飞行汽车从梦想走进现实,多个瓶颈待解,国内外车企谁能先“上天”?

家居剑客 2021-09-24

汽车飞车会飞的汽车

5845 字丨阅读本文需 12 分钟

日前,浙江吉利控股集团旗下的沃飞长空宣布与全球城市空中交通(UAM)的德国公司Volocopter成立合资公司,名为沃珑空泰(成都)科技有限公司。同时,浙江吉利控股集团CEO李东辉将出任Volocopter顾问委员会成员。

在成立现场,Volocopter,沃珑空泰与吉利科技通航制造基地还签订了制造协议合同,由吉利科技通航制造基地在中国生产沃珑空泰的飞机和零部件,以满足中国今后对空中出租车快速增长的需求。

与此同时,沃珑空泰与Volocopter签署协议,宣布订购150架Volocopter旗下飞机,包含大型物流无人机VoloDrone,载人飞行器VoloCity,大型载人飞行器VoloConnect。

Volocopter是由吉利与戴姆勒共同投资的德国城市空中出行公司,这家公司创建于2011年。早在2019年9月,吉利与戴姆勒就通过投资各自获得了10%股份。

Volocoper CEO Florian Reuter表示:“自 2019 年吉利成为我们的战略投资者以来,吉利一直是我们最宝贵的合作伙伴。随着合资公司的成立和运营,沃珑空泰将加速布局空中出租车及城市空中出行业务。城市空中出行是新通航产业的重要组成部分,这与沃飞长空长期秉持的‘新能源、垂直起降、自动驾驶’技术路线与业务规划不谋而合。”

2019年,Volocopter在新加坡滨海湾成功完成了Volo2X的首次载人飞行测试,同时验证了飞车与空中交通管制系统和无人驾驶交通管制系统的兼容性。如今,这款两座飞车已在全球进行多次试飞,今年上海车展期间,吉利展台也亮相了这台飞行汽车。

飞行汽车作为面向城市空中交通和未来出行的新型交通工具,正日益受到航空和汽车领域的重视。多家车企纷纷转战飞行汽车,那么飞行汽车发展现状如何,发展过程中的阻碍因素有哪些呢?

飞行汽车的早期探索

你可能不知道,最早飞车梦想记载是在4000多年前我国先秦《山海经》,最早的飞车实践为1600多年前我国晋朝葛洪《抱朴子》记载他研制的飞车工具,最早飞车的科幻小说为300多年前我国清朝时期的《镜花缘》。而文字之外,人们让汽车飞起来的探索也从未停止。

100多年前汽车和飞机被发明以来,人们就一直探寻将二者结合起来的可能性,设计出同时具备地面行驶和空中飞行的汽车,而100多年来,让汽车飞起来的探索主要集中在美国。

1906年罗马尼亚人Tarian Vuia在法国巴黎进行了他的飞行汽车airplane-car首次飞行,该飞机汽车是在简单的汽车结构上添加了两个翅翼 ;1917 年美国人 Glenn Hammond Curtis 在纽约全美航空展上展出了铝制机身与固定翼结合的飞行汽车Autoplane,为飞行汽车的发展走出了里程碑式的一步,Autoplane被认为是人类历史上第一款飞行汽车,Curtis 亦被称为飞行汽车之父。

到了40年代中期,人们对于飞行汽车的尝试卷土重来。Robert Fulton试飞了自己设计的Airphibian原型机,而这台Airphibian机型所使用的驾驶仓采取了与汽车相同设计,将飞机的飞机部件拆分后就能像汽车一样在路面行驶。

3年后,也就是到了1950年时,Airphibian成为了史上首款被CAA(Civic Aeronautics Authority)正式承认的飞行汽车,遗憾的是由于该产品过于昂贵的生产成本,Airphibian没能被成功量产。

但Airphibian确实也启发了如Molt Taylor的飞行汽车产品。Molt Taylor的这款飞行汽车同样也被当时的CAA正式认证为飞行汽车,同时也符合了当时的所有路面交通工具的标准。

当时最具名气的汽车制造商福特同样对飞行汽车的制造也非常在意,在1970年时就开始研究此类市场的潜力。在当时,福特对于飞行汽车的预估有点过于乐观,认为自己能够售出25000台飞行汽车,但最终由于内部工程师和法务人员对涉足飞行交通领域的担忧而取消了该计划。

当时所有人也对福特造飞行汽车的这一想法感到非常震惊,就连福特内部工程师也认为要想让一辆符合所有安全标准的汽车具备飞行能力几乎是不可能实现的壮举,因为让汽车保持有效的飞行手段还无法实现。也正因此次事件,制造飞行汽车的讨论就此被搁置了十分长的一段时间,直到近几年自动驾驶技术和新能源汽车的快速发展,飞行汽车再一次回到我们的视野之中。

全球飞行汽车发展现状

近年来,硬件,软件,通讯,基建等方面的创新加速了飞行交通产业的商业化,为飞行汽车的研发带来了希望。而更加轻量级的材料,碳纤维合成,高浓度高能量的电池,体积更小的更轻的电动引擎,DEP(Distributed Electronic Propulsion)的研发,自动驾驶技术的成熟,则让人们看到飞行汽车实现最终量产的希望。

飞行汽车在国外起步较早,早有厂商设计出了各种各样的飞行汽车产品,近五年来,各大汽车制造公司更是取得了突破性的进展,有多款飞行汽车的试飞都取得了成功。比如荷兰的Liberty、Uber Elevate 飞行出租车以及奥迪Pop.Up Next等。然而,全球范围内已经有200多家公司在研发和测试,时间最长的已经有十多年。

而在国内,对于飞行汽车的研究在各方面都比较缓慢,但也不乏具有创新精神的企业正在尝试。2017 年吉利收购了美国飞行汽车老牌公司 Terrafugia 后,中国飞行汽车市场得到了进一步的发展,在今年2021年的1月15日已经获得了FAA也就是美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)特种轻型飞机(LSA)的适航证书。

还有就是小鹏汇天,这家公司是由何小鹏和小鹏汽车共同投资、控股的航空高科技创新型企业。目前,在2020年北京车展上,小鹏汇天就在小鹏汽车的展区正式亮相了首款超低空概念飞行汽车——旅航者T1,小鹏汇天的产品已经完成安全试飞近1万次。目前,小鹏汇天正在进行下一代飞行汽车的研发,这款产品将真正实现飞行器与汽车的耦合,既能在陆地上跑也能在空中飞,并有望在2024年正式与公众见面。

除此之外,诸如波音、空客、贝尔、中航工业等传统航空企业巨头,乃至吉利、丰田a、奥迪、特斯拉等汽车企业,均已布局飞行汽车的研发。据摩根士丹利研报预计,2030年,飞行汽车行业将形成3000亿美元的市场规模;2040年,该行业规模可能将达到1.5万亿美元。

值得一提的是,据荷兰媒体报道,飞行汽车PAL-V Liberty在2020年10月28日获得批准,该车型可以在欧洲道路上行驶,这是全球第一台获批上路的飞行汽车。

飞行汽车已经由最初个人梦想的小范围实践,发展为资本市场关注的热点。有业内人士分析,当一个国家或地区汽车保有量达到每千人200台时,就会进入通航飞行时代。不过这个说法在不同的地区和市场应该有所不同,不能用数据一概而论,但总的来说飞行汽车离我们的生活又更近了一步。

相比以往,这几年飞行汽车的发展可以说非常的迅速,多款实质性的进展都展现在人们的面前,其中一下几款最具代表性。

法国FLY-R “双翼无人机”

2021年1月,一家法国公司FLY-R设计了一款新的“双翼”无人机原型。它采用了独特的菱形机翼设计,声称能够带来一些明显的优势。

R2-150 原型机由设置在低处的一对前翼和设置在高处的一对后翼形成,前翼向后掠起,而后翼向前掠起并向下倾斜,因此它们在机尖处与前翼相连,这几乎就是一架双翼飞机,只不过上翼和下翼的两端被捏在一起。目前以电池为动力的 R2-150 是为完全自主的监视、观察和侦察等任务而设计的。它的翼展为1.5米(4.9英尺),巡航速度为115公里/小时(71英里/小时),每次充电可飞行2小时--边飞行边传输实时视频。其他型号的设计是为了走得更远,携带更重的有效载荷,飞得更快。例如,喷气动力的R2-HSTD计划的最高速度为0.65马赫(803公里/小时或499英里/小时)。它的目的是作为目标无人机,用于军事演习。

英国Autonomous Flight 三旋翼“空中班车”

2021年1月,英国公司Autonomous Flight多年来一直致力于eVTOL概念机的研究,其双座Y6S的全尺寸机身已经制造出来,另外小型原型机也已经进行了飞行测试并能从垂直起降盘旋过渡到水平飞行。现在,这家公司公布了一款名为Y6S Plus的6座空中出租车--或者更确切地说,是空中班车。

Autonomous Flight采用了三旋翼飞机的布局。据悉,三旋翼飞机在小型业余无人机市场上相对少见。由于少了一个机械臂、一台电机和相关支柱组件,这带来了重量优势,但为了保持偏航控制,它们需要一台伺服电机来倾斜后支柱。据了解,Y6S Plus上采用了同轴转子用以消除转子倾斜的情况发生,但说实话这很难弄明白为什么设计师不采用更传统的四轴飞行器设计,或许是为了在后螺旋桨关闭之后减少前飞时的阻力。当然,这种设计保持了相当整洁的外观,但它还是不得不对它拥有的稳定性和控制力产生质疑。当飞机一离开地面时,前两个旋翼就会向前倾斜,使飞机进入一种高效、有翼水平飞行模式,其适合的巡航速度约为125mph(200km/h)。

Y6S Plus使用锂电池飞行,续航里程在80英里(130公里)左右,所以这意味着它不适合成为长途飞机,另外使用起落架而非车轮表明,它将无法在实现更高效的常规起降。

日本 SkyDriver

2020年9月,日本一家创业公司首次展示了一款电池驱动的飞行汽车 SkyDrive,并希望能在 2023 年投入使用。

该公司在丰田市(Toyota City)山区展示的汽车只有一个座位,由公司一名工程师驾驶,驾驶速度保持在每小时 3 英里以下。SkyDrive 还没有获得在户外进行测试的许可。虽然在飞行汽车技术方面,日本落后于美国、德国和中国的公司,但 SkyDrive 表示,它的计划与其他公司不同,因为它最终希望在汽车上安装轮子,这样就可以把它开进家庭车库。

小鹏 X2

2021年7月16日,小鹏汽车董事长何小鹏通过微博宣布,小鹏汇天今天正式发布第五代飞行器X2。9月15日,第三届世界新能源汽车大会上,小鹏汇天创始人赵德力表示,旅航者X2飞行汽车最快2024年上线。

小鹏第五代飞行器X2,最大起飞重量为560kg,裸机重量仅为360kg,官方表示,其续航时间为35分钟,最大飞行速度可达130km/h。同时,该飞行器拥有自主飞行路径规划能力,通过多个传感器,该飞行器可实现对地监控、无死角环境感知、自主返航降落、百公里双向实时通信。安全设计方面,小鹏第五代飞行器X2拥有八组独立电池,可实现冗余供电,4轴8桨也是多电机的动力备份。此外,飞行器还拥有整机弹射降落伞、24小时监控系统等配置,为飞行提供完善安全保障。

亿航 216

最后要说一下亿航,来自中国并在在美国纳斯达克上市。同时,亿航216自动驾驶飞行器也是是日本第一个获得户外试飞许可的载人级自动驾驶飞行器。

亿航最初是瞄准消费类市场的,但是市场竞争太过惨烈,最终所有的中小型公司都退出了消费类无人机市场。亿航也转向载人无人机的研发,2016年初在CES上展出了最初的184原型机。两年之后,2018年2月,亿航正式发布184机型并试飞成功。

2019年6月首次批量交付216机型,可乘坐2人,配16个旋翼,稳定性大大提高。

2020年7月,亿航发布了专门应用于高层建筑消防灭火的EH216F(消防版)。2021年7月,亿航宣布中国国家消防装备质量监督检验中心完成EH216F技术检验。在中国,亿航自动驾驶飞行器已经进行了超过1000次飞行测试。实测飞行高度可达300米,承重可达210公斤。

售价百万起,续航五分钟!

出行、货物运输、医疗急救……飞车玩家们打满鸡血,畅谈令人心驰神往的行业“钱”景。

中信证券在2020年2月发布的研报显示,预计到2040年,全球城市空中交通的市场规模将达到1.5万亿美元。鉴于飞车产品大部分处于飞行测试阶段,只能少量实现预定和交付,预计要实现规模发展至少还需要20年。

风刮得越来越大,却不一定能让猪起飞,20年也是个大浪淘沙的过程

2018年,奥迪、空客展示了Pop.Up Next飞行汽车原型,1年后却叫停了该计划,并表示要探索新的方向。

Kitty Hawk关闭了Flyer飞车项目,因为在商业化上,Flyer项目找不到合理模式。

Uber曾计划于2023年在达拉斯与洛杉矶全面实现空中出行,眼看已熬到了2020年年末,却架不住烧钱太快,不得不把空中叫车部门出售给了Joby Aviation。

沃飞长空的初代Transition于2010年接受预定,交付时间一再推迟,9年后才顺利交付。

烧钱不说,现在汽车头部们的主要角力场还是新能源车,很多大佬分身乏术,能给飞车的资源肯定相对较弱。

况且,飞车想真正“飞入寻常百姓家”,在技术性、安全性、政策防线和大众心理接受度上,道阻且长。

最大的难点在于动力不足。

目前,飞行汽车采用的主流模式是基于电动垂直起降技术(eVTOL)的飞行器,顾名思义就是飞行器靠电力发动,不需要滑跑助力,就可以起飞和着陆。

这也是很多人吐槽的,eVTOL飞行器根本算不上飞车,最多算个大型无人机。

Transition和PAL-V之所以能在天上续航能力更强,在地面上也跑得起来,是因为它们采用的是混合动力和纯汽油,并非纯电动。

这就意味着,大部分依赖于电池eVTOL飞车,续航能力严重不足是通病。

前文展示的日本SkyDrive SD-03概念飞车,就算满电续航,目前也只能维持可怜的5-10分钟。

马斯克也琢磨过飞车续航的问题,结论是锂电池能量密度至少要达到400Wh/kg,但即便特斯拉Model 3使用的21700圆柱型电池,单体能量密度也只有300Wh/kg。

以目前的锂电池技术,即使使用的是现有能量密度300Wh/kg的NCM 811三元锂电池,电池组重量也会达到48kg。

这对飞行汽车来说太沉了,电池技术有限意味着续航能力的有限和载人数量的限制。

“花了200万元,续航5分钟。”在人们看来,这可不是一种好体验。

原本不温不火的氢燃料电池被视作一种解决方法。一家名叫Alaka'i Technologies的飞行汽车公司发布了一款氢动力飞行汽车Skai,可以搭载4名乘客和1名飞行员,航速能达到每小时118英里,最多能飞400英里。

不过从全球范围来说,短期内氢燃料电池成为主流新能源的可能性微乎其微。因为氢燃料电池成本太高了,即便是财大气粗的戴姆勒,也在成本压力下选择了放弃。

另一个技术难点是噪音问题。

按照现行标准,商业、工业混杂区,昼间超过60分贝、夜间超过50分贝就算扰民。目前,在约450米的高度,一般直升机大约会发出60分贝的噪音。

在没有解决这个技术难点前,试想一下,一辆辆飞车从正在安静晒太阳的你头顶轰隆隆排排过,你会不会想口吐芬芳?

在这一点上,Kitty Hawk倒是带来一些好消息,其宣称旗下飞车Heaviside低空飞行时噪音不到40分贝,但目前还没有看到成品。

不过,对于99%的人来说,最大的担忧还是安全性:

会不会坠落砸到地面行人?会不会飞着飞着突然没电?空中撞车了怎么办?

这不是没有先例。2015年,斯洛伐克公司AeroMobil飞车试驾时坠落,驾驶员跳伞逃生。2018年,底特律的一辆混合动力飞车也在试飞时坠毁。

上天可不是那么好玩的,为了保命,开飞车得先学会跳伞。

“如果未来的飞行汽车像现在的汽车一样普遍,不可避免的,人们不会始终细心地维护自己的载具,他们开始敷衍将就,直到某个松了的轮毂盖从天而降,砸死某个倒霉的路人。”马斯克有过这样的担忧。

为了解决空中交通,倒是有先驱者已经在开发空中地图导航。比如成立于2015年的美国加州公司AirMap就在空域信息智能管理上发力,明智地躲开了打成一片的飞行器玩家。

这么多技术bug(故障),让很多人不待见飞车:

“能跑能飞的飞行汽车,飞不过飞机,跑不过汽车,以当前的技术条件,结果就是不伦不类。”

除此之外,政策是飞行汽车是最大的红线。

至少就目前来说,国际上并没有针对载人级自动驾驶飞行器运营方面的法规。

拿飞行高度这一条举例,我国现行最低安全高度平均为500米,2016年5月,国务院下发《关于促进通用航空业发展的指导意见》,提出“扩大低空空域真高至3000米的目标”。

在飞个无人机都要偷偷摸摸的当下,想要在离地面300-600米的高度飞人,这政策难度,可以自行想象。

高昂的成本也限制商用的范围。

目前,已有售价信息的飞车普遍在200万至300万人民币。这价格,买辆敞篷豪车或者买个直升机它不香吗?

为了保障人身安全,驾驶飞车前还需要考个飞行执照。

细品一下,恍然大悟,哦,这是赤裸裸的人民币游戏。

二十年后,这个世界大概是这样的:富人们驾驶飞车,几分钟之内就可以从自家后花园飞到繁华市中心,打工人们依然在辛苦地挤地铁通勤。

一切的一切都离普通人太遥远,或许唯一可以研究下的就是这些公司的股票。

炒作飞车的确能带来不少好处。比如,通用汽车在展示了旗下凯迪拉克飞车后,股价大涨,市值接近700亿美元,创下近十年来最高纪录。

小鹏汽车也被质疑是在靠飞车卖概念做宣传拉融资,毕竟在电动汽车领域,小鹏现在都没占到什么便宜。

其实,与其说我们追求的是一台飞车、一个传送门、甚至光速转移机器,从本质上说,我们想要的是极致的速度和效率。而飞车则是我们寻找解决交通问题根本方法的尝试。

但我们不能因为把两个不同的东西合在一起变成新的东西,就嘲笑鄙夷它创新不足、不伦不类,更不能因此拒绝这种关于创新的尝试和艰难摸索。

没有现实意义不代表没有未来意义。毕竟人类都有2050年乘星际飞船移居火星的计划了,跟这比,飞行汽车就是小case了。

文章来源: 新浪汽车,懂车帝,华商韬略

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:家居剑客
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...