“电池坏了会掉下来吗?”直播间开卖 “空中的士”后,我们离飞行通勤还有多远

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亿航智能EH216-S图片来源:企业提供。

3月20日晚7点,“交个朋友”淘宝直播间正式推出亿航智能的电动垂直起降(电动垂直起降飞机),仅两分钟就有超过49万人观看。

根据亿航智能发布的消息,在淘宝直播间“空”的“交朋友”专场中,完成了1台EH216-S的全款支付和12台EH216-S预约的交易。

这“开创了世界上第一架无人驾驶载人飞机空在电子商务平台上在线交易的先例”。

沙利文大中华区首席执行官张志伟表示:“经济低迷之所以备受关注,主要是三个因素共同作用的结果。政策层面的变化为其发展注入了动力;行业法规的变化起到了关键作用;技术突破和商业应用的成熟。”

就在今天(3月22日),由锋飞航空科技自主研发的V2000CG无人机空也获得了中国民用航空空华东地区管理局颁发的型号合格证,这是全球首架获得型号合格证的电动垂直起降(电动垂直起降)飞机。

“你能看到未来低空空领域(汽车)满天飞的那种科幻场景吗?”在“交个朋友”直播间里,主播崔东升想象着。

要回答这个问题,我们首先要知道在这样一个科幻场景中还需要克服哪些问题。

“空中国出租车”走进直播间。

“3月18日,亿航智能EH216-S在淘宝上架,这是“//k0/]中国出租车”在‘国民’消费平台的首秀,也意味着低空经济正在走向普通人的生活。”在当天的直播中,崔东升作为亲身体验者做了开场发言。

随后,网友在直播间纷纷提问。

“电池坏了会掉下来吗?”“坐飞机去地铁很难停下来。”“需要聘请专业司机吗?”“遇到高压电线怎么办?”。

亿航智能淘宝推出的这款产品原价239万元,直播间售价199万元。《国家商报》记者点击后发现可以直接购买,但记者账户余额不足,无法进一步体验该流程。此外,39900元的押金也可以放在直播间。记者观察到,在直播的前半个小时内,有5名客户支付了定金。

low空经济火热,离不开政策的引导。20日,张志伟说:“2023年底召开的* *经济工作会议提出,以科技创新引领现代产业体系建设,打造生物制造、商业航天、低空经济等一批战略性新兴产业。各地也出台了相关支持政策。2023年共有15个省(自治区、直辖市)将低空经济相关内容写入政府工作报告,为行业发展提供了有力支撑。”

20日,彼时科技创始合伙人蒋军对《国家商报》记者表示:“低空经济能进入政府工作报告有两个原因。第一,市内交通空市场前景广阔,有望成为经济增长的新引擎,可对人、区域和经济发展产生变革性影响;第二,创新的飞机设计和前沿的飞行技术引发了航空空产业的变革,这是世界航空空的重点发展方向,是中国作为交通强国不可或缺的高端装备,也是大国竞争的前沿方向。”

EH216-S图片来源:企业提供。

技术路线之争“各有千秋”

在电动汽车发展的早期阶段,电池寿命问题受到广泛关注。在淘宝直播间,也有不少网友关心“空出租车”的续航能力?

目前,亿航智能EH216-S的续航里程为30公里。在直播间,崔东升说:“你觉得30公里不算太远,但实际能到达的距离特别远。”

崔东升以杭州为例:“从杭州东站出发,飞到上城和拱墅的终极距离只有8.3公里,这意味着你可以飞一次然后再去;飞杭州西站,21.7公里;飞到西湖边上,最远也就19公里。”

续航里程受多种因素影响。其中,亿航智能EH216-S采用多旋翼技术。根据CICC的研究报告,电动垂直起降按动力方式可分为三种构型:多旋翼型、矢量推进型和升力+巡航型(即复合翼)。

多旋翼的优点是技术风险和研制难度低,在悬停状态下效率最佳。缺点是能效低、续航里程有限、速度慢。

当时的科技创始合伙人蒋军说:“多旋翼,也就是没有机翼,在整个飞行阶段完全依靠多个旋翼的动力输出来提供升力和前进动力。(Its)飞行速度低、飞行范围有限、巡航速度低,商业应用场景主要停留在特定场景和低空旅游。”

张志伟认为:“多旋翼构型是一种常见的设计,它通过多个旋翼提供升力来简化飞机的结构,适用于短途和低速飞行,例如城市中的短途交通。虽然技术难度较低,是电动垂直起降初期发展的理想选择,但能耗较大,续航里程和速度有限。”

通过直播的介绍我们可以知道,多旋翼EH216-S主要用于城市内通勤,而针对跨城市交通,亿航智能还推出了另一款产品——VT-30,续航里程为300公里,为复合翼型。

“亿航已经研发制造了一款300公里的远程无人机。300公里是什么概念?大多数邻近城市,或者每隔一个城市,都可以穿越。”崔东升在直播间说。

所谓复合翼,即有两套螺旋桨系统分别实现垂直起降和巡航。可以看出,与多旋翼相比,复合材料机翼也可以带翼巡航。然而,由于巡航阶段垂直升降系统的自重,会产生额外的阻力。

姜军认为:“复合材料机翼从升力到推力有两套动力系统。转子的一部分在提升时提供升力,另一部分在巡航时提供张力。垂直升降系统在巡航阶段会处于空转状态,使用的电机数量较多,负载率较低,相对成本较高。”

张志伟还说:“复合机翼结构使用独立的螺旋桨,巡航和升力由不同的部件提供,适合中距离的城市间飞行。虽然能耗低,但由于两套动力系统的存在,自重大,车身占地面积大,不利于城际利用。”

为了解决垂直升降系统在巡航阶段空转的问题,矢量推进型应运而生。张志伟说:“矢量推进配置凭借其速度和范围的优势脱颖而出。矢量螺旋桨提供升力,机翼提供巡航升力。它适合长途高速飞行,为长途城际交通提供了高效的解决方案。然而,它在技术上很难,需要更高水平的工程和控制技术。”

矢量推进型可分为倾转旋翼型和涵道矢量型。对于倾转旋翼型,姜军表示:“倾转旋翼结合了多旋翼和复合翼的功能。旋翼同时提供升力和巡航推力,飞行速度快,载重比高,整机性价比高,适航条款明确。它具有更好的运营经济性,在未来的业务场景中更具优势。”

据其介绍,其实海外市场也经历了几年的迭代,对电动垂直起降的认知和配置已经逐渐统一。垂直公司以前开发了多旋翼飞机,然后转向倾转旋翼。Wisk的复合翼飞机也进行了五六年的测试和飞行,最终在2022年底转换为倾转旋翼构型,并且由波音公司全资拥有。与此同时,波音投资了阿彻公司,持有两家电动垂直起降倾转旋翼企业。

E20图片来源:企业提供。

“空中国出租车”的商业化运营真的来了吗?

国内厂商中,多旋翼的代表有亿航智能EH216-S和小鹏旅行家X2;复合翼的代表是上海锋飞航空科技有限公司的“史圣龙”;矢量推进型以上海时迪科技有限公司(即时科技)等为代表。

根据CICC的研究报告,根据VFS(美国垂直飞行协会)的统计,截至2023年11月底,全球共有924款电动垂直起降概念产品。其中,矢量推进型330占36%;复翼型151种,占16%;多旋翼型443架,占比48%。

图片来源:CICC研究报告截图

可以看出,目前多旋翼占了近一半。事实上,当前low空经济的火热,与多旋翼的快速发展密不可分。

据悉,飞机空制造商从生产到商业运营需要三类证书,即型号合格证(TC)、生产许可证(PC)和适航证(AC)。2023年,亿航智能EH216-S分别完成型号审定和适航取证。

对此,张志伟表示:“2023年,亿航智能的EH216-S获得了全球首张标准适航证,成为首款可用于正常空商业飞行的电动垂直起降产品,这无疑激发了更多投资者和企业的兴趣,推动了整个行业的快速发展。目前,国内市场涌现出了许多新兴企业,包括裕丰未来、沃飞昌空(四川沃飞昌空科技发展有限公司)和小鹏田慧(广东汇天行空航天科技(000901)有限公司)。”

张志伟补充道:“适航取证在低/k0/经济中发挥着关键作用。它确保了电动飞机在特定运行环境下的安全运行,为商业活动提供了可靠的保障。其次,适航证是合法商业飞行的重要法律依据,为行业规范发展提供了保障。同时,适航取证过程中的验证工作为产品的设计、制造和试验提供了指导,有助于提高产品的安全性和可靠性。”

EH216-S获得适航证,为火热的低空经济再添一把火。然而,如果我们未来想要拓展更广阔的跨城市市场,我们可能需要发展复合翼和矢量推进。

田慧公司副总裁邱21日告诉记者:“一二百公里的飞行场景可能在未来五年左右实现。目前不是没有需求,即使有需求也没有产品。”

邱全明还判断:“交通问题将在五年内、五年至十年内得到更广泛的解决,然后在十年后逐步构建立体交通飞行模式。”

对于技术路线,亿航智能副总裁何天星在接受《国家商报》记者采访时表示:“每一条技术路线都很好,但多旋翼导航空装置更合理,更适合未来城市的交通空。因为它最大的优点是重量轻、占地面积小,进而节约成本和减少污染。”

当时的科学家蒋军说:“我们中国的三大航空公司空大学也做出了同样的配置选择。西工大孵化的“华宇先翔”、北航孵化的“双飞智能”、南航孵化的“零重力飞机产业”等新玩家都选择了倾转旋翼构型。目前,电动垂直起降创业公司选择了倾斜配置,海外配置认知也已统一。未来倾斜式配置肯定会成为主流。”

小鹏田慧旅行者X2在迪拜进行了首次公开飞行。图片来源:企业提供。

分析:“中国出租车”的产业链机遇

众所周知,电动汽车的核心部件是三种电,即电池、电机和电控。那么,电动垂直起降的核心部件也是三电吗?

张志伟解释说:“作为立体交通电气化的新兴应用场景,电动垂直起降的关键技术包括电池、电机、飞行控制系统和机体结构。”

目前,“国内机体供应商主要来自导航制造商,而无人机机体制造商和汽车车身制造商有实力进入这一领域。”张志伟说。

据中泰证券报道,丰丸奥威(002085)于2020年4月收购了丰丸飞机工业有限公司55%的股权,该公司的主要业务是增加通用飞机制造业务。2020年以来,公司主要从事两大业务,即以“铝合金-镁合金-高强度钢”为主线的汽车金属零部件轻量化业务;以及集自主研发、设计、制造和销售服务于一体的专业通用飞机制造业务。

对于飞行控制系统,张志伟认为:“飞行控制系统是电动垂直起降的‘大脑’和最关键的子系统之一,主要负责飞机的感知、控制和决策。电动垂直起降的飞行控制技术在保证飞机的安全性和可靠性方面发挥着重要作用。与传统无人机相比,电动垂直起降重量更大、安全性要求更高,因此需要更复杂、更智能的飞行控制系统。尤其是在运行环境更复杂的城市密集区,对机动性和安全性的要求更为严苛。”

关于国内飞控供应商,张志伟介绍:“目前国内主要飞控供应商分为两类:传统军工单位、科研院所和高校,技术实力强但产品价格高;另一种是新兴的私营公司,如边境情报控制和安盛,它们在电动垂直起降和其他领域拥有丰富的经验,其产品具有成本效益。此外,自动驾驶系统已应用于民航客机,未来将需要电动垂直起降。包括Wisk、Volocopter、亿航智能、裕丰未来和零重力飞机工业等公司都在进行研发。”

邱还告诉《每日经济新闻》记者:“汽车的电子控制没有冗余、没有备份,只有一个系统。但是,飞机空不允许停在空内。我们的飞行控制是三重备份和异构的。举个简单的例子,相当于手机里同时安装了Android、IOS和Windows系统,三个系统同时完美控制。如果苹果出了问题,你可以在几毫秒内切换到Android。为什么它应该是异类?因为系统面临着共同的问题。如果系统完全异构,在苹果上就会出现问题,但在安卓上不会再次出现。”

在电机方面,张志伟说:“电动垂直起降的动力系统大多采用DEP(分布式电力推进)。其电源冗余设计使飞机更安全。美国国家航空航天局和乔比的研究表明,DEP系统可以实现与直升机相同的推力,而效率是传统大型发动机的三倍。优质供应商包括:国内企业如T-Motor(南昌三瑞智能科技有限公司),总部位于中国南昌,专业从事R&D,生产和销售安全可靠的无人机电源系统;国外公司如Pipistrel(现有产品已完成适航认证)、赛峰集团、劳斯莱斯、马格尼克斯等。(在适航审定中)。”

旅客X2被民航局授予特别飞行许可证。图片来源:企业提供。

“空中国出租车”有哪些隐忧?

在直播间,很多人关注亿航智能的“空出租车”是否无人驾驶。目前,电动垂直起降可分为有人驾驶和无人驾驶。

姜军认为:“作为一家电动垂直起降整机厂,我认为电动垂直起降工业短期内应该专注于纯油改电空装置方案,而不是积累这么多创新,集成大量新技术并不容易。”

它表示:“飞机是乘客旅行的载体,这受到用户习惯和心理考虑的限制。美国民航飞行员协会在2019年的权威意向调查中发现,“85%的人会在没有飞行员的飞机上感到不舒服”。此外,民意调查显示,即使机票足够便宜,公众也不愿意乘坐运营自动化飞机的航空公司的航班。66%的乘客不会乘坐无人机,即使机票便宜30%。因此,全球头部电动垂直起降玩家采用先有人驾驶、逐步过渡到无人驾驶的技术路线,逐步培养用户习惯。”

此外,电池是中国相对成熟的领域。然而,在电动垂直起降赛场上使用的电池也有新的要求。

张志伟说:“能源系统的核心是锂电池。中国在锂电池领域处于全球领先地位,但目前市场上缺乏适合航空空应用的整包电池供应商,主要原因是BMS(电池管理系统)和电池的选择不足。因此,尽管中国在锂电池电芯方面拥有技术实力,但在解决整包电池和BMS等问题上仍然存在困难。”

就能量密度而言,电动垂直起降对能量密度的需求远远超过汽车。目前,电动垂直起降电池为300瓦时/千克,其能量密度比乘用车三元电池(200瓦时/千克)高50%,是乘用车铁锂电池(140瓦时/千克)的两倍多。即便如此,300Wh/kg的性能指标也达不到要求。电池密度可以达到300瓦时/千克,这为电动垂直起降提供了相对可观的续航能力。然而在实际应用中,电池性能会随着充放电循环次数的增加而逐渐下降,这促使业内研究人员在保持其性能水平的同时不断提高电池寿命。

邱还表示:“以目前的(电池)能量密度,满足电动汽车的需求是可以的,但对电动航空空的需求还不够。它的能量密度,尤其是放电速率不够。包括电驱动在内,aero空的电驱动需要在功率、扭矩和重量之间进行选择。并不是能量越大越好。我们追求功率密度,看看每公斤能提供多少千瓦。”

值得一提的是,除了导管矢量型,其他类型的电动垂直起降使用开放式螺旋桨。在涵道矢量型的优点中,还提到了“消除了开式螺旋桨在安全方面的隐患。”

开放式螺旋桨是否有“螺旋桨射击”的风险-即螺旋桨损坏或与电机分离?

对此,邱回答说:“首先,螺旋桨不会分离,因为这种产品在制造过程中符合适航要求。这种危险的情况是严格禁止的。有些地方确实存在一些风险,比如电池问题...这些问题都在风险控制范围内,不会出现螺旋桨无缘无故飞落的情况。有很多方案可以避免这种情况。”

另外,如果在登机过程中螺旋桨突然启动,是否也会伤害到乘客?邱说:“将来我们出来的时候,你会看到我们螺旋桨的高度很高,所以我们应该避免对普通人造成一些伤害。”

对于买家来说,另一个关注点是空域的管理比土地和湖泊更严格。在低空下运行时,电动垂直起降是否受到相关法律法规的限制?

张志伟说:“目前,中国在低空经济政策法规方面尚未形成完善的体系,存在一系列突出问题。首先,我国与低空经济性相关的法律法规缺乏和滞后,对低空飞机的技术标准、应用规范和飞行规则的指导不够明确。此外,低空监管法律法规体系尚不完善,管理机制缺乏创新。目前,低空空域的管理仍延续传统通航管理的思路和方法,导致空域开放范围有限、飞行审批流程复杂、市场化服务主体缺失,不利于低空经济的创新发展需求。因此,亟需完善和创新政策法规,促进低空经济产业健康发展。”

国家商业日报

(责任编辑:周文凯 )

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