这两年,飞行汽车似乎已经从概念走向了现实。仅在2021年,就有5家飞行汽车公司在美国成功上市,包括美国的Archer Aviation和Joby Aviation,德国的Lilium Aviation,英国的Vertical Aerospace,以及Embraer 空 Industries的子公司Eve。
据不完全统计,丰田、本田、铃木、奥迪、奔驰、保时捷、通用、现代、Stellantis集团等传统跨国车企都加入了飞行汽车的RD队列。此外,谷歌、英特尔、优步等科技巨头也在其中。在国内,吉利、小鹏、广汽和其他汽车公司也在开发飞行汽车,一些公司甚至制定了量产计划。截至2021年,据统计,全球已有超过200家企业或机构在开发约420种类型的飞行汽车产品,整个行业的融资约为20亿美元。飞行被视为继民航班机和直升机之后的下一代公共交通空。
公司已经把飞行汽车发展到什么程度了?是不是即将进入量产时代?
▲4月29日,参观者在瑞典斯德哥尔摩举行的电动车展上体验小鹏·田慧的飞行汽车。傅摄/本刊
承载期望
1917年,美国人格伦·哈蒙德·寇蒂斯首次向世界展示了一种新型交通工具——自动飞机。与当时大众对汽车的认知不同,Autoplane就像一辆长了翅膀的汽车。它的主要部分是一辆四轮车,尾部装有上、中、下翼。此外,Autoplane还有一个由汽车发动机驱动的四叶螺旋桨。
不过当时技术水平有限,自动飞机并没有在天上翱翔。它只能做一些短距离的飞行跳跃。
1946年,另一个美国人罗伯特·富尔顿推出了一种会飞的汽车——空中飞人。飞机的机翼和尾部是可拆卸的,螺旋桨可以藏在机身里面。把飞机变成汽车只用了五分钟。配备150马力6缸发动机,每小时可飞行约193.1公里,公路时速约80.5公里。是美国民航空管理局(联邦航空空管理局的前身)认可的第一辆飞行汽车。然而,这种飞行汽车之所以走入历史,是因为它太贵了,无法量产。
在随后的几十年里,车企、交通巨头或者互联网公司都没有停止对飞行汽车的探索。而前期开发飞行汽车的公司的产品大多需要利用跑道滑行和降落,使用场景受到很大限制。与其说是会飞的汽车,不如说是可以在高速公路上行驶的飞机。
清华大学车辆与交通学院教授、中国首位莱特兄弟奖章获得者张阳军在接受采访时表示,“目前人们通常所说的飞行汽车是一个广义的飞行汽车概念,是指面向低空智能交通和未来立体智能交通的车辆,主要包括电动垂直起降车辆(电动垂直起降)和陆地空水陆两栖车辆。”就行业发展而言,电动垂直起降已经成为目前飞行汽车的主流形式。它由电力驱动,可以在空内实现垂直起降和悬停,无需专用跑道。
大众曾认为,飞行汽车将在2025年成为常规交通工具,到2035年飞行汽车的市场规模可能达到320亿美元;通用汽车在2021年国际消费电子展(CES)上透露了其开发飞行汽车的计划。
咨询公司罗兰·贝格在2018年11月发布的《城市中的交通空-一种新的交通方式的兴起》报告预测,到2025年,将有3000辆飞行汽车投入使用,随后其数量将呈指数级增长;到2050年,全球将有近10万辆飞行汽车。
为什么公司都抢着研发飞行汽车?在现代交通,尤其是城市交通中,拥堵和环境污染是两大痛点。
城市交通拥堵是当今各大城市最常见的问题之一。修建高架桥、地下隧道等传统措施已经难以有效解决城市交通拥堵的网络效应,而直升机由于噪音大、安全性有限,应用场景有限。在城市交通中,安全环保地开发利用城市中的低空立体空房间,实现立体智能交通,是一个不错的选择。
像一群鸭子一样追逐某物――争夺某物
近年来,飞行汽车的原型不断出现。成立于2006年的Terrafugia在2009年推出了第一辆原型车Transition,这被许多人认为是对现代飞行汽车的定义。它的机翼可以折叠,可以直接停在车库里,续航里程640公里,最大飞行高度3048米。
Terrafugia一词来源于拉丁语,意思是“逃离地面”。该公司由美国麻省理工学院的五名毕业生创办。它于2017年被中国吉利汽车全资收购,中文名称为李泰速派。
2018年,荷兰飞行汽车制造商PAL-V宣布其量产飞行汽车开始接受预订,标志着飞行汽车正式迈向量产应用。2020年11月,制造商在官网披露,其飞行汽车PAL-V Liberty已获准在欧洲道路上行驶。这是世界上第一辆获准上路的飞行汽车。
在中国,共有8家飞行汽车公司获得融资。其中,Xpeng Motors旗下的小鹏田慧成立于2020年9月,2021年10月完成超过5亿美元的A轮融资。今年7月25日,小鹏田慧宣布新的试生产工厂正式开业。其第六代飞行汽车将于2024年量产,可用于飞行和陆地运输,价格约为100万元人民币。
紧接着,7月28日,奥迪股份公司(中国)发布了首款电动垂直起降(电动垂直起降)有人驾驶飞机原型机——v . mo,该机采用纯电动动力系统,可搭载4名乘客和行李飞行200公里。原型机有八个旋翼用于垂直起降,两个螺旋桨用于水平推进,将于2023年进行测试。
不容易着陆
为什么发展了几十年的飞行汽车在近几年突然从概念飞跃到量产?
第一个因素是电气时代的到来。在内燃机时代,由于内燃机技术的复杂性,在输出功率和可靠性上很难满足飞行汽车的需求。电动车时代,技术门槛降低了。近年来,电池能量密度、自动驾驶技术、车载设备等一系列基础技术推动了飞行汽车的发展。同时,无人机和低空飞机产业链不断完善。有了这样的产业生态和技术基础,飞行汽车项目的落地和量产就有了更好的土壤。
值得注意的是,在飞行汽车产业快速发展的背后,还有很多技术问题需要解决。
无论是汽车还是飞行汽车,安全都是底线。尤其是飞行汽车需要在人口密集、建筑密集的城市中运行。如何保证乘客的安全,是对技术的一大考验。目前,low 空智能驾驶的环境感知、决策和控制技术还不成熟,往往导致在天气和地形变化时无法保证安全性。
新能源汽车遇到的续航问题也会发生在飞行汽车上,飞行汽车对电池的能量密度、充电速度、循环寿命、安全性的要求比新能源汽车更严格。
为了飞得更好,轻量化技术的应用也很重要,不仅包括新材料,还包括制造工艺。
此外,对于空中“飞行航线”如何规划、飞行程序如何制定、事故责任如何规避和界定、安全监管和执法措施如何落实等一系列具体问题的研究才刚刚起步。
张阳军教授认为,“先载货后载人”是飞行汽车可行的商业化路径。可以先通过加载积累经验,进行技术迭代,数据积累,安全验证等。,成熟后再过渡到载人。