明年,“打飛的”將成為現實:飛10分鐘700元,比汽車快6倍
“任何新技術的引入都要經過許多步驟才能真正實現。要讓它成為人們日常通勤的一部分,還有很長的路要走,但重要的是我們要專注于實現這一目標的步驟,我們確實認為這一點至關重要。”
編者按:本文來自微信公眾號 騰訊科技(ID:qqtech),微新創想經授權轉載
劃重點
① 世界各地的許多公司都在開發空中出租車(或稱電動飛行出租車),這類飛行器可像直升機那樣垂直起降,并像噴氣飛機那樣巡航飛行。
② 目前正在開發的空中出租車可分為三大類,分別是多旋翼飛行器、矢量推力飛行器以及升降加巡航飛行器。
③ 業內估計,電動飛行出租車從開發到獲得認證的成本約為10億美元。其中,制造成本將在200萬至250萬美元之間,隨著業務規模的擴大,成本將降至100萬美元。
④ 分析師預測,到2040年,電動飛行出租車市場的規模可能高達1萬億美元,每輛空中出租車每年可能產生200萬至400萬美元的收入。
⑤ 制造、認證和運營電動飛行出租車的過程仍然非常昂貴、充滿不確定性且競爭激烈。此外,獲得監管機構的認證也極其困難。
空中出租車的概念已經出現了近百年,人們曾經暢想乘坐它們在擁堵的城市街道上空自由飛行,徹底改變人們的未來出行方式。然而,直到最近幾年,空中出租車的研發采取的重大進展,今年和明年都被視為關鍵年份,將迎來行業拐點。多家公司目前都在加緊測試,希望盡快通過監管機構認證,成為全球首家空中出租車運營商,從而被載入史冊。
一架帶有美國聯合航空公司藍白相間涂裝、顯得非常時髦的電動飛機準備起飛了。它可以垂直起飛,從擁堵的城市街道上空飛過,呼嘯著飛向曼哈頓的天際線。目前,這只是個帶有CGI動畫的營銷視頻,但美國聯合航空公司和名為Archer Aviation的空中出租車初創公司表示,這將在兩年內成為現實。
屆時,可以搭乘四人的電動飛行出租車將定期往返于美國聯合航空公司位于紐瓦克的機場和紐約市中心之間。兩家公司表示,乘坐汽車或公共交通工具可能需要1個多小時的旅程,而電動飛行出租車只需10分鐘(速度約快5-6倍),每位乘客的費用約為100美元(約合人民幣713元)。
世界各地的許多公司都在努力實現類似的目標:采用電池驅動的飛機,它們像直升機那樣起降,像噴氣飛機那樣巡航飛行,并得到監管機構的批準,用于商業用途。支持者包括波音和汽車制造商Stellantis等知名公司,幾家公司計劃在2024年或2025年投入運營。
然而,制造、認證和運營電動飛行出租車的過程仍然非常昂貴、充滿不確定性且競爭激烈。業內估計,電動飛行出租車從開發到獲得認證的成本約為10億美元。那些取得成功的公司必須展示出足夠的技術能力和資本,并讓監管機構有足夠的信心來相信他們的飛機足夠安全。然后,他們需要將自己的產品定價在能讓公眾自愿買單的水平上。
電動飛行出租車的支持者承諾,這種旅行將幫助擺脫困擾現代城市的地面交通擁堵問題。但也會面臨挑戰,比如建設必要的基礎設施,確保在擁擠的城市中安靜地運營,以及贏得公眾的認可。
美國聯合航空公司旗下風險投資部門的總裁邁克·萊斯基寧(Mike Leskinen)表示:“我們將擁有一種使用價值極高的交通工具,可以載人飛行80公里或更短的路程。更大的問題在于,我們如何獲得美國聯邦航空管理局(FAA)的認證,如何確保(電動飛行出租車)具有與商用飛機相同的安全標準,如何將其融入擁擠的空中交通管制和擁擠的空域?這些都是比電動飛行出租車本很更受關注的問題。但它們將改變人們的生活。這只是時間問題,而不是會不會的問題。”
經過多年的努力,以及一次次地錯過預期目標,電動飛行出租車行業正接近拐點。未來18個月將至關重要,因為幾家競爭公司都在加緊飛行測試,這對獲得監管機構的認證至關重要,同樣使它們的資源面臨壓力。有些公司可能不得不在上市前再次求助于投資者,因為近期對科技股的熱情已經消散殆盡。其他公司可能無法清除監管障礙。在一個已經顯得擁擠的領域,不是每家公司都能生存下來。
航空安全專家、前機長約翰·考克斯(John Cox)表示:“真正推動這種空中機動性概念的人,都是有遠見的人。空中飛機項目非常超前,而且仍有許多挑戰有待克服。”
01 領先競爭者
飛行出租車的想法已經存在了100多年。早在1926年,亨利·福特(Henry Ford)就推出了福特Flivver,這是一款面向大眾的飛行汽車。最初,福特認為Flivver在飛機領域的地位,應該像Model T在汽車行業那樣耀眼。但在一次致命的試飛后,Flivver未能走到投產環節。在這條路上,還有許多其他失敗例證。
如今,電動飛行出租車的主要參與者分布在美國和歐洲,中國和巴西也有競爭者。其中有些是初創企業,另一些則得到了空客、波音和巴西航空工業公司等老牌行業巨頭的支持。波音最近收購了總部位于加州的初創公司Wisk Aero,后者計劃在巴黎航展上展示其最新一代電動飛行出租車。
這些飛行器中,每一種都需要得到本國監管機構的認證,但與傳統飛機不同的是,這并不能保證它們能在其他地區安全飛行。計劃在三年內推出電動垂直起降飛行器(EVTOL)的公司主要在開發三種類型的飛行器,分別是多旋翼飛行器、矢量推力飛行器和升降加巡航飛行器。
其中,多旋翼飛行器看起來最像直升機。它們沒有機翼,飛行距離更短,生產更簡單,業界認為它們更容易獲得認證。另外兩種配置結合了旋翼和機翼。升降加巡航飛行器使用一組旋翼幫助升空,另一組旋翼幫助巡航到目的地。矢量推力飛行器使用一組旋翼抬離地面,然后傾斜推動前進。
1. Archer Aviation
Archer Aviation由兩位前對沖基金分析師于2018年創立,他們之前的創業公司是一家在線招聘平臺。該公司于2021年在億萬富翁投資銀行家肯·莫里斯(Ken Moelis)的支持下上市。今年3月,Archer Aviation在美國佐治亞州的工廠開工建設,計劃明年投產。
Archer Aviation的電動飛行出租車Midnight由市場上已有的航空零部件組裝而成,計劃于今年夏天進行首次試飛。去年離開Archer Aviation的聯合創始人布雷特·阿德科克(Brett Adcock)在2021年表示,該公司將于2024年發布該飛行器,但該公司現在表示,預計將于2025年開始運營。
2. 空客
歐洲的空客公司比初創企業擁有更雄厚的財力,該公司已經試驗了幾款概念電動飛行出租車,但表示不會與其他公司競爭,也不會試圖創造紀錄。空客想要開發可以成為該公司另一個業務支柱的東西。
空客的電動飛行出租車名為CityAirbus NextGen,其演示機型分為截然不同的兩款,包括多旋翼的CityAirbus和傾斜翼的Vahana。這兩種機型都有固定翼和V形尾翼,以及8個電動旋翼。
3. 億航
億航正在研發一種不需要飛行員的自動駕駛飛行出租車。與大多數計劃運營空中出租車服務的公司不同,億航計劃出售為旅游、消防或緊急醫療服務等行業制造飛行器。
億航的高管們上月對投資者表示,EH216-S已完成獲得中國民航局型號合格證“90%”的標準認證。該公司首席財務官此前表示,億航將于2022年開始運營。特殊許可已經允許該公司飛行器在某些地區飛行,盡管它尚未獲得全面認證。
4. Joby Aviation
Joby Aviation成立于2009年,初期在創始人位于加州的一處房產谷倉里運營。該公司與硅谷關系密切,Pinterest和LinkedIn的聯合創始人都是其董事會成員。2021年,Joby Aviation收購了Uber旗下的飛行出租車部門Uber Elevate。
這家垂直整合的公司為S4設計了自己的專用部件,該公司表示,這樣做成本更高,但可以改善最終產品,并將供應鏈中斷造成的延誤降至最低。一份證券備案文件顯示,每架飛行出租車作為空中出租車運營時,預計將產生100萬美元的收益。
5. Vertical Aerospace
Vertical Aerospace由英國能源企業家斯蒂芬·菲茨帕特里克(Stephen Fitzpatrick)于2016年創立,一直奉行合作模式。該公司已經與勞斯萊斯和霍尼韋爾合作,利用他們的專業知識,幫助加快通過認證的道路。
Vertical Aerospace聲稱,該公司的電動飛行出租車VX4將“非常安靜”,目標是“巡航時低于50分貝”。它使用與F-35戰斗機相同的飛行控制技術為基礎的航空電子設備。該公司不打算運營這款飛行器,而是打算將其出售給客戶。
6. Volocopter
德國的Volocopter公司希望最早在明年夏天,也就是巴黎奧運會之前,憑借其雙座的VoloCity飛行器,成為首架在歐洲進行商業飛行的電動飛行出租車運營商。
VoloCity多旋翼飛行器有獨特的光環(或光束),由18個固定螺距旋翼和18個電動馬達組成,全部由9個鋰離子電池組提供動力。電池組可以在大約五分鐘內更換完畢。
雖然大多數公司都是初創企業,但許多公司都有知名的支持者。Stellantis在歐洲擁有標致和菲亞特品牌,在美國擁有克萊斯勒品牌。該公司已同意購買價值至多1.5億美元的Archer Aviation公司股票,同時還為該公司生產Midnight。美國聯合航空公司為一筆10億美元的訂單支付了1000萬美元定金。
豐田向Joby Aviation投資了近4億美元,成為該公司最大的投資者,達美航空公司也投資了6000萬美元。Volocopter得到了戴姆勒和吉利的支持,而Vertical Aerospace則吸引了霍尼韋爾和美國航空公司的投資。這家英國公司還宣布,得到了美國航空公司和維珍航空公司的訂單。
包括Joby Aviation、Archer Aviation和Vertical Aerospace在內的幾家初創企業已向公眾投資者開放,它們通過特殊目的收購公司(SPAC)在美國上市。Joby Aviation迄今已融資21億美元,是該領域融資最多的公司,其次是德國的Lilium,融資12億美元。
與大多數競爭對手不同,Lilium希望使用嵌入四個機翼的電動噴氣發動機幫助起飛。該公司已將其認證日期延長至2025年,并在5月份告訴投資者,它正尋求進一步融資2.5億美元。由巴西航空工業公司控股的Eve Holding和Wisk Aero分別籌資3.77億美元和7.75億美元。總部位于美國佛蒙特州的Beta Technologies開發的電動飛機也吸引了大量投資,籌資超過7.96億美元。
過去兩年,由于經濟不確定性增加,投資者對這些電動飛行出租車公司股票的熱情有所下降,這些公司的股價均較上市價格大幅折讓。
跟蹤空中交通行業發展的SMG咨詢公司創始人塞爾吉奧·塞克塔(Sergio Cecutta)說,航空航天是出了名的資本密集型行業,但籌集的資金數量并不重要,重要的是公司如何有效地利用這些資金來獲得認證。在這些公司中某家實現盈利之前,“死神仍在后面緊緊追趕”。
圖:從左上順時針方向依次為Vertical Aerospace的VX4、Volocopter的VoloCity、億航的EH216-S、Joby Aviation的JAS4-1、The City Airbus NextGen和Archer Aviation的Midnight
02 技術挑戰
設計電動飛行出租車的工程師需要面對許多重大技術挑戰。垂直起降(以及懸停)所需的動力比有翼飛行更大。歐盟航空安全局(Easa)表示,一架同時具備上述兩種功能的飛行器必須做出權衡,垂直起降的難度增加了“某種程度的復雜性和風險,而這似乎被許多利益相關者低估了”。
電池的能量密度低于噴氣燃料,這意味著電動飛行出租車不能飛行那么遠,也不能承載那么多的重量。倫斯勒理工學院垂直升降機移動中心主任法爾汗·甘地(Farhan Gandhi)說,雖然這些公司正在使用復合輕質材料來幫助減輕重量,但空中出租車飛行時所消耗的能量依然很高,“在某種程度上,你攜帶的電池本身就很重,更不用說人和其他有效載荷了。”
此外,電池還有著火的危險。有報道稱,這些電動飛行出租車至少發生了兩起涉及鋰離子電池的火災,其中一起涉及儲存在航運集裝箱內的電池。根據甘地的說法,業內領先者所采用的三種飛行器都有優缺點,至于哪一種最好,目前還沒有定論。
03 監管挑戰
這些空中出租車都還未獲得航空監管機構的認證。在美國和歐洲,每家公司都需要獲得“型號合格證”,以批準飛機及其零部件的設計。他們還需要獲得其他認證,以證明這種設計可以大規模生產,而且對于那些計劃試飛空中出租車的公司來說,還需要獲得官方許可才能以航空承運人的身份運營。
在歐洲,Volocopter擁有最雄心勃勃的目標,計劃最早在2024年第二季度讓其VoloCity獲得歐洲航空安全局的認證。今年3月,Vertical Aerospace獲得了英國監管機構CAA的初步批準。美國聯合航空公司旗下風險投資部門的總裁邁克·萊斯基寧稱,在美國,Archer Aviation計劃在2024年底前獲得認證,它正與Joby Aviation之間展開“認證競賽”。
歐洲航空安全局是迄今為止唯一發布eVTOL專用技術規范的監管機構。作為“垂直起降特殊條件”規范的一部分,該機構要求規劃商用客運航班的開發商采用目前適用于商用客機的安全標準:在10億個飛行小時內只發生一次災難性故障的幾率。歐洲航空安全局設想,空中出租車將以高頻率大量運營,而不僅僅是從現有機場起飛。
通用航空和監管機構垂直起降部門主管戴維·索爾曼(David Solar)表示:“我們必須在安全目標上找到適當的平衡,因為我們知道,第一次墜機不僅會對一家運營商造成嚴重損害,而且會對整個行業造成重創。”
美國聯邦航空管理局尚未指定目標安全水平,但可能會將閾值設定為每1億飛行小時或每1000萬飛行小時發生一次災難性故障。美國聯邦航空局官員表示,他們的方法和歐洲航空安全局的方法同樣安全,只是理念不同。“冗余”(即備用系統)是確保航空安全的核心。盡管歐洲監管機構希望在空中出租車上安裝更多備用系統,但美國監管機構將飛行員視為防止災難發生的額外保障,尤其是考慮到空中出租車在機械結構方面比噴氣式客機更簡單。
這些差異可能會限制制造商在認證地區以外銷售或運營電動飛機的能力,至少在一開始是這樣,從而降低利潤預期。美國公司正把目光投向追隨美國聯邦航空管理局腳步的日本、加拿大和澳大利亞。億航的自動化設計能否在中國以外獲得認證還有待觀察。
英國民航局高級空中機動性主管克爾斯滕·里恩卡(Kirsten Riensema)說:“這些公司希望在不止一個地區銷售他們的電動飛行出租車。我們協調得越好,對整個行業和確保安全來說就越好。”
通用航空和監管機構垂直起降部門主管戴維·索爾曼表示,歐洲航空安全局正在與美國聯邦航空管理局合作,盡量減少認證標準之間的差異,并確保“空中出租車配置的最小改變”,以便運營商可以在兩個地區運營。
04 功能與安全
空中出租車究竟如何融入每個城市現有的航空生態系統,這是一項正在推進的工作。
為了提供可靠的服務,空中出租車將需要合適的著陸基礎設施。航空監管機構正在制定垂直機場的設計和標準。與直升機機場不同,垂直機場可能必須根據不同的尺寸來容納各種各樣的電動飛行出租車。他們還必須提供充電端口。
乘客需要找個地方辦理登機手續。與此同時,城市居民需要確信這些空中出租車不僅能保持安靜,而且可以安全飛行。
航空監管機構已開始與地方政府合作,就空中出租車運營商在飛行時必須遵守的“飛行走廊”達成一致,這既是出于安全考慮,也是為了盡量減少它們對城市環境造成的潛在影響。
圖:電動飛行出租車如何從水平飛行轉換到垂直飛行:矢量推力飛行器可以通過改變推力角度來實現懸停。例如,螺旋槳可以傾斜90度,這樣它們就可以從水平推進出租車轉換到靜態懸停。升力和巡航飛行器有一組發動機用于水平飛行,由傳統機翼提供升力,另一組電機則用于懸停。在某些情況下,用于水平飛行的電機傾斜以補充其他電機。多旋翼飛行器的水平飛行涉及將更多電力供應給一組旋翼,促使滑行傾斜和創造水平運動。懸停是通過在所有旋翼上均勻分配動力來實現的。
運營商還需要考慮其他因素,包括噪音、天氣和乘坐質量。雖然一輛空中出租車可能不會在城市的喧囂中引發關注,但成群結隊的空中出租車可能會產生巨大噪音。跟蹤空中交通行業發展的SMG咨詢公司創始人塞爾吉奧·塞克塔說,這個問題就像“蜜蜂與蜂巢”。你永遠聽不到蜜蜂的聲音,但如果你走到蜂箱旁邊,你就會聽到很大的聲音。
航空安全專家考克斯指出,這些空中出租車的航程也將受到限制。當它們遇到惡劣的天氣時,在電池耗盡之前,它們將需要足夠的地方著陸。公司需要提前規劃好備選路線。他還說:“有非常嚴重和復雜的空域問題需要解決,比如說你需要至少有三四個地方可以臨時著陸。”
05 運營和成本
有些分析師預測,到2040年,電動飛行出租車市場的規模可能高達1萬億美元。
空客城市空中交通主管巴爾基茲·薩里漢(Balkiz Sarihan)說:“我們不打算將首個空中出租車市場作為切入點。還有很多技術需要完善得更加成熟,以及與愿意搭乘空中出租車的人建立起信任。”
對于那些有望實現短途快速、無壓力運輸的公司,他們向乘客推銷的產品價格與出租車相當,比直升機便宜,同時試圖平衡開發、批量生產和運營成本。前行業高管、麻省理工學院名譽教授艾倫·愛潑斯坦(Alan Epstein)表示:“毫無疑問,你可以建造這些空中出租車。問題在于,會產生經濟效益嗎?”
愛潑斯坦補充說,為了收回制造成本,企業需要大量生產這些電動飛行出租車,那么“誰來為頭五年所生產交通工具帶來的虧損買單呢?”
Archer Aviation首席執行官亞當·戈爾茨坦(Adam Goldstein)表示,電動飛行出租車最初的制造成本將在200萬至250萬美元之間,隨著業務規模的擴大,成本將降至100萬美元。與直升機相比,它們的部件更少,維護成本更低,運營成本將分攤在更多的旅行中。
雖然Archer Aviation沒有透露何時會盈利,但戈爾茨坦表示,每輛空中出租車每年可能產生200萬至400萬美元的收入,而且與汽車行業的電動初創企業不同,空中出租車不需要批量生產數百萬輛就能成功。
Vertical Aerospace首席執行官斯蒂芬·菲茨帕特里克(Stephen Fitzpatrick)警告稱,電動飛行出租車行業成功的過程非常緩慢。他說:“我們會在2025年看到大量電動垂直起降空中出租車在我們的城市上空飛行嗎?不太可能。無論什么時候獲得認證,都需要工業化和規模化的過程,而這需要時間。”
06 關鍵年份
幾家空中出租車公司的高管正在為他們所說的電動垂直起降飛行的關鍵年份做準備。Volocopter首席執行官德克·霍克(Dirk Hoke)希望成為第一個進入市場的公司,成為全球首家空中出租車運營商,這既是為了載入史冊,也是為了獲得他認為在如何運營新系統方面至關重要的第一手經驗。“沒有人會記得第二個,”他說。
Joby Aviation執行董事長保羅·西亞拉(Paul Sciarra)表示,該公司將于明年初向美國空軍交付電動飛行出租車。他將其與2010年Uber在舊金山推出的黑色汽車進行了比較,當時后者的規模雖然有限,但證明了其潛在概念是可行的。
西亞拉說:“很長一段時間以來,人們一直在談論空中出租車和飛行汽車。我認為,今年,或在未來12個月內,空中出租車將開始成為現實。任何新技術的引入都要經過許多步驟才能真正實現。要讓它成為人們日常通勤的一部分,還有很長的路要走,但重要的是我們要專注于實現這一目標的步驟,我們確實認為這一點至關重要。”(金鹿)
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