2014年,美国直升机协会和美国航天航空协会提出了eVTOL(Electric Vertical Takeoff and Landing,电动垂直起降)的概念。2016年,Uber推出了“Uber Elevate”空中出租车计划,吸引了包括航空航天企业、汽车行业、运输行业、政府、军方以及学术界的广泛关注,引发欧美eVTOL研发浪潮。2018年,NASA在发布的报告中定义了UAM(Urban Air Mobility,城市空中交通)。此后,基于eVTOL的UAM成为各国政府关注的新兴战略产业和资本竞逐的新蓝海,各国民航管理机构着手构建UAM行业生态和产业布局,标准适航证已在研究制定过程中。
在2022年10月举办的国际民航组织第41届大会中,日本提交了一份题为“建议国际民航组织领导全球协调电动垂直起降(eVTOL)航空器的提案”的工作文件,美国提交了一份题为“国际民航组织先进空中交通咨询组”的工作文件,中国提交了一份题为“中国民航标准《亿航EH216-S无人驾驶航空器系统专用条件》简介”的信息文件。通过上述文件及会议期间的磋商,国际民航组织技术委员会呼吁各国通过实物资源支持先进空中交通(Advanced Air Mobility, AAM)的活动及其和eVTOL国内和区域监管。对于中国而言,未来eVTOL是助力国家实现《国家综合立体交通网规划纲要》2035目标的关键之一。
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eVTOL概念
eVTOL是指搭载人类乘客或大量货物的飞机,能够像直升机一样垂直起降,而不需要依赖跑道。eVTOL与传统航空器有所不同:在运行环境方面,eVTOL可以在城市地区人口密集的低空运行;在运行地区方面,eVTOL有可能会飞入拥挤的机场。
来源:亿航智能
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eVTOL市场现状及发展前景
目前,eVTOL的应用场景主要集中在客运、快递、基础设施检查、主权监控、信号发射等。从安全性的角度考虑,eVTOL企业在取得适航证以后,需要从非人员密集的区域开始逐步推广产品应用,比较可能的演进路径是先特种应用,比如观光旅游、医疗救助、灾害救援等的人员运送;然后是各地区到机场的摆渡;再后是作为城际出行;最后是共享出行。
摩根·斯坦利发布的报告中指出,2020年全球UAM市场规模为80亿美元,预计到2050年,全球UAM的潜在市场规模(Total addressable market, TAM)将达到9万亿美元(见图1)。
图1 全球城市空中交通潜在市场规模(单位:十亿美元)
资料来源:Morgan Stanley, eVTOL/Urban Air Mobility TAM Update: A Slow Take-Off, But Sky's the Limit
分国家来看,到2050年,美国、中国和欧洲UAM的潜在市场规模将分别达到2.5万亿美元、2.1万亿美元和1.5万亿美元,世界上其他国家UAM的潜在市场规模合计将达到3亿美元(见图2)。
图2 全球城市空中交通按不同情景潜在市场规模预测(单位:十亿美元)
资料来源:Morgan Stanley, eVTOL/Urban Air Mobility TAM Update: A Slow Take-Off, But Sky's the Limit
2018年11月,罗兰·贝格咨询公司预测,到2025年,全球将有3000架“飞行汽车”;到2050年,“飞行汽车”将达到98000架。2021年11月,罗兰·贝格咨询公司进一步更新了UAM的预测数据,到2050年,将有超过16万架“飞行汽车”投入使用,预计共产生900万亿美元的收入。主要应用集中在空中出租车(占36%)、机场巴士(占35%)和城际航班(占29%),且机场班车这一用途的占比较2018年预测有所增加。
注:
空中出租车、机场班车、城际航班概念(见图3)
- 空中出租车(city taxi) :将在人口密集的城市地区飞行,飞行距离为15到50公里;
- 机场巴士(airport shuttle) :将旅客从交通枢纽或班车点转移至15至50公里外的机场;
- 城际航班(inter city) :将在主要城市之间提供长达250公里的通勤路线。
图3 客运UAM(passenger UAM)的使用场景
资料来源:Roland Berger, Urban Air Mobility | USD 90 billion of potential: How to capture a share of the passenger drone market.
但是,eVTOL仍需要耗费较长的时间才能满足航空安全性技术要求和实现规模化生产,也只有获得适航取证才能开启商业化运营。
今后eVTOL将经历 四个发展阶段:2020-2025年为原型开发阶段,2025-2030年为概念证明及适航法规制定期,2030年为技术设施计划和优先区域试运行期,2035年以后逐步商业化(见图4)。
图4 载人eVTOL飞行器应用创新曲线
资料来源:Morgan Stanley, eVTOL/Urban Air Mobility TAM Update: A Slow Take-Off, But Sky's the Limit
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eVTOL发展影响因素分析
图5 eVTOL发展影响因素分析
资料来源:作者整理得到
(一)优势
安全性高、噪音干扰低、可持续性高、运营成本低
(二)劣势
技术壁垒高、适航难度大、能源需求高、就业问题
(三)机会
近期(2025-2030年)eVTOL的重要促进因素包括技术更新、交通水平、资本输入、安全考虑;
长期(2040-2050年)eVTOL的重要促进因素包括成本经济、国家安全、共享交通概念接受程度、政治环境。同时,未来UAM的实施取决于各国监管要求。
(四)威胁
技术风险、认证风险、基础设施风险、操作风险、社会文化风险
总结
eVTOL的应用场景主要集中在客运、快递、基础设施检查、主权监控、信号发射,未来应用涉及城市客运、区域客运、货运、个人飞行器、紧急医疗服务等。尽管eVTOL仍存在诸多风险和不确定性,但因其在安全性能、噪音干扰、可持续性以及运营成本等方面具有突出的优势,eVTOL今后有望在世界范围内得到更广泛的应用。
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声明:
联系人:黄欣悦、白娜
Email:
xinyue_huang@icscc.org.cn
na_bai@icscc.org.cn
END
参考资料:
eVTOL: basics for investors
https://assets.evtol.com/wp-content/uploads/2021/07/eVTOL-Basics-For-Investors.pdf
Morgan Stanley, eVTOL/Urban Air Mobility TAM Update: A Slow Take-Off, But Sky's the Limit
Roland Berger, Urban Air Mobility | USD 90 billion of potential: How to capture a share of the passenger drone market
https://www.rolandberger.com/en/Insights/Global-Topics/Urban-Air-Mobility/
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