù)計在未來三年至五年，將會有比較安全可靠的國產(chǎn)化高功率航空電機，屆時整機成本有機會大幅下降。

空域管得住才能放得開

新興領(lǐng)域的發(fā)展往往是技術(shù)先行，倒逼監(jiān)管體系和政策標準的升級和創(chuàng)新。

技術(shù)讓eVTOL飛起來，但是在哪兒飛、怎么飛、如何管，都是監(jiān)管方亟待解決的問題。

相比地面和湖泊，空域的管理更為嚴格。

中國空域改革始于2010年，國務(wù)院與中央軍委下發(fā)《關(guān)于深化我國低空空域管理改革的意見》。突破性進展發(fā)生于2023年11月，民航局和國家空中交通管理委員會辦公室等部門發(fā)布《中華人民共和國空域管理條例（征求意見稿）》，在真高300米以下劃設(shè)了G類、W類非管制空域，使低空飛行活動審批手續(xù)大為簡化。

空域的開放，在120米以下的無人機領(lǐng)域先行先試。2024年1月1日起實施的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》中，針對微型、輕型、小型無人機劃分了適飛空域，在真高120米以下的適飛空域可自由飛行，無需提交飛行活動申請。目前像新規(guī)試點區(qū)域深圳和海南，適飛空域分別占總空域的70%和90%。

如今，在深圳的特定區(qū)域，如深圳人才公園，人們可以享受美團提供的由無人機派送的外賣訂單；城際間，順豐推出了無人機“閃送”服務(wù)，并開通了跨城快遞航線。

對于巡航高度在300米左右的載人eVTOL而言，低空空域的大門依然難以叩開。

飛先科技及若航工業(yè)集團主席呂勇對《財經(jīng)》表示：“我希望低空空域全面開放，讓大家想飛就飛。低空飛行不應(yīng)該像大航班那樣設(shè)置航路，而是應(yīng)該設(shè)置航行規(guī)則，比如南往北向左飛，北往南向右飛，再比如不在學(xué)校上空飛等。因為城市在不斷建設(shè)，新的高樓崛起可能會導(dǎo)致原來能飛的點變成不能飛的點，因此航行規(guī)則比航路設(shè)置更符合低空飛行實際情況?！?/p>

這是一個全新的、多樣化的領(lǐng)域，飛行器的智能化水平和技術(shù)路徑變得非常多元。在當(dāng)前低空通信、導(dǎo)航和監(jiān)視技術(shù)的能力尚顯不足的環(huán)境下，對現(xiàn)有空域監(jiān)管體系提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

管不住成為放不開的關(guān)鍵掣肘。

在世界無人機大會天路論壇上，中國民航局空管行業(yè)管理辦公室楊非表示，關(guān)鍵在于提升空域管理能力，主要涉及空域被監(jiān)視能力和空域保持能力。前者指能夠識別空中的每一架飛機，類似當(dāng)今的道路“天眼”，后者指搭建天路“電子圍欄”，根據(jù)城市空域的實時情況進行交通指揮。

探索性嘗試已在進行，民航局牽頭的民用無人駕駛航空器綜合管理平臺（UOM）在2024年1月1日上線，實現(xiàn)操縱員管理、登記管理、空中交通管理、空域信息發(fā)布等功能。

楊非表示，未來希望借助UOM，實現(xiàn)民航行業(yè)安全監(jiān)管，構(gòu)建起“行業(yè)管理+社會管理”框架，探索和完善低空交通管理體系，為未來低空運行的通航飛行器與無人駕駛航空器的融合運行提供制度與技術(shù)的探索。

此外，配套基礎(chǔ)設(shè)施的搭建是必不可少的。

雖然eVTOL的起飛不需要跑道，但就像汽車有停放的車位、行駛的馬路、維護的汽修廠等，eVTOL與城市空中交通系統(tǒng)需要一個設(shè)施完善的運營環(huán)境。城市空中交通系統(tǒng)包括指揮調(diào)度平臺、導(dǎo)航與定位系統(tǒng)、站點等組成部分。

郭亮對《財經(jīng)》說：“對于中國而言，最大的王牌就是新能源積累。我們不僅在產(chǎn)業(yè)鏈上有大量積累，基礎(chǔ)設(shè)施也是核心競爭力。相比美國，我們每條高速公路、每棟大廈都有充電基礎(chǔ)設(shè)施，便于后期打造成適合eVTOL的充電場地?！?/p>

對此，政策層面持續(xù)推進，各地政府也在加速建設(shè)。

5月22日，中國民用機場協(xié)會發(fā)布《電動垂直起降航空器（eVTOL）起降場技術(shù)要求》團體標準。該標準于2023年底正式啟動編制，是我國首部針對電動垂直起降航空器（eVTOL）起降場的技術(shù)規(guī)范。

“最終我們的目標是實現(xiàn)市場的想象——想飛隨時可以飛，就像現(xiàn)在私家車和網(wǎng)約車一樣。要達到這個規(guī)模，大概需要10年或15年的時間，一是eVTOL安全性的不斷提升，二是低空空域的管理系統(tǒng)和配套設(shè)施的完善?！壁w炬對《財經(jīng)》表示。

市場到底在哪里

一位北京的私募基金經(jīng)理對《財經(jīng)》表示，2024年初開始，他們從芯片領(lǐng)域轉(zhuǎn)向低空經(jīng)濟，聚焦在eVTOL賽道。進行了一波密集調(diào)研之后，發(fā)現(xiàn)行業(yè)在技術(shù)、市場方面都有較強的不確定性，至今仍在觀望，沒有出手投資。

“看不明白”是這位基金經(jīng)理的困惑，首當(dāng)其沖是電池等核心技術(shù)問題還沒有解決，看不出各家的技術(shù)壁壘；在市場方面，實際的落地場景目前還不明確，距離大規(guī)模普及還有距離。

這樣的觀望情緒不在少數(shù)。以全球最大的飛機制造商空客為例，盡管擁有從造民航客機到造eVTOL的“降維打擊”的實力，但旗下的eVTOL原型機在2024年3月首次向公眾進行展示，目前正在進行地面測試，還沒有飛上天，相較中國eVTOL頭部企業(yè)已經(jīng)開展大量飛行測試的進度相對落后。

空中客車首席執(zhí)行官傅里（Guillaume Faury）對《財經(jīng)》透露，空客對eVTOL的定位尚未確定，“我們目前還沒有決定它是否會作為產(chǎn)品進入市場，還是繼續(xù)作為原型機進一步開發(fā)，或者在其他平臺上進行深入研發(fā)。我們?nèi)匀话阉?dāng)做一個新興的產(chǎn)品、技術(shù)和概念”。

這家老牌飛機制造商認為，eVTOL需要為社會帶來附加值，并能使大眾受益，而不僅僅是為少數(shù)人服務(wù)，目前公眾接受度以及潛在市場規(guī)模還不明朗。

市場到底在哪里？這是外界對eVTOL行業(yè)的普遍懷疑。

當(dāng)前，eVTOL的應(yīng)用場景集中于旅行觀光。

億航已經(jīng)在廣州、深圳等地開展了eVTOL旅行體驗項目。今年二季度預(yù)計在合肥的駱崗中央公園開展空中游覽觀光旅游項目，也將嘗試與餐飲和民宿等商家合作，定點開展接送服務(wù)。

但eVTOL的市場絕不止于文旅觀光，而是成為城市交通的一部分。

據(jù)預(yù)測，到2040年，中國eVTOL市場將占全球eVTOL市場規(guī)模的20%-25%，規(guī)模達到1.50萬億美元（約合人民幣10.87萬億元），城市空中交通（UAM）將是其中的主要應(yīng)用場景。

謝嘉對《財經(jīng)》表示，目前最缺乏的是在成熟高頻的應(yīng)用場景中常態(tài)化運行。“沒有常態(tài)化飛起來就形成不了應(yīng)用需求，我們廠商需要在保證安全的前提下，將eVTOL在不同場景中，從小頻次到高頻次，逐漸常態(tài)化運行?！?/p>

呂勇提出了兩種場景?！耙皇强罩泄?，城市間點對點固定線路通勤，比如接送商務(wù)旅客往返蘇州工業(yè)園區(qū)和無錫蘇南機場，450元-600元飛一次；二是包機飛行，類似打車業(yè)務(wù)，消費者可以通過App選擇就近停機坪飛往想去的目的地，再有學(xué)飛行的學(xué)員將飛機飛回來，作為教學(xué)的一部分?！痹谒脑O(shè)想中，未來人人造飛機，人人學(xué)飛行。

海外也是市場。峰飛航空采取了中國和歐洲兩大主要市場共同推進適航認證的路線。今年4月，峰飛官宣正式向日本AAM（先進空中交通）先鋒運營商交付首架盛世龍，用于城市空中交通展示飛行，并推進在2025年大阪世博會實現(xiàn)eVTOL演示飛行的目標。

時的科技也在部署出海，與馬來西亞等東南亞國家開展積極交流，時的科技創(chuàng)始合伙人、首席市場官蔣俊說，eVTOL的適用場景非常貼合東南亞的跨島旅行市場，未來有望落地實行。

誰是空中特斯拉

十年前，新能源汽車賽道跑出了特斯拉、“蔚小理”，如今在政策加持、資本蜂擁的eVTOL賽道，誰能領(lǐng)先起飛？

全球已經(jīng)有超800多家eVTOL飛行器研發(fā)企業(yè)，主要有三股力量：航空公司、車企和初創(chuàng)公司。

傳統(tǒng)航空企業(yè)如波音、空客、巴西航空工業(yè)公司和中國航空工業(yè)集團等，基于業(yè)務(wù)的相近性，已在eVTOL領(lǐng)域展開布局。

汽車制造商也不甘落后?，F(xiàn)代汽車將城市空中交通部門獨立為Supernal；吉利汽車成立沃飛長空并與Volocopter建立合作；小鵬汽車通過小鵬匯天進軍eVTOL領(lǐng)域。

初創(chuàng)公司則是最大派別，國外有Joby、Archer、Lilium、Volocopter等行業(yè)翹楚，國內(nèi)則有億航、峰飛、時的科技、御風(fēng)未來等企業(yè)。

但據(jù)零重力飛機工業(yè)首席戰(zhàn)略官陳炎統(tǒng)計，全球投身新能源航空器賽道的企業(yè)，公開發(fā)布的型號超過1000個，其中只有不足5%的型號完成了原型機下線。航空業(yè)向來是個資本密集型產(chǎn)業(yè)。eVTOL從設(shè)計到制造再到認證，需要花費超數(shù)十億元的資金。

在達到商業(yè)化運營的前夜，能否有充足的資金保證自己“存活”，是企業(yè)面對的關(guān)鍵問題。

未上市的國內(nèi)eVTOL廠商主要通過一級市場的融資獲取資金。2023年是投融資數(shù)量最多的一年，達到八起，已披露金額為5.1億元。

進入被稱為“低空經(jīng)濟元年”的2024年，一級市場持續(xù)加碼，截至5月，時的科技和沃特蘭航空已完成A輪融資，小鵬匯天將開啟B輪融資。

據(jù)《財經(jīng)》統(tǒng)計，國內(nèi)eVTOL企業(yè)可以進一步細分為四大派別：以億航和峰飛為代表，專注研發(fā)eVTOL起家的科創(chuàng)派；以小鵬匯天和沃飛長空為代表，背靠車企的車企派；以時的科技和御風(fēng)未來為代表，創(chuàng)始團隊有著商飛C919研發(fā)經(jīng)歷的商飛派；最后，是以零重力、華羽先翔為代表，由院士或高校教授創(chuàng)立的學(xué)院派。

按上市進程來看，億航是最快的，2019年在納斯達克上市，截至2024年5月29日股價為15.84美元，市值為10.07億美元；Joby、Archer和Lilium也先后通過特殊目的收購公司（SPAC）沖到了上市，截至2024年5月29日，市值分別為34.4億美元、10.4億美元、4.7億美元。

有了錢，造好了eVTOL，企業(yè)該走什么樣商業(yè)模式實現(xiàn)盈利？

某eVTOL企業(yè)高管對《財經(jīng)》表示，各家企業(yè)的商業(yè)模式和策略不一樣，有的瞄準個人市場，致力于將eVTOL賣給個人買家；有的想做載人出行的平臺運營商，實現(xiàn)“打飛的”的立體出行愿景。

整體而言，選擇平臺運營商路線的eVTOL企業(yè)較多。盡管eVTOL和一輛豪車的價格相當(dāng)，但個人買家往往“買得起、用不起”，停放、維護、飛行審批和檢修等環(huán)節(jié)都是問題，買家往往需要找專業(yè)公司花大價錢托管，就像當(dāng)前私人飛機的使用模式。因此大規(guī)模的商業(yè)化運營，往往需要一個強大的運營商作為后盾。

國內(nèi)外頭部公司的思路有共通之處。Archer的產(chǎn)品Midnight目前正處于FAA（美國聯(lián)邦航空管理局）認證計劃的最后階段。計劃未來采取整機出售+航線運營的模式，在人口稠密的城市直接面向消費者提供空中拼車服務(wù)，也會出售飛機給其他運營商，目前意向訂單總額達700架，價值高達35億美元。

另一行業(yè)標桿Joby同樣不滿足于做一個單純的飛行器制造商，它與豐田、Uber、達美航空等企業(yè)達成了多次戰(zhàn)略合作，旨在通過打造一個垂直整合的運輸服務(wù)公司，為客戶直接提供運輸服務(wù)。其eVTOL產(chǎn)品S4采取了傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型，預(yù)計2024年取得美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）適航證。

從全世界范圍來講，白志亮認為，城市空中交通以及城市之間的載人eVTOL，目前都在產(chǎn)品研發(fā)階段，沒有實際落地。甚至很難預(yù)測哪家企業(yè)走得更快，因為普遍處于樣機和原型機的初步階段，設(shè)計還在更改和迭代。

誰是空中特斯拉，目前尚未見分曉。業(yè)內(nèi)普遍認為，行業(yè)內(nèi)還遠沒到競爭階段，中國的低空經(jīng)濟需要大家共同努力，才能推動接下來多年的繁榮發(fā)展。