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【新视界】飞行汽车开辟新时代
发布时间:2019年04月01日    浏览量:496次    下载
这是一个最好的时代,也是一个最坏的时代。

凭借着纯电动及自动驾驶的极致体验,特斯拉在过去的2018年一路高歌猛进,渡过了地狱般的产能爬坡期,高调驶入发展快车道,正在加速狂奔。

与之相反的是,福特、通用等传统车企遭遇滑铁卢,面对市场需求的萎靡不振,焦虑不安,不得不大规模裁员缩减开支,在寒冬中瑟瑟发抖。

百年汽车产业巨变,主要在于拥挤不堪的城市交通,对汽车需求达到了临界值。更坏的是,随着共享出行以及自动驾驶时代的来临,这个临界值会变的越来越小。

但是,至暗时刻,进取的车企领袖,又敏感的嗅到了城市空中交通这片新兴市场,并不遗余力在飞行汽车这个新物种上投入重兵,积极备战。从科幻炫酷的概念车,到不断试飞的试验品,再到即将在今年交付的量产车,似有星火燎原之势。

2019年,将是一个值得铭记的年份,数款飞行汽车将会在今年向客户交付,无论交付数量多少以及产品性能如何,这都是飞行汽车发展史上跨越的一大步。

荷兰PAL-V公司的首款飞行汽车会在今年量产,这款极具逼格的飞行器采用三轮设计,通过螺旋桨和尾桨的自由伸缩,完成汽车与飞机角色的快速切换,在飞行模式下最大续航为500公里。价格自是不菲,预售价59.9万美元,全球仅售90辆。

吉利控股的创业公司Terrafugia,也会在今年交付他们的首款飞行汽车,其拥有折叠式机翼,通过直线起飞跑道完成飞机的变身,可实现空中续航超过 600 公里,预售价在28万美元。

日趋成熟的飞行技术,以及未来预计高达3万亿美元的超大市场规模,让市场玩家层出不穷,传统车企、出行公司、互联网企业、初创公司以及飞机制造商,各路帮派秣兵厉马,携巨资疯狂备战,急于抢占市场制高点。

一、入局者

传统车企跃跃欲试

作为造车专业户,车企大佬从传统燃油车,转战新能源,再到布局自动驾驶,不断挑战造车极限,下一个目标又锁定了飞行汽车。

特别是豪车制造商总想要引领市场潮流,对于飞行汽车拥有无比热情,奥迪、奔驰、阿斯顿·马丁等集团纷纷投入这个市场。

奥迪联合空客,打造了一款Pop.Up NEXT的飞行概念车,此车在2018年日内瓦车展大放异彩。

戴姆勒投资了一家电动飞行出租车的初创企业Volocopter,意欲在飞行汽车领域大展身手。

阿斯顿·马丁也脑洞大开,在2018年举行的范堡罗航展上发布了一款三座Volante Vision飞行概念车。

日系丰田,耐不住寂寞,在2017年投资了一家Cartivator飞行研发团队,这个团队为丰田工程师在2012年打造,已经获得了丰田4000万日元的资金支持,他们计划能够在2020年东京奥运会上量产展示。

中国也有两家车企丝毫不弱后,一家是目前风生水起的吉利,在全球四处收购,最大的一笔或许是以90亿美元收购戴姆勒9.69%的股份。飞行汽车作为新物种,自是进入了李书福的视线,2017年,吉利全资收购了美国Terrafugia公司,正式投资飞行汽车。

另一家则是曾经威震四方的宝能系,姚振华如当年闯入万科、拿下观致那般锐气十足,2018年与斯洛伐克Aeromobil飞行汽车公司签署了包括技术研发、销售渠道、产品国产化等战略合作协议,算是与飞行汽车沾上了一点关系。

互联网企业野心勃勃

谷歌创始人拉里-佩奇野心勃勃,对于科技届新生事物保持着一种超强的探索欲望,不管是自动驾驶领域的Waymo,还是雄心壮志的“登月计划”,佩奇的战略版图极具挑战性。

当拉里-佩奇把目光聚焦在飞行汽车时,再次显示出了他的杀伐果断,他一口气投资了三家飞行汽车公司,分别是Zee.Aero,Kitty Hawk和Opener,成为了这个领域的骨灰级玩家,意欲打造飞行帝国。

Zee.Aero是佩奇在飞行汽车领域的第一次出手,这家公司由斯坦福大学航空学教授伊兰克罗在2010年创立,佩奇已向该公司投入了超过 1 亿美元的个人资金。

Kitty Haw是其第二家投资的公司,成立于2015年,其创始人Sebastian Thrun久负盛名,是谷歌Waymo创始人、“无人车之父”。Kitty Haw研发了一款高逼格产品Cora,其无需跑道,可借助12个旋翼叶片垂直起降。鉴于Cora的出色性能,拉里佩奇与新西兰航空达成战略合作,希望在3年后推出无人驾驶电动飞行出租车项目。

Opener是拉里-佩奇投资的第三家公司,将与Kitty Haw形成强大的内部竞争关系,相互之间没有技术交流,对于佩奇来讲,无论哪家在未来脱颖而出,都是属于他的无尚荣耀。

腾讯的马化腾也是个心存大志的战略家,在2017年,腾讯豪至9000万美金领投了德国一家初创科技公司Lillium的B轮融资。

Lillium成立于2015年,深受资本市场青睐,四名创始人均毕业于慕尼黑工业大学,他们网罗了出行公司、传统车企等大量精英加盟。目前正在开发一款5座“飞行出租车”,计划在2019年左右进行载人试飞测试,未来10年内推出“飞行出租车”通勤服务。

出行公司磨刀霍霍

Uber是飞行汽车领域的极力鼓吹者,作为一家全球化的出行公司,通过极富大胆的创新体验,既可以持续吸引当下消费者关注目光,又可以在未来打造他们的技术护城河,一旦未来几年城市空中交通市场繁荣,Uber的前期布局会在瞬间爆发。

这也是这家出行领域的巨头Uber初衷所在,它充分发挥了出行公司最擅长的资源整合能力,联合了政府、航空公司、技术公司和物业公司等上下游单位,大举进军“飞行的士”,立志要将打车服务进行到底。

Uber启动了一项Uber Air飞行的士宏伟蓝图,由小型电动飞行出租车组建运输网络,可在城市人口密集区域进行空中远距离飞行。现在已整合了五家公司为其研制合适的飞行出租车,计划在2020年试飞,并于2023年在达拉斯、洛杉矶等三家城市开启商业模式运营。

飞机制造商激情澎湃

传统的民用飞机,在一趟常规客运飞行中,燃油成本、人工成本是其最重要的成本开支,其中燃油成本占总成本比例高达30%左右,未来燃油这种短期内不可再生的资源,其价格只会越来越高,甚至在未来二十年内翻倍,传统的飞机制造商必须未雨绸缪,寻求新的出路。

所以,波音与空客这两大顶级飞机制造商,尽管2018年,在全球交付了1600多架商用飞机,相较去年都有不同程度的增加。但他们对于飞行市场的探索却表现的急不可待,不断的在城市空中交通领域扩充兵力,操练兵马。

波音在去年7月份,收购了一家飞行技术公司 Aurora,这公司大有来头,曾经为Uber 设计了 eVTOL 飞行出租车,也是NASA与美国军方的重要合作伙伴,不仅参与了美国国防部的全球鹰计划,更是负责研发了一款XV-24A Lightning Strike 垂直起降无人机,这或许是它被波音看中的原因。

为此波音公司,也单独成立了一个Boeing NeXt新部门,其肩负的使命就是全力以赴研制无人驾驶飞行汽车。同时,为了扩充研发实力,波音也与一家SparkCognition AI公司强强联合,希望利用区块链技术和人工智能,开发一个空中交通管理系统,为无人驾驶飞行汽车的商业化运营扫平障碍。

波音的巨大投入,也取得了不错的效果。1月份,波音的一架自动驾驶飞行汽车试飞成功,这款飞行器长约9米,相当于直升机、无人机和固定翼飞机的结合体,续航里程为80公里。

作为波音的头号劲敌,空客亦毫不示弱。它在2015年成立了一家子公司A3,安营扎寨在硅谷,并且启动了Vahana项目,全力以赴推进飞行汽车的自动驾驶和电动垂直起降,经过两年多的不懈研究,也取得了巨大进展,2018年成功完成了50余次的试飞试验。

空客也属于多点开花,2016年空客又单独成立 “城市空中交通”部门,启动了一项City Airbus飞行出租车计划。为了让此项目尽早落地开花,空客联合了西门子集团,投入了双方大量技术骨干攻克难关,并将在今年三、四月份进行试飞测试。

除了两款已进入测试阶段的飞行汽车外,空客还有另外一张王牌,与奥迪联合打造了一款Pop.Up NEXT概念车,此车在2017年日内瓦车展一经亮相,便凭借极富想象力的造型获赞无数。

二、空中交通意义

150年前,英国伦敦由于人口激增,加之城市中心布满密密麻麻房子以及狭小曲折的街道,导致伦敦交通拥挤不堪,这倒逼英国人不得不思考如何改善出行环境。

而地铁的第一次出现让伦敦的出行环境有了较大改善,数据显示,1863年1月10日,伦敦地铁正式开放的第一天,乘客总数就达到了4万人次。

150年后,同样的问题出现在了全球各地,无论是美国的洛杉矶还是中国的北京,拥堵早已成为城市出行的最大痛点。

尽管网约车、分时租赁以及日后会来临的无人驾驶等新兴模式不断涌现,但出行环境并没有质的改变,遍布全城的建筑物以及严重饱和的私家车数量,在根本上制约着城市交通的便利性。

洛杉矶的驾驶员,一年当中在高峰时段堵车所耗费时间人均达到100多个小时,超过了4天4夜。中国的北京、上海等地拥堵时间有过之而无不及,政府不得不采用限牌、限号等极端措施改善交通环境。

根据公安部发布的数据,2017年全国有53个城市的汽车保有量超过百万辆,24个城市超200万辆,7个城市超300万辆。

城市空中交通运输的崛起,或许会改变当下拥堵困境,与当下二维交通运输的状况不一样,未来会出现三个不同的空间协同运作,地铁负责地下运输,传统汽车专管地面,飞行汽车则掌控着低空运输。

Uber Elevate写到,“正如摩天楼能让城市更有效地利用有限的土地资源那样,城市空中交通将使用三维空域帮助缓解地面交通堵塞问题”。

与此同时,由于飞行汽车的大面积普及,人们再不需要热衷挤在拥挤老城区,住在小城市,工作在大城市,将会成为一种潮流趋势,一种新生活状态。

如果在当下,你在北京的中关村上班,而居住在河北的廊坊,尽管两地之间的距离不足80公里,但鉴于当前的交通拥堵状况,无论是自驾还是换乘高铁地铁方案,基本不可能在一个半小时内抵达。

但是要搭载时速250公里/小时的飞行的士,情况就会完全相反,你只需要动动手指,在APP上打一个飞的,空中出租车会在20分钟内把你送到目的地,而且没有堵车危险。

三、技术路线

革命性产品的出现,毋庸置疑会在性能体验上形成强力碾压,从数码对胶卷的冲击,到苹果对塞班的淘汰,新生事物对市场形成风卷残云之势,在于产品性能具备颠覆性竞争优势。

对于飞行汽车这类新物种,未来要想掌控城市空中领域,形成足以媲美地铁、公交等现存稳定出行的新型交通工具,产品方面需没有明显痛点。

飞行与地面

空气动力学是面临的两难选择,是要把飞行模式的动力学性能做到极致,还是在飞行与地面两种模式之间找到一个平衡点,鱼与熊掌能否兼得?

对于波音制造的有翼机型而言,在设计过程中不考虑路面行驶功能,只需按飞行模式设计匹配即可。而对于吉利研制的陆空两用机型,须同时兼顾路面行驶与飞行形态两种模式,但矛盾点在于,汽车模式需要底盘厚重且平坦,来保证驾乘的平稳性,但平坦的底盘不符合飞行的阻力最低原理。

动力选择

动力的选择也是重中之重,传统的燃油可以保证较大续航,纯电驱动在当前情况下,鉴于电池的能量密度等原因迟迟没有革命性突破,基本无法满足超过100公里的续航。

尽管燃油驱动在续航方面对纯电驱动形成了优势,但纯电驱动却在噪音控制、使用成本方面完胜燃油,而对于续航不足的问题,在未来随着电池领域的突破,未来的续航能力进一步提高是大概率事件。

起降模式

汽车切换飞机的模式,一种是可以实现垂直起降功能,另一种则需要借助跑道滑行起飞。很明显,可以实现垂直起降功能的飞行汽车将会占据竞争优势。

驾驶模式

自动驾驶亦或是驾驶员人工操控,是两种完全不同的路线。自动驾驶对于产品的性能要求更高,不过飞行汽车的自动驾驶功能较自动驾驶汽车实现难度相对低。地面道路由于人、车、物等组成的极为复杂外部交通环境,在短期内达到L4、L5级别的自动驾驶殊为不易。

但飞行汽车作业的低空环境,简直形势一片大好,没有任何障碍物横亘在前,如能设计出一套高空交通道路控制系统,飞行汽车只需要按照既定的程序运行即可。

更激进一点,很大可能人类苦苦追求的L5自动驾驶功能,飞行汽车会后来者居上。

那么,当前行业达成的一些共识是,飞行汽车要能够在未来开枝散叶,需要具备良好的空气动力学性能,解决飞行速度与能耗问题;纯电动驱动,避免噪音与环境污染;能够垂直起降,保证使用的便利性;运用自动驾驶让航向精准,减少人员驾驶的实际难度。

四、产品痛点

飞行汽车的情景预设很美好,但同样在前期也会遇到较大阻碍,停机位、价格、噪音、续航、安全、空间等等多重因素,是制约前期发展的关键因素。

停机坪

传统汽车需要停车位,飞行汽车也需要停机空间。原本停车位就紧张的城市,在面对飞行汽车大规模量产后,如何规划出充足的停机坪,也是一个不小的难题。

好在,飞行汽车可以实现垂直升降,对于停机空间不会苛刻,也许在将来,一个普通的停车位就可以实现飞行汽车的正常升降。

Uber Air的飞行的士更别出心裁,他们联合物业公司,将每座城市的摩天大楼顶层计为专用空中交通站点Skyports,同时也在城市据点专门修建单独停机坪,用来实现飞行出租车的飞行中转。

价格

普通消费者,对于城市交通出行方案,最关注、最在意的是出行的便利性和价格。地铁,快速,不堵车;公交,线路多,价格便宜;出租车和网约车,灵活,舒适;那么飞行汽车呢?

对于主打个人市场的飞行汽车,高昂的价格注定只会是富人的玩具,而且短期内也无法改变这一现状。

而对于空中出租车来讲,价格也会成为其快速普及的首要因素,对于这种新生事物,年轻消费群体会跃跃欲试。试想一下,当飞行出租车的费用降至网约车费用2-3倍后,飞行的士将会进入集中爆发阶段。

Uber Air的设想是,在前期市场培育阶段,每英里价格按6美元制定,后期随着规模化运营,在市场成熟阶段,综合飞行出租车的载客效率以及纯电、无人驾驶的经济运营成本,价格可能会降至每英里2美元,这个价格将与Uber X每英里1美元计费标准差距不大。

运营

制造一架飞行汽车,可能是一家初创公司激情投入研发费用、人员技术后,可以搞定的事情。但是,要进行成熟的商业化运营,则需要城市其它管理系统的全力配合。这将不是一家公司的事情,而是一项多部门共同配合的复杂工程。

传统汽车的正常通行,需要地面交通信号灯的有序指挥,飞行汽车在达到一定规模数量后,也需要建立一套严密规范的空中交通秩序,并且要与城市交通管理系统实现无缝接合。

Uber已经与美国宇航局(NASA)、美国联邦航空管理局(FAA)等机构合作,研究不同的空中交通管制方案,只要产品过硬,商业模式可行,法规、制度层面的事情基本不会存在问题。

噪音

城市噪声对于居民的干扰和危害日益严重,飞行汽车介于普通直升机和汽车之间,其产生的噪声对高层建筑的居民而言,到底会产生多大的影响?

还有,飞行汽车起飞与降落阶段,由于强大的气流会吹起地面灰尘、杂物,也严重影响周围的行人。

Uber的飞行的士给出了正解,其整体噪音将比标准直升机安静32倍,原因在于普通直升机噪音主要来源旋翼、尾桨、发动机、减速器和传动系统等。而Uber飞行汽车动力采用高效的电动传统系统,同时加上更小的、成对的转子和飞行的机翼,这种设计将会使其产生的噪音达到一辆普通卡车的一半。

续航

空中出租车,考虑到环保与噪声的影响,动力系统将会以新能源为主。但是飞行需要提供更大的能量,当前难点是三元锂电池能量密度无法支撑,而氢燃料电池还未能发展成熟。

Uber的解决方案,飞行出租车以每小时250公里的速度,在三、四百米低空巡航,一次充电可以行驶100公里左右,但可以选择短时间内在城市驿站进行部分充电。

目前的电池可以保证其在10分钟内快速充电,后面随着技术的进步可以将电池充电时间进一步缩短至5分钟。这意味着,一架飞机降落在Skyport上,并在乘客下车和新乘客登机时把电池充电完毕。

安全

3月份波音的一架737 MAX 8在埃航坠毁,为航空飞机无人驾驶蒙上了一层阴影,无人驾驶飞行出租车同样也会遭遇这个问题。

突发事故无法回避,无论是自动驾驶还是人工驾驶,任何交通设备都会面临安全风险考验。特别是自动驾驶系统,存在着被网络黑客攻击、系统遭遇故障等多重考验。

唯一能做的就是,将无人驾驶技术做到极致。

五、尾声

从飞行汽车当前的市场格局分析,主打空中出租车的核心玩家,会凭借出色的商业模式在未来首先崛起。而主打私人市场的飞行汽车,前期只会是富人的一辆“空中玩具车”。

对于中国来讲,飞行汽车是一个全新的开始,与欧美国家相比,大家站在同一条起跑线上,此刻需要静下心来,扎扎实实把核心技术做好,雄关漫道真如铁,期待五年亦或十年后,中国的飞行汽车会凭借出色的性能飞驰在全球城市上空。(来源:牛宇 乘联会) 


*本文作者系乘联会专家,文章仅代表作者观点。