無人駕駛城市空中交通是當前無人機的發展熱點,眾多無人機制造商紛紛涉足這一市場,導致市場競爭進一步加劇。誰將成為行業領頭羊?誰將成為行業黑馬?讓我們拭目以待。
在航空領域,很容易就能識別出領先者,例如空中客車集團、波音公司、洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯門公司、龐巴迪公司或者灣流公司。但在新興的先進無人駕駛空中交通市場,情況并非如此。在這個市場,還沒有一個占主導地位的制造商和商業模式。
現在揭曉獲獎者和落選者,甚至確定城市空中交通獎的規模還為時過早,但無論是在測試進度、融資還是在生態系統合作關系方面,已經有可能確定行業領先者和黑馬。億航智能和喬比航空公司等新興企業正處于領先地位,而空中客車集團和貝爾公司等老牌航空公司則裹足不前。
航空航天系統趨向于為商用客機和隱身戰斗機提供一個主導系統。這一點在城市空中交通還沒有實現,從無人機設計的多旋翼無人機到復雜的矢量推力等概念都在爭奪市場的認可度。
目前該市場還沒有一種占主導地位的商業模式。從無人駕駛城市空中飛行器制造商到服務提供商,整個價值鏈中的角色還沒有完全定義。取而代之的是,初創公司在不成熟技術的限制下,致力于開發能夠執行最有價值任務的最小化可行產品,從而開創一種新的航空商業模式。
這些領導者涉及一系列無人駕駛城市空中飛行器設計和商業模式,這表明整個行業仍處于起步階段。無人駕駛城市空中飛行器設計范圍從最適合在城市短距離跳躍的低升力和阻力的直升機,到更高升力和阻力的帶翼電力推進垂直起降飛行器,其速度和范圍適用于郊區、農村甚至區域空中交通。商業模式包括從無人駕駛城市空中飛行器制造商到系統供應商,以及負責生產、運營和物理接口和數字基礎設施建設。
無人駕駛城市空中交通市場被炒得沸沸揚揚,100多個商業項目爭相吸引投資者的注意力,其中大多數還處于概念階段。但2020年的最后幾周清楚地表明,他們中間有領導者,也有追隨者。億航智能、貝塔技術公司(Beta Technologies)、喬比航空公司、百合公司、Volocopter公司和Wisk公司都鞏固了第一波浪潮的優勢,而現代汽車、EmbraerX等公司離第二波浪潮也不遠了。

圖1 喬比航空公司的S4電力推進垂直起降飛行器在加州上空進行過渡飛行測試時傾斜它的螺旋槳
為了避免炒作,SMG咨詢公司推出了先進航空機動性現實指數。這是一種利用公共信息和專家知識來幫助評估行業進入者在批量生產認證產品方面進展的評估工具。評級基于五個因素:資金、團隊、技術準備、認證進度和全面生產準備。
SMG咨詢公司創始人兼合伙人、曾與霍尼韋爾公司(Honeywell)合作的塞爾吉奧·塞庫塔表示,SMG咨詢公司將認證進度和全面生產準備情況視為關鍵,但不是獨立的衡量標準,因為一家公司可能會獲得認證,但卻無法按需生產。在現實指數的首次發布中,擁有飛機研發和制造經驗的Embraer公司比百合公司的指數要高。百合公司已經宣布了其區域移動網絡部署的首批位置。
塞爾吉奧·塞庫塔還指出,不同監管制度下的公司在獲得認證時將面臨不同的挑戰,這影響了它們的現實指數的評級。歐盟航空安全局(EASA)發布了垂直起降飛行的特殊條件,為商用電力推進垂直起降飛行器運營設定了與運輸類商用飛機相同的安全水平。預計,美國聯邦航空局將根據通用航空飛機的第23部規則,對大多數電力推進垂直起降飛行器進行認證,特殊條件包括其獨特的特性。
由于歐盟航空安全局標準認證更嚴格,進軍該地區的公司在競爭中將處于劣勢。美國聯邦航空局認證的飛行器制造商需要額外的工作才能獲得歐盟航空安全局認證。塞爾吉奧·塞庫塔表示,“這是我所知道的唯一一個歐盟航空安全局和美國聯邦航空局沒有對等或互惠的市場。中國對城市空中交通的監管方式幫助億航智能迅速采取行動,但它又與歐洲和美國有所不同。在該行業走向全球化之際,這給億航智能帶來了挑戰。”
這個行業面臨的另一個潛在障礙是初創公司接受垂直整合的程度。這在一定程度上是由于缺乏合適的供應商基礎,導致這些公司在開發控制軟件、快速迭代原型硬件時步履維艱,從小規模模型到技術驗證機再到全尺寸原型。
但是,隨著越來越多的公司從原型設計發展到認證,他們越來越多地向供應基地尋求認證系統的經驗,并為批量生產做好準備。一個融合了經驗和創業精神的無人駕駛城市空中交通供應鏈開始出現。這是一個行業開始成熟的標志,但在這場競賽中該市場還處于早期,參賽者的形式還不完全清楚。
雖然許多公司明白,它們在競爭,但要在這場特殊的競爭中繼續下去并不容易。業內資深人士估計,獲得認證和進入生產的成本為10~15億美元。對于那些業務模式既涉及制造、運營又涉及基礎設施建設的公司,這筆費用可能高達40億美元。
這個行業風險很高,潛在的回報也很高。歐洲咨詢公司羅蘭貝格公司預測,到2050年,城市空中交通客運行業每年將產生近900億美元的收入。其中,商用電力推進垂直起降飛行器需求量將達到16萬架。
中國無人機制造商億航智能是最早的發起者之一,2016年1月在拉斯維加斯舉行的消費電子展上推出了自主單座多旋翼無人機的原型。這是中國第一家也是目前唯一一家電力推進垂直起降飛行器創業公司,于2019年12月上市。億航智能表示,到2020年底,它已經交付了100多輛飛行器,完成了近10000次飛行,實現零事故目標。
這家總部位于廣州的公司計劃在2021年獲得中國民用航空局頒發的雙座EH-216自主駕駛飛行器適航認證。該公司已經推出了專用的物流和消防型別,并計劃在2021年年中之前擁有一家年產600架的新工廠。所有這些都使該公司遙遙領先于最接近的競爭對手。
億航智能早期的領先地位得到了中國監管機構制度上的支持。中國民用航空局已經批準了EH-216的商業化試點運行,用于自主物流。該公司目前正在與中國民用航空局合作,以獲得EH-216F高層樓房消防型別的批準,隨后將進行空中旅游和空中出租車運營。

圖2 億航智能的EH-216無人駕駛垂直起降飛行器
中國迅速采取行動,采納了無人系統規則制定聯合機構制定的《具體操作風險評估框架》(SORA)。中國民用航空局是該框架的成員之一。該框架允許大型無人機,例如億航智能的自主飛行器,進行特定的低風險操作。
億航智能已經在中國幾個城市進行了驗證飛行,并正在與酒店和其他合作伙伴合作,將基礎設施建設到位。中國民用航空局已經開始著手加快無人駕駛飛行器的發展,指定了13個城市作為測試基地。中國國務院也提出了加快城市空中交通的發展。去年12月,億航智能在香港推出了空中旅游服務試點。
作為對這些舉措的回應,億航智能正在從純制造商向平臺生產商和運營商轉型,以幫助制定其飛行器的商用運營規則和標準。該公司首席執行官胡華智表示,這將使其商業模式更接近于其他城市空中交通市場領導者,從飛行器設計延伸到基礎設施開發,從而逐步建立一個集成的操作系統。
與此同時,億航智能已開始在中國境外進行正式試驗。該公司已獲得飛行許可,在挪威進行海上平臺再供應的運營試驗,在加拿大進行器官交付運輸。韓國授予EH-216特別適航證書,允許在多個城市進行客運、緊急醫療運送和空中觀光試驗。
去年12月,奧地利批準了億航智能及其歐洲合作伙伴FACC公司的試飛許可。使用SORA框架獲得的試驗許可允許無人機執行一系列任務,包括空中出租車。億航智能希望使用SORA,以避免在歐洲根據歐盟航空安全局更嚴格的SCVTOL法規進行認證。
該公司計劃在奧地利的林茨、西班牙的利里亞和塞維利亞開展空中出租車試點。在國際上,億航智能還沒有遭遇到類似針對中國無人機制造商大疆或5G供應商華為的抵制,盡管其自動駕駛汽車將需要在已建立服務的城市建立遠程監控、指揮和控制基礎設施。
很難質疑億航智能的領導地位,但有一些因素可能對其不利。這些限制包括多機配置的性能限制和在更嚴格的監管制度下潛在的認證障礙。“但如果它們的國內市場規模龐大,這種風險真的存在嗎?”將億航智能排名第一的塞爾吉奧·塞庫塔反問道。他指出,中國有65個人口超過100萬的城市。
億航智能近期市場滲透率的兩個潛在限制可能會得到解決:性能和自主運營能力。EH-216由電池供電,設計有16個旋翼,航程限制在35km,速度限制在128km/h,許多任務能力受限,而在人口密集地區的自主駕駛操作可能在某些地區難以驗證。
聯合治療公司(UT)是億航智能的早期投資者,目前正在加拿大魁北克省布羅蒙特對EH-216進行飛行測試,以執行器官運輸任務。聯合治療公司創始人兼首席執行官馬丁·羅斯布萊特表示,聯合治療公司已經下了1000架的訂單,EH-216的一個機翼改進型別正在研發中,以滿足聯合治療公司的402km航程的要求。她還指出,雖然自主操作是EH-216的基準性能,但聯合治療公司與億航智能簽訂的合同要求有選擇性的駕駛能力。
喬比航空公司是另一家先行者,但行事隱秘。過去一年,它已成為城市空中交通初創公司中資金最充足的一家,正在進行電力推進垂直起降飛行器的認證和運營。該公司于2020年創立,由汽車制造商豐田投資3.94億美元,并承諾到2023年底與Uber Elevate合作運營空中出租車。截至2020年,喬比航空公司共融資8.2億美元,并同意收購優步公司Elevate團隊。
這家總部位于加州圣克魯斯的公司自2019年以來一直在試飛其第二代五座電力推進垂直起降飛行器。喬比航空公司將這架六旋翼無人機描述為一架裝有電池的滑翔機,可以垂直起降,其速度為322km/h,航程為241km。性能數據基于數百小時的飛行測試,主要是遠程飛行條件下的試驗結果。
2020年1月,這家初創公司完成了一輪5.9億美元的C輪融資,其中包括豐田的投資以及優步公司未披露的5000萬美元。該輪融資獲得了最高融資排名。優步公司目前嚴重依賴喬比航空公司,以實現其在2023年開始提供商業航空拼車服務的既定目標。
到2020年12月,喬比航空公司已經同意從目前尚未盈利的優步公司手中收購Elevate,作為回報,優步公司將其在這家初創公司的股份增加到1.25億美元。該協議包括將各自的拼車服務整合到對方的預訂應用程序中,從而實現空中和地面旅行的無縫結合。

圖3 喬比航空公司研制的S4垂直起降飛行器
除了在融資競賽中獲得領先地位,喬比航空公司還在2020年獲得了多個第一名。這家初創公司是第一家獲得美國聯邦航空局認證的電力推進垂直起降飛行器制造商,預計2023年將根據第23部特殊條例獲得批準認證。喬比航空公司也是第一個在美國空軍敏捷性項目下獲得軍事適航性批準的飛機,這是邁向美國聯邦航空局認證的關鍵一步。
該公司是美國境內首個電力推進垂直起降飛行器制造商,在美國宇航局的先進的空中機動能力全國競賽中提供飛行測試的飛行器,其原型機將在3月初始測試飛行。這將提供在垂直碼港終點站操作飛行器的早期經驗。
喬比航空公司也是首批吸引美國國防部資金的城市空中交通開發商之一,并將在美國空軍敏捷至上項目中交付模擬器和原型機進行測試。該項目還旨在確認軍事任務,以便在2023年底之前采購和部署電力推進垂直起降飛行器。
迄今為止,該公司一直在進行高度垂直整合,大部分電力推進垂直起降飛行器組成都是公司開發的。現在,這家初創公司正在加州的瑪麗娜建設生產設施,它已經開始尋求外部供應商,第一家是生產復合材料的東麗公司(Toray)。喬比航空公司創始人兼首席執行官喬本·貝維特明確表示,對汽車制造商豐田的建議是該公司要為大規模生產做好準備。
塞爾吉奧·塞庫塔認為,即使擁有豐田的大批量生產經驗,喬比航空公司也面臨著挑戰,要想讓市場如預期那樣發展,必需將相對復雜的電力推進垂直起降飛行器的生產規模擴大到每年數千架。他還認為,該公司將需要籌集更多資金,或許數十億美元,用于生產和運營。
貝塔技術公司是一家隱秘的初創公司。與其他公司相比,它有著微妙的區別。到目前為止,該公司主要是由一家客戶提供資金,為器官交付運輸特定任務研發電力推進垂直起降飛行器。如果這種電力推進垂直起降飛行器能夠滿足指定的航程要求,該客戶承諾將訂購1000架。
這家位于佛蒙特州伯靈頓市的公司最初使用了傾轉旋翼的技術驗證機進行飛行,但后來改用了機翼升降加巡航配置的Alia工程原型機。目前該機正在進行飛行測試。原型設計公司Dzyne Technologies提供了配置設計和空氣動力學優化方面的技術支持,以最大化電池的性能以獲取最優的升阻比和續航里程。
貝塔技術公司于2020年在紐約普拉茨堡開始試飛Alia原型機。最初,這架飛機只在固定翼模式下飛行,目的是驗證投資者和聯合治療公司要求的所需航程能力。聯合治療公司首席執行官馬丁·羅斯布萊特說:“它還沒有實現402km的飛行距離,但它的設計特點將使它能夠以272kg的有效載荷飛行402km,這將足以滿足我們的任務需求。”。
Alia原型機擁有一個高展弦比機翼、高性能推進螺旋槳和四個升力旋翼。它最初的目標是執行貨運任務,但在相同的402km航程內,它的大小可以搭載一名飛行員和5名乘客。馬丁·羅斯布萊特表示,“雖然電力推進垂直起降飛行器目前還處于有人駕駛模式發展階段,但它從一開始就被設計成可選擇駕駛模式的飛行器”,并補充道:“我們與美國聯邦航空局進行了互動,希望它能夠獲得美國本土認證,成為可選駕駛的飛行器。”
這家初創公司還開發了電力推進垂直起降飛行器的充電站。根據美國空軍為軍事測試提供模擬機和原型機要求的合同,貝塔技術公司已經安裝了從伯靈頓和普拉茨堡到俄亥俄州斯普林菲爾德的一系列充電地點,以支持美國空軍敏捷至上項目的飛行測試。

圖4 貝塔技術公司研制的Alia 原型機
到目前為止,貝塔技術公司一直是城市空中交通競賽中的一匹黑馬,主要是在私人資金的支持下運作。這家初創公司目前正在尋求額外的投資,以資助認證和生產,這可能會提高其知名度。塞爾吉奧·塞庫塔將貝塔技術公司排在第三位。他指出,該公司已經有客戶準備購買飛行器。其研制的飛行器具有大航程、大載重性能的性能特點,有望贏得軍事合同。
貝塔技術公司也在全面考慮所需的充電基礎設施。他指出,不斷擴大的增壓器網絡為特斯拉在電動汽車市場帶來了關鍵優勢。但塞爾吉奧·塞庫塔認為,貝塔技術公司在批量生產電力推進垂直起降飛行器方面也面臨著與喬比航空公司同樣的挑戰。
Volocopter公司是另一個先行者,它選擇擴大多旋翼無人機技術,將其作為一種風險最低、速度最快的市場途徑。繼億航智能之后,這家德國初創企業最接近認證和運營,其目標是在2022年底前獲得歐盟航空安全局 SC-VTOL對其VoloCity飛行器的認證。
這家總部位于德國布魯塞爾的初創企業迄今已通過C輪融資1.5億美元,投資者包括汽車制造商戴姆勒和吉利,物流供應商全球國際貨運代理和芯片制造商英特爾。該公司可能需要籌集更多資金來獲得認證并投入生產。
Volocopter公司計劃在一個品牌空中出租車服務上運營其飛行器,其雙座的VoloCity飛行器首先進行試點,最終實現自主駕駛商業運營。該公司宣布將新加坡作為其第一個試點,并將于2023年底提供航空旅游服務。該初創公司還宣布與德國法蘭克福機場運營商和投資者日本航空公司合作,以推動貨運和客運城市空中交通的發展。
德國空中救援服務局ADAC已經為2023年的運行測試預留了兩架VoloCity,用來將急救醫生運送到事故現場。Volocopter公司還推出了其18旋翼電力推進、垂直起降的VoloDrone貨運無人機型別。投資方全球國際貨運代理計劃將重型無人機VoloDrone整合到其物流業務中,并計劃在2021年進行商業驗證飛行。
除了VoloCity和VoloDrone之外,Volocopter公司還在開發配套的實體和數字基礎設施。該公司已與英國Vertiport制造商和運營商Skyports合作,為其空中出租車終端設計模塊化VoloPort原型,并與漢莎航空的一個子公司合作,開發VoloIQ軟件平臺,作為其城市空中交通服務的數字主干。
盡管VoloCity的性能局限在35km和109km/h,但Volocopter公司認為這是發展城市空中交通市場的起點,并足以滿足90%以上的目標城市內空中出租車和機場班車服務需求。塞爾吉奧·塞庫塔認為,這一航程足以滿足人口密集的歐洲城市,但他質疑是否足以滿足美國和中國更大的城市交通需求。
飛行性能是塞爾吉奧·塞庫塔準備將Volocopter公司排在第八位的原因之一。他表示,該公司的另一個挑戰是擴大產量。Volocopter公司預計將于2023年開始交付,但迄今為止,Volocopter公司幾乎沒有透露其生產計劃,只宣布了兩家開展合作的德國供應商,即生產飛行計算機的Diehl Aerospace和生產座椅的Autoflug。

圖5 Volocopter 公司研制的VoloCity飛行器
在城市空中交通市場的早期領導者中,百合公司在飛行器設計和商業模式等關鍵方面是獨一無二的。這家德國初創公司正在研發一種高性能矢量推力的垂直起降飛行器,并計劃在2025年推出一項區域性而非城市性的空中交通服務。該服務將與連接城市的高鐵開展競爭。
這家總部位于慕尼黑的公司迄今為止已經通過一種漸進的融資方式籌集了3.75億美元,其中包括特斯拉的主要支持者貝里·吉福特提供的3500萬美元投資。投資商對這家初創公司的估值超過10億美元。但是有網站報道稱,百合公司目前正反向并購一家投資公司,從公開渠道尋求額外融資。
這家投資公司在航天領域越來越受歡迎。去年12月,空中出租車初創公司Blade Urban Air Mobility被該公司收購。此次收購籌集了4億美元,用于擴大其在美國和亞洲的城市空中交通服務。
百合公司在2019年5月首次試飛了全尺寸的5座電力推進垂直起降飛行器,但技術驗證機在2020年2月的一次地面電池火災中受損。一架改進后的驗證機計劃在2021年試飛,隨后將試飛百合公司噴氣式飛機認證原型機。預計百合公司將在2024年獲得歐盟航空安全局 SC-VTOL的認證,并計劃在2025年推出其自主品牌的空中交通服務。
第一個網絡試點已經確認在德國和美國。該公司計劃在杜塞爾多夫和科隆/波恩機場建造第一個百合公司垂直起降港,為北萊茵-威斯特伐利亞地區和奧蘭多附近的諾納湖,以及佛羅里達州中部提供服務。百合公司還與漢莎航空培訓公司合作開發了一個培訓全球商用飛行員駕駛電力推進垂直起降飛行器的項目。
百合公司對全電動噴氣式飛機的巡航效率進行了優化,目標是以298km/h的速度飛行298km,以提供快速的區域空中旅行。但是,由電池驅動的電力推進垂直起降飛行器的性能優勢卻遭到了尖銳的批評,被認為這是不可能實現的。盡管百合公司噴氣式飛機的垂直飛行時間很短,但36個小型傾斜涵道風扇意味著在懸停過程時需要很高的負荷,因此也需要很高的能量消耗。
2020年7月,百合公司的首席執行官丹尼爾·維根在接受《航空周刊》采訪時表示,百合公司噴氣式飛機的飛行距離必須在153~177km,這樣才能實現商業利益的最大化目標。百合公司首席運營官雷莫·耶貝爾表示,隨著電池能量密度的提高,百合公司預計這種飛行器將在幾年內實現全部性能目標。
百合公司已開始在其慕尼黑工廠建造制造設施,以支持其發展目標,即“到2025年商業服務開始時,每年生產數百架飛行器。”這家初創公司認為城市空中出租車模式行不通,因為短途旅行節省的時間無法證明的票價合理性。取而代之的是,它正在追求一種區域網絡模式,這種模式可以為旅客節省更多的長途旅行時間,并與高鐵競爭,同時避免對鐵路基礎設施的巨額投資。
塞爾吉奧·塞庫塔將百合公司列為準備程度最低的公司之一,理由是該公司缺乏飛行器飛行測試的進展和認證所需的額外資金。此外,他不看好航空交通與高速鐵路、磁懸浮列車和自動駕駛汽車等新興區域交通選擇競爭的優勢。“區域市場是否足夠大?如果是區域性的,那么像氣流和電場這樣的短程起飛和降落解決方案是否更適合和更經濟?”他對此進行了反駁。

圖6 百合公司研制的技術驗證機

圖7 Wisk公司研制的無人駕駛雙座飛行器“科拉”
Wisk公司是一家由資金充足的Kitty Hawk公司和航空巨頭波音公司合資的空中出租車公司。它的雙座自主駕駛飛行器“科拉”(Cora)是Kitty Hawk公司在谷歌聯合創始人拉里·佩奇的支持下研發的幾款電力推進垂直起降飛行器之一。該公司的研發項目包括現在已經終止的單座休閑飛行器,以及正在飛行測試中的Heaviside高性能個人飛行器。
與億航智能一樣,總部位于加州山景城的Wisk公司認為,自主駕駛是實現早期盈利的關鍵,并從一開始就研發“科拉”,目標是在沒有飛行員的情況下搭載乘客。該公司的幾架原型機正在新西蘭進行飛行測試。目前,該公司正與新西蘭民航局合作,爭取獲得適航許可,計劃在南島農村地區進行載人飛行試驗。
雖然與億航智能的EH-216類似,但全電動的“科拉”是一種帶有固定機翼,推進器螺旋槳和12個旋翼的電力推進垂直起降飛行器。其性能目標是以161km/h的速度行駛40km。Wisk公司已經在考慮下一代飛行器,性能目標是64~97km。該公司首席執行長加里·吉森表示,它可能仍然是一種雙座型飛行器。因為該公司認為,就需求而言,雙座型飛行器是下一代飛行器最佳選擇。
性能先進的飛行器是該合資公司在美國推出城市空中交通服務計劃的關鍵。Wisk公司已經向美國幾個城市推薦其空中出租車服務計劃,已經確定了推出城市,但服務將在何時何地開始尚未透露。電力推進垂直起降飛行器在美國的運行將需要通過美國聯邦航空局的第23部認證,這與新西蘭批準的配置不同。
塞爾吉奧·塞庫塔指出,Wisk公司正在駕駛的是生產型的飛行器,而不是像大多數其他電力推進垂直起降飛行器制造商那樣的工程原型機。但這些原型機都是在硅谷手工制造的。加里·吉森說:“該公司必須找一個成本更低的制造商進行批量生產,其中一個選擇就是波音公司。”
在目前的環境下,與波音公司合作既是優勢,也是潛在的劣勢。波音公司與Wisk公司對口的下一個業務部門已經關閉,以在COVID-19商用航空業務低迷期間節省資金。該航空巨頭的內部電力推進垂直起降飛行器研發工作已經暫停,但其參與城市空中交通合資企業的情況沒有明顯變化。
塞爾吉奧·塞庫塔表示,這可能是一個有利因素,也可能是不利因素,因為這可能表明波音公司缺乏興趣,或者波音公司可能讓Wisk公司成為其空中出租車供應商。按照城市空中交通準備情況,塞爾吉奧·塞庫塔將這家合資公司排在第六位,排在Volocopter公司和百合公司之前。他說,對于Wisk公司來說,獲得美國聯邦航空局認證和生產仍然是一個挑戰,但如果波音公司繼續參與進來,它就有雄厚的資源開始運營服務,而無需進入資本市場。
韓國汽車制造商現代汽車公司重申了主導城市空中交通市場的決心。該公司被廣泛認為是一個潛在的、強大的參與者,因為它有在大量生產汽車方面的制造技術。現代汽車公司承諾在五年內投資15億美元用于城市空中交通的研發工作。現代汽車公司沒有航空背景,但它組建了一個經驗豐富的團隊,由美國宇航局前航空事務副署長賈旺·申領導。
與其他面臨電動汽車和自動駕駛汽車利潤率下降困境的汽車制造商一樣,現代汽車公司正將自己重新定位為一家移動服務供應商。但它認為這是一種多模式的轉變,城市空中交通將是其中不可分割的一部分。作為其移動戰略的一部分,該公司計劃開發一系列客運和貨運電力推進垂直起降飛行器,將于2026年開始投入使用。
該公司的第一款城市空中交通產品將于2026年進入市場,它將是一款中型或大型有效載荷的無人貨運飛行器,采用混合動力傳動系統。它是一款為城市運營優化的全電動飛行器,將于2028年進入市場。在21世紀30年代,現代汽車公司計劃推出一款區域性空中交通工具,具有更大的續航能力,可用于城際飛行服務。
盡管缺乏航空航天方面的經驗,但塞爾吉奧·塞庫塔憑借其資金投入和汽車行業的經驗,將現代汽車公司排在城市空中交通準備規模的第7位。他認為,該公司有一個經驗豐富的團隊,應該有助于飛行器通過認證。他說,這個團隊背后擁有能大量生產汽車的商業巨頭在支撐,包括剛剛發布的E-GMP專用電動汽車平臺。

圖8 韓國現代汽車公司進軍無人駕駛空中交通市場
塞爾吉奧·塞庫塔表示:“作為一家汽車公司,他們擁有獨特的、優先使用固態電池的機會。我們認為,2028年電力推進垂直起降飛行器能夠投入使用的原因之一就是固態電池的實用化。”現代汽車公司還在加緊開發第二代氫燃料電池動力系統,這可能會應用于計劃在21世紀30年代問世的城際電力推進垂直起降飛行器。
前沿城市空中交通解決方案公司(Eve Urban Air Mobility Solutions)是巴西航空工業公司創立的市場加速器EmbraerX剝離出來的第一家公司。它正在接管EmbraerX的電力推進垂直起降飛行器Eve的研發,以及城市空中交通的管理工作。該公司的第三個業務將是為所有類型的城市空中交通飛行器提供服務和支持。
EmbraerX和現在的前沿城市空中交通解決方案公司都在遵循母公司既定的、嚴格的產品研發流程。該公司電力推進垂直起降飛行器的縮比模型已經試飛,并委托一個工程模擬器制造商開發飛行控制軟件。但該公司尚未宣布進入運營服務的目標期限。前沿城市空中交通解決方案公司首席執行官安德烈·斯坦因表示,巴西航空工業公司會認真考慮設定日期,就像它對支線飛機和商務機所做的那樣,在確定目標能夠實現之前,不會對目標做出承諾。
盡管還不確定Eve何時會進入市場,但塞爾吉奧·塞庫塔認為前沿城市空中交通解決方案公司在城市空中交通的準備程度方面排名第四。他看好巴西航空工業公司在開發電傳飛行控制系統方面的經驗,以及每年生產數百架飛機的能力。前沿城市空中交通解決方案公司成立于2020年10月,是一家由巴西制造商全資的獨立公司,但其結構是對外部投資開放的初創企業。塞爾吉奧·塞庫塔推測,如果巴西航空工業公司被迫在投資城市空中交通或研發新的90座區域渦輪螺旋槳飛機之間做出選擇,這可能會加速在該領域的投入力度。

圖9 前沿城市空中交通解決方案公司接管Eve 的研發
隨著初創公司在電力推進垂直起降飛行器研發和部署方面的領先優勢不斷擴大,在這場競賽中,著名的飛機制造商在哪里?在經歷了早期的一波興趣熱潮之后,他們似乎又回到了觀望模式,等著看這些初創公司在創建一個新的航空市場方面取得了多大的成功,同時研發了更先進的第二代飛行器的技術。
空中客車集團已經完成了“瓦哈娜”(Vahana)單座、傾斜翼自主電力推進垂直起降飛行器驗證機的飛行測試,并將繼續進行“城市空中巴士”(CityAirbus)四座涵道旋翼驗證機的無人飛行測試。這家歐洲航空航天巨頭曾表示,它將參加巴黎城市空中交通試驗驗證,以迎接2024年奧運會期間的空中出租車服務試驗,但并未透露具體內容。
貝爾公司在2020年1月發布了Nexus五座涵道風扇電力推進垂直起降飛行器概念的全電動改進型別,但此后其公眾關注的焦點一直是其APT 70貨運無人機。根據美國宇航局的一項計劃,這架尾座式無人機于2020年9月在美國領空執行了一次模擬緊急醫療運送任務。貝爾公司計劃在2022年美國宇航局的首次空對空導彈全國行動中進一步驗證APT 70。

圖10 空中客車集團研制的“城市空中巴士”
空中客車集團和貝爾公司都表示,他們正在繼續努力了解整個城市空中交通的生態系統,然后再決定如何向前推進。“我不認為空中客車集團清楚該在這一領域做些什么,”塞爾吉奧·塞庫塔說,他將該公司在現實指數排行榜上排名第九。
他說:“鑒于未來3~5年商業航空業的動蕩趨勢,我認為空中客車集團雖然不是一只領頭羊,但由于其融資能力和認證/生產經驗,它仍然領先于初創企業。”塞爾吉奧·塞庫塔表示,該公司顯然有能力認證和生產飛行器,但缺乏進展。

圖11 貝爾公司研制的涵道風扇電力推進垂直起降飛行器

圖12 聯合空中交通技術公司

圖13 垂直航宇技術公司
在涉足城市空中交通市場的眾多初創公司中,塞爾吉奧·塞庫塔挑選了兩家認為值得關注的公司:美國的聯合空中交通技術公司(Jaunt Air Mobility)和英國的垂直航宇技術公司(Vertical Aerospace)。這兩家公司都仍處于早期發展階段,但是迄今為止從外部投資者籌集到的資金相對較少。
聯合空中交通技術公司正在研發基于從卡特航空技術公司(Carter Aviation Technologies)獲得的經過飛行驗證的減速旋翼/復合旋翼機配置的電力推進垂直起降飛行器。垂直航宇技術公司已經試飛了兩架完全不同的電力推進垂直起降飛行器驗證機,一架是涵道旋翼概念驗證機,另一架是六旋翼垂直起降飛行器。
這兩家公司都嚴重依賴愿意分擔風險的供應商,這些供應商愿意幫助支付前期研發費用。目前的商用飛機市場廣泛采用這種模式。迄今為止,聯合空中模塊技術公司已經與BAE系統公司、霍尼韋爾公司、凱旋航空結構公司(Triumph Aerospace Structures)和VerdeGo Aero公司在其電力推進垂直起降飛行器的各個方面進行了合作。垂直航宇技術公司已經籌集了4000萬美元用于研發VA-1X原型機,并選擇霍尼韋爾公司為該飛行器提供飛行控制系統和飛行平臺技術。■