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飛機(jī)的電動(dòng)革命：航空，正式拉開電動(dòng)化的大潮

zhangli 　2022年11月10日 11:21

本文來自微信公眾號(hào)：甲子光年(ID：jazzyear)，作者：涂明，編輯：劉景豐，題圖來自：視覺中國

2019年12月31日深夜，北京迎來了入冬以來的最強(qiáng)冷空氣，讓許多人都早早回家，迎接新年到來。

而此時(shí)，北京大興機(jī)場(chǎng)依然如同往日一般繁忙，各個(gè)航班依次駛?cè)牒秸尽０凑諔T例，民航局領(lǐng)導(dǎo)也已經(jīng)在機(jī)場(chǎng)，等候并慰問辛苦了一年的航空機(jī)組人員。盡管室外溫度已經(jīng)降至零下10度，但機(jī)場(chǎng)工作人員的內(nèi)心卻涌著一股熱烈的感情。

他們的熱情，不僅僅是因?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)帶來了關(guān)懷，也因?yàn)檫@已經(jīng)是國內(nèi)眾多航空公司第十個(gè)增長之年——過去十年，絕大多數(shù)國內(nèi)航空公司都度過了高速增長的黃金期。這也讓航空從業(yè)者們覺得，好日子還將一如既往。

然而天有不測(cè)。十幾天后一場(chǎng)疫情攪亂了人們的生活和工作節(jié)奏。

今年10月28日晚，中國國航發(fā)布今年三季報(bào)，凈利潤為-281億元，今年以來已經(jīng)日均虧損超1億元;自2020年至今，其虧損總額已達(dá)591億元，幾乎趕上其此前10年凈利潤之和;

一天后的10月29日，南方航空發(fā)布今年三季報(bào)，凈利潤為-175.9億元，自2020年至今，其虧損總額為405.3億元，超過其此自2003年上市以來歷年凈利潤之和;

再一天后的10月30日，東方航空也發(fā)布今年三季報(bào)，歸母凈虧損281.16億元，自2020年至今，其虧損總額是521.3億元，而其自1997年上市以來歷年凈利潤之和也不過400多億元……

國內(nèi)最頭部的三大航空公司都如此，航空業(yè)的困境可見一斑。

中國國航歷年凈利潤變化

讓航空公司陷入巨虧的原因，除了新冠疫情導(dǎo)致的乘坐人數(shù)驟降外，還包括近年來不斷上升的燃油成本。一個(gè)數(shù)據(jù)可以看出這種“恐怖”——僅2021年一年間，國際航空燃油價(jià)格便上漲了70%。要知道，對(duì)航空公司而言，燃料費(fèi)用通常占總運(yùn)營成本的31%左右，是最大的成本之一。

實(shí)際上，就在2020年初那場(chǎng)“冷空氣”到來的1個(gè)月前，航空領(lǐng)域發(fā)生了一件看上去并不值得大驚小怪的事情：

2019年12月11日，加拿大Harbour Air公司的一架全電動(dòng)DHC-2“eBeaver”水上飛機(jī)完成首飛，這是全電動(dòng)商用飛機(jī)的第一次飛行測(cè)試。Harbour Air也計(jì)劃成為全球首家擁有全電動(dòng)飛機(jī)機(jī)隊(duì)的航空公司。

《國際航空》雜志還將其評(píng)選為2019年國際航空航天十件大事之一。

說它并不值得大驚小怪，是因?yàn)殡妱?dòng)飛機(jī)此前已經(jīng)被業(yè)內(nèi)討論過多次，但始終未能得到較大的突破，因此也一直未能引起業(yè)內(nèi)的重視。

但今年，一邊“舊時(shí)代”的燃油航空業(yè)已經(jīng)岌岌可危，另一邊“新時(shí)代”的電動(dòng)飛機(jī)卻突然走熱，據(jù)統(tǒng)計(jì)截至今年8月，全球已有超340個(gè)電動(dòng)飛機(jī)項(xiàng)目正在研發(fā)，其中，中國研發(fā)項(xiàng)目數(shù)量接近30款。此外，國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)也紛紛完成適航驗(yàn)證、首飛等，并且資本也已按捺不住熱情，自2021年9月至2022年5月，我國共有9家電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)企業(yè)獲得了近億元的投資——這在經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下行的當(dāng)下，顯得尤為難得。

就在近日舉辦的在第十三屆中國航展上，中航通用飛機(jī)研制的AG-EX電動(dòng)垂直起降飛機(jī)(物理樣機(jī))也在珠海亮相。

一個(gè)此前極少被人探究的領(lǐng)域——航空，正式拉開電動(dòng)化的大潮。

一、疫情，壓死燃油飛機(jī)的最后一根稻草?

2022年3月的倫敦依舊寒冷，在低溫襯托下，坐落于倫敦市中心北部的盧頓機(jī)場(chǎng)更顯蕭條——這是英國的第六大機(jī)場(chǎng)，同時(shí)也是英國最大航空公司易捷航空的本部所在地。

按照往常，人流密集才是這座大型國際機(jī)場(chǎng)的常態(tài)。然而今年的盧頓機(jī)場(chǎng)卻客流稀疏，其中，諸多航空公司的飛行載客率均不足70%。就算其中的佼佼者易捷航空，在今年一季度的載客率也僅達(dá)到77%，較2018年低了近20%。

這意味著，每一架從該機(jī)場(chǎng)啟航的飛機(jī)，都會(huì)有將近三分之一的座位是空著的。

蕭條是盧頓機(jī)場(chǎng)的現(xiàn)狀，同時(shí)也是世界航空業(yè)的一個(gè)縮影。事實(shí)上，自2020年新冠爆發(fā)以來，全球各大航空公司的飛行載客率均直線下滑，并在業(yè)績(jī)上呈現(xiàn)出不同程度的虧損。易捷航空是一個(gè)典型的例子，從2020年開始，它在兩年半的時(shí)間里就虧掉了整整25億歐元(合人民幣約180億元)。

面對(duì)經(jīng)營壓力，降低成本成為航空公司的當(dāng)務(wù)之急。對(duì)航運(yùn)業(yè)來說，最大的成本項(xiàng)就是航空燃油費(fèi)用。

以我國三大航空公司——國航、東航和南航為例，其燃料費(fèi)用通常占總運(yùn)營成本的31%左右。這意味著，如果航空公司能成功“戒”掉燃油，那么粗略計(jì)算一家公司每年可以省掉200億元以上的成本。

為了根絕燃油成本負(fù)擔(dān)，一批航空公司開始嘗試用更加廉價(jià)的電能取代航空燃料。降低成本，成為飛機(jī)電動(dòng)化的第一個(gè)動(dòng)因。

易捷航空是最積極的實(shí)踐者之一，從2019年開始，易捷航空便接連宣布加大在飛機(jī)電動(dòng)化技術(shù)上的投入。

據(jù)CNBC報(bào)道，早在2019年6月，易捷航空就宣布與美國電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)公司萊特電氣(Wright Electric)進(jìn)行戰(zhàn)略合作，支持萊特公司開發(fā)186座版的中程全電動(dòng)客機(jī)。2020年初，易捷航空又宣布與法國飛機(jī)制造巨頭空客合作，初期投入2000萬英鎊，主要用于飛機(jī)電動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)。

2021年6月，易特航空CEO約翰·倫德格倫在接受采訪時(shí)再次聲明，稱盡管受疫情影響，易特航空飛機(jī)電動(dòng)化的計(jì)劃有所推遲，但依舊希望能在2030年時(shí)將部分航線的燃油飛機(jī)替換成電動(dòng)飛機(jī)，并在未來幾年內(nèi)，將替換比例提升至50%。

電動(dòng)化確實(shí)可以幫助航空公司省掉燃油開支，但另一個(gè)問題是，研發(fā)并推動(dòng)電動(dòng)飛機(jī)取代燃油機(jī)本身就需要一筆巨額開支。這意味著，飛機(jī)電動(dòng)化帶來的成本優(yōu)勢(shì)是屬于未來的利好，并無益于解決眼下的危機(jī)。

據(jù)南京航空航天大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)學(xué)者劉禎介紹，真正讓航空公司下定決心，在大環(huán)境艱難的當(dāng)下依舊堅(jiān)持飛機(jī)電動(dòng)化的原因，是連續(xù)不斷的油價(jià)上漲。

國際油價(jià)大幅上漲是從2021年開始的。據(jù)澎湃新聞報(bào)道，僅2021年一年間，國際航空燃油價(jià)格便上漲了70%，桶均價(jià)格高達(dá)96.1美元。到了今年，受疫情持續(xù)和俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)影響，國際航空燃油價(jià)格繼續(xù)飆升。據(jù)7月份舉行的全國民航年中會(huì)上的數(shù)據(jù)，截至今年上半年，航空燃油桶均價(jià)格已達(dá)114美元。對(duì)比2020年油價(jià)低點(diǎn)，航空燃油價(jià)格在兩年內(nèi)翻了近5倍。

與其忍受因燃油價(jià)格持續(xù)上漲而帶來的成本壓力，不如咬牙推動(dòng)電動(dòng)化替代。眼下，航空公司們正紛紛加注電動(dòng)飛機(jī)。

9月27日，由以色列企業(yè)Eviation研發(fā)的全球首架全電動(dòng)通勤飛機(jī)Alice宣布完成首飛，緊接著，德國艾維亞航空便宣布將從Eviation采購25架電動(dòng)支線飛機(jī)，同時(shí)，德國物流巨頭DHL快遞也宣布，已從Eviation訂購12架電動(dòng)貨運(yùn)飛機(jī)。

不僅如此，9月中旬，加拿大航空公司(Air Canada)也公開表示，將從瑞典電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)企業(yè)Heart Aerospace手中購買30架區(qū)域性電動(dòng)飛機(jī)ES-30.9月底，北歐航空、冰島航空、新西蘭航空等多家航空公司都也紛紛向Heart Aerospace伸出橄欖枝，簽訂了ES-30機(jī)型的意向訂單。

中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心研究員王元元介紹，與航空燃油相比，采取電驅(qū)動(dòng)將使飛機(jī)的能源成本降低2/3.且因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的能源利用率高達(dá)90%，遠(yuǎn)高于燃油機(jī)30%的利用水平，其由技術(shù)提升而帶來的降本空間也會(huì)更加可觀。另外，由于電動(dòng)飛機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，在維修、運(yùn)維成本上也能得到進(jìn)一步下降。綜合來算，隨著電動(dòng)技術(shù)的完善，在未來，電動(dòng)飛機(jī)5年內(nèi)的生命周期總成本將比燃油飛機(jī)低70%。

除了能源成本更低，促使航空公司大力發(fā)展電動(dòng)飛機(jī)的另一原因在于環(huán)保需求。

對(duì)此，航空電力系統(tǒng)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李開省表示，飛機(jī)電動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展更多由社會(huì)環(huán)保需要以及國際民航運(yùn)輸業(yè)的環(huán)保要求推動(dòng)，這種推力可能比電力帶來的成本優(yōu)勢(shì)更大。

據(jù)國際能源協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2019年，全球航空業(yè)的總碳排放量已經(jīng)占到全球碳排放總量的2.8%。從2013年到2019年，民航業(yè)碳排放量的增長速度已經(jīng)超出國際民航組織所預(yù)期排放額的70%，且這一增長態(tài)勢(shì)還將延續(xù);若不加以控制，到2050年，航空業(yè)的碳排放量將占到全世界總量的25%。

為了減少航空業(yè)碳排放量，從而更好的應(yīng)對(duì)氣候變化，國際民航組織已制訂了一系列計(jì)劃。

2016年10月，國際民航組織在第39屆大會(huì)上通過了國際航空碳抵消和減排計(jì)劃(CORSIA)，計(jì)劃提出，航空業(yè)要在2035年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并在2050年將行業(yè)碳排放量降低到2005年排放水平的50%以下。

從2021年開始，該計(jì)劃進(jìn)入到自愿參與階段，而到2027年，該計(jì)劃將開始強(qiáng)制參與。

此外，從去年起，歐盟的碳排放交易體系(EU ETS)也正式進(jìn)入第四階段，按該階段的要求，歐盟將對(duì)其碳排放交易體系之外的航班使用國際航空碳抵消與減排機(jī)制，逐漸取消航空免費(fèi)碳排放配額。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在航空業(yè)碳排放中，航空燃油燃燒產(chǎn)生的排放占了79%。所以，對(duì)航空企業(yè)而言，用新能源替代傳統(tǒng)能源只是時(shí)間問題，而電動(dòng)化正是其中最主要的發(fā)展方向之一。

二、電動(dòng)小飛機(jī)適航，一個(gè)開端

人們真正開始對(duì)電動(dòng)載人飛機(jī)的嘗試，是在50年前。

1973年，德國航模制造商Heino Brditschka將鎳鎘電池應(yīng)用在一架改裝的滑翔飛機(jī)上。由此，全球第一架純電動(dòng)全尺寸載人飛機(jī)——Militky MB-E1就此誕生。

盡管受制于當(dāng)時(shí)電池的能量密度，這架飛機(jī)只飛行了12分鐘，但它證明了純電動(dòng)飛機(jī)在技術(shù)上確實(shí)可行。此后，如何進(jìn)一步提升電池能量供給能力成為技術(shù)突破的關(guān)鍵。

在諸多解決方法中，一個(gè)最簡(jiǎn)單的思路是——增加電池?cái)?shù)量，一塊不夠，就十塊。于是在1979年，一架在機(jī)翼和控制面上裝有16128塊光伏電池的電動(dòng)飛機(jī)“太陽能挑戰(zhàn)者號(hào)”從巴黎起飛，成為歷史上第一架成功飛躍英吉利海峽的電動(dòng)飛機(jī)。

雖然這一方法行之有效，但過于簡(jiǎn)陋。由于電池?cái)?shù)量過多，飛機(jī)能源系統(tǒng)本身的重量就已十分巨大，除了一名駕駛員以外，已難以搭載更多的負(fù)荷，根本不具備實(shí)用性。

真正讓電動(dòng)飛機(jī)看到市場(chǎng)化可能的，是近20年來鋰電池的出現(xiàn)和發(fā)展。

2003年，德國電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)企業(yè)Lange Aviation的純鋰電池電動(dòng)飛機(jī)Antares 20E獲得了由歐洲航空安全局(ESEA)頒發(fā)的首部電動(dòng)航空器適航證書，從此，電動(dòng)航空器的商業(yè)化和量產(chǎn)在歐洲成為可能。

李開省稱，目前市場(chǎng)上能效最高的電力儲(chǔ)存裝置就是鋰電池，其巨大的能量密度和較長的循環(huán)壽命，讓電動(dòng)飛機(jī)得以擁有更遠(yuǎn)的續(xù)航能力。

2012年，在一次飛機(jī)飛行速度測(cè)試比賽中，全電動(dòng)飛機(jī)Long-ESA實(shí)現(xiàn)了326公里/小時(shí)的飛行速度，打破此前電動(dòng)飛機(jī)的飛行記錄，成為全世界飛行速度最快的電動(dòng)飛機(jī)。在國際航空聯(lián)合會(huì)的驗(yàn)證結(jié)果中，該飛機(jī)的性能勝過了一同參加比賽的燃油機(jī)塞斯納號(hào)。

由此，證實(shí)了電動(dòng)飛機(jī)在飛行性能上優(yōu)于燃油機(jī)。

電動(dòng)飛機(jī)在中國的故事始于2011年。那一年，為了確保中國在飛機(jī)電動(dòng)化進(jìn)程中的領(lǐng)先位置，時(shí)任沈陽航空航天大學(xué)校長、中國工程院院士楊鳳田牽頭組成了遼寧通用航空研究院，專注于電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的突破。

談及創(chuàng)辦研究院的初衷，楊鳳田表示，“在通用飛機(jī)上，我們比歐美國家起步晚太多，只有研發(fā)新能源電動(dòng)飛機(jī)，才有可能實(shí)現(xiàn)‘彎道超車’”。

依托沈陽航空航天大學(xué)、哈飛集團(tuán)等資源，遼寧通用航空研究院的研發(fā)速度非?？?。2012年，該院的“銳翔”系列固定翼鋰電池電動(dòng)飛機(jī)立項(xiàng)，而一年后，該系列的第一款飛機(jī)RX1E便已落地首飛，并于2015年底完成中國民航局適航認(rèn)證。

不過，這款電動(dòng)飛機(jī)只能乘坐2個(gè)人，續(xù)航時(shí)間僅為1個(gè)小時(shí)，航程在110公里以內(nèi)。為提升續(xù)航能力，遼寧通用航空研究院開始研發(fā)增程版飛機(jī)RX1E-A。到2019年拿到民航局適航認(rèn)證時(shí)，RX1E-A的續(xù)航里程已可達(dá)到280公里。

眼下，遼寧通用航空研究院的最新進(jìn)展是研發(fā)具備更大載客能力的電動(dòng)飛機(jī)——四座飛機(jī)RX4E。該款飛機(jī)目前的續(xù)航里程可達(dá)300公里，有效載荷為308千克。今年7月29日，RX4E電動(dòng)飛機(jī)宣布完成全機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試，進(jìn)入全尺寸機(jī)型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度適航驗(yàn)證階段——這是世界范圍內(nèi)首個(gè)申請(qǐng)正常類飛機(jī)適航審定的四座全電動(dòng)飛機(jī)，當(dāng)適航認(rèn)證全部完成，這款國產(chǎn)電動(dòng)飛機(jī)就將邁入量產(chǎn)與商業(yè)化階段。

電動(dòng)四座飛機(jī)RX4E

8月23日，冰島的全電動(dòng)飛機(jī)“韋利斯”迎來了首次載客飛行任務(wù)，而其首次任務(wù)，搭載的就是冰島最重要的國家領(lǐng)袖——總統(tǒng)古德尼與總理卡特琳。通過這場(chǎng)略帶危險(xiǎn)的高規(guī)格飛行，冰島告訴世界，在電動(dòng)飛機(jī)領(lǐng)域，冰島有了一席之地。

最近的事件是9月27日，全球首架全電動(dòng)通勤飛機(jī)Alice在美國華盛頓州的1066米完成了首飛——目前，這款由以色列企業(yè)Eviation研發(fā)的飛機(jī)正在被美國GlobalX、德國艾維亞航空、DHL快遞等一眾空運(yùn)公司搶購。DHL快遞CEO蔣明燊認(rèn)為，從Alice首飛開始，全球航空業(yè)將迎來一個(gè)新的時(shí)代。

電動(dòng)小飛機(jī)適航，正式拉開了電動(dòng)飛機(jī)商用化的序幕。

盡管電動(dòng)小飛機(jī)理論上已能夠滿足短途的航空需要，但要想真正取代傳統(tǒng)通用飛機(jī)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化載人，還需要等待電池技術(shù)與電機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)。

據(jù)李開省介紹，研發(fā)高能量密度電池技術(shù)和高推重比電機(jī)技術(shù)，是眼下電動(dòng)飛機(jī)公司突破的核心，這兩個(gè)技術(shù)的成熟度決定了電動(dòng)飛機(jī)能否真正取代傳統(tǒng)燃油飛機(jī)。

從能量密度對(duì)比上看，飛機(jī)燃油的能量密度大約為12700W·h/kg，而鋰電池所能達(dá)到的最大能量密度僅為500W·h/kg，若要安全投入應(yīng)用，則這一數(shù)值還要進(jìn)一步限縮。美國國家航空航天局(NASA)燃?xì)?電混合推進(jìn)項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人謝麗爾·褒曼曾表示：“驅(qū)動(dòng)一架巡航狀態(tài)的大型飛機(jī)需要至少1 kW·h/kg的能量密度。”

電池能量密度不足，這意味著傳統(tǒng)燃油飛機(jī)的航程通?？蛇_(dá)到1000公里以上，而絕大部分電動(dòng)飛機(jī)的最大航程還在300公里范圍內(nèi)徘徊，且這些電動(dòng)飛機(jī)只能以輕型飛機(jī)為主。

據(jù)財(cái)新網(wǎng)報(bào)道，電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)企業(yè)安飛(Ampaire)中國區(qū)代表潘徐曾表示，300公里的續(xù)航里程對(duì)于電動(dòng)飛機(jī)而言仍然較低，“尤其在通勤航空領(lǐng)域，根據(jù)我們和航空運(yùn)營商的溝通，航程達(dá)到500公里會(huì)更匹配市場(chǎng)需求”。

目前，鋰電池技術(shù)的發(fā)展空間尚存。據(jù)王元元介紹，其能量密度正在以每年7%～8%的增長率提升。NASA和麻省理工學(xué)院聯(lián)合進(jìn)行的電池研究結(jié)果也顯示，在未來10～15年內(nèi)，有較大機(jī)會(huì)演變出能量密度高達(dá)1～1.5kW·h/kg的化學(xué)電池組合。

電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展路線圖

在電池之外，電動(dòng)飛機(jī)的飛行能力高低還與電機(jī)的功重比有關(guān)。對(duì)燃油飛機(jī)而言，其燃油重量會(huì)隨著飛行時(shí)間增長而減輕，但電動(dòng)飛機(jī)的電池質(zhì)量卻是恒定的，這就要求飛機(jī)電機(jī)的功率要比燃油發(fā)動(dòng)機(jī)更大。

劉禎表示，目前，電機(jī)的功率已經(jīng)比燃油發(fā)動(dòng)機(jī)要高出兩到三倍，其最大功重比也已接近20kW/kg，但總體而言，電動(dòng)飛機(jī)的飛行續(xù)航能力與速度仍未達(dá)到燃油飛機(jī)水平。

三、飛機(jī)智能化，一場(chǎng)新變革

盡管飛機(jī)電動(dòng)化技術(shù)還面臨諸多問題，但航空公司和資本對(duì)此都頗為樂觀。

在2019年的第53屆巴黎航展上，世界七大航空制造商聯(lián)合發(fā)布了一份聲明，稱航空業(yè)已來到繼活塞發(fā)動(dòng)機(jī)革命、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)革命之后的“第三次技術(shù)革命”中，以電推動(dòng)為核心的飛行電氣化時(shí)代即將到來。

劉禎告訴甲子光年，傳統(tǒng)燃油飛機(jī)的結(jié)構(gòu)十分臃腫，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化控制。而電動(dòng)化后，借助電力和電子技術(shù)，飛機(jī)中的主要設(shè)備、零件基本可以做到全電子化，電信號(hào)的傳導(dǎo)路徑會(huì)大大簡(jiǎn)化，配合算法程序，電動(dòng)飛機(jī)很容易實(shí)現(xiàn)智能化的精準(zhǔn)控制。

目前，電動(dòng)飛機(jī)智能化的方向主要有二，其一是能源系統(tǒng)的智能化，通過構(gòu)建電動(dòng)飛機(jī)電能傳遞、變化與控制的仿真模型，智能算法可以自動(dòng)設(shè)計(jì)出能源利用率更高、穩(wěn)定性與安全性更強(qiáng)的能源利用方案，從而優(yōu)化飛機(jī)在飛行過程中的能源配置;

其二是飛行駕駛系統(tǒng)的智能化，目前，飛機(jī)的自動(dòng)駕駛功能還局限于按照既定程序完成固定航線的飛行，而智能化后，結(jié)合人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，飛機(jī)將可以自主判斷航線風(fēng)險(xiǎn)，并排查自身潛在的機(jī)械故障，從而提升飛行安全性。

隨著飛機(jī)智能化水平的提升，同新能源汽車的智能化趨勢(shì)一樣，飛機(jī)座艙的智能化水平也將提升，如智能行李托運(yùn)、行程自動(dòng)設(shè)計(jì)等服務(wù)都將普及，乘客的乘機(jī)體驗(yàn)將由此提升。

但眼下，當(dāng)純電動(dòng)技術(shù)發(fā)展面臨瓶頸時(shí)，航空企業(yè)們已經(jīng)尋找過渡性的替代方案。

一個(gè)發(fā)展方向是混合-電推進(jìn)技術(shù)。在傳統(tǒng)飛機(jī)中，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)量通常不止一臺(tái)，而將其中一部分替換為電機(jī)，即是混合動(dòng)力飛機(jī)。

在今年9月，加拿大航空公司宣布購置30架混動(dòng)飛機(jī)，其公司總裁兼CEO Michael Rousseau在評(píng)論該交易時(shí)表示，混動(dòng)飛機(jī)的載客量更大、續(xù)航時(shí)間更長，可以很好的解決電池能量密度不足的問題，同時(shí)還能兼顧由化石能源使用帶來的成本與環(huán)保壓力。

對(duì)于這一技術(shù)，霍尼韋爾航空航天集團(tuán)高級(jí)商業(yè)拓展總監(jiān)泰勒·阿爾伯施塔特(Taylor Alberstadt)曾公開表示，混動(dòng)飛機(jī)內(nèi)部的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)可以與發(fā)電機(jī)搭配使用，從而為電機(jī)供能，形成內(nèi)循環(huán)，并由此大幅降低燃油成本。通過混合動(dòng)力優(yōu)化方案，飛機(jī)的航程可達(dá)到500公里左右，燃油成本將減少50%~70%。

混合動(dòng)力是飛機(jī)從燃油邁向全電的過渡技術(shù)，本質(zhì)是通過提升飛行器性能來適應(yīng)市場(chǎng)需要。當(dāng)下，飛機(jī)電動(dòng)化的另一個(gè)出路是從技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，尋找更合適的市場(chǎng)。

對(duì)電動(dòng)飛機(jī)而言，其可載客量低，多數(shù)機(jī)型不超過10人，同時(shí)航程較短，安全飛行距離局限在200公里以內(nèi)——這些性能放在國際航行中并不夠看，但放在城際交通中卻剛剛好。

目前，電動(dòng)飛機(jī)在城際交通中衍生的產(chǎn)品主要是eVTOL(electric Vertical Takeoff and Landing，電動(dòng)垂直起降器)，該產(chǎn)品既能像直升機(jī)一樣垂直起落，也能像固定翼飛機(jī)一樣進(jìn)行巡航，無需傳統(tǒng)飛機(jī)一樣的起飛跑道，只需一個(gè)“停機(jī)位”即可正常運(yùn)營。

在飛機(jī)電動(dòng)化的進(jìn)程中，中大型飛機(jī)的電動(dòng)化尚需時(shí)日，小型固定翼飛機(jī)又缺乏應(yīng)用場(chǎng)景，eVTOL或?qū)⒊蔀殡x商業(yè)化最近的電動(dòng)飛機(jī)產(chǎn)品。

從去年開始，資本已紛紛加速布局eVTOL。據(jù)中國工信部裝備工業(yè)發(fā)展中心數(shù)據(jù)，自2021年9月至2022年5月，我國共有9家電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)企業(yè)獲得融資，其主營機(jī)型均為eVTOL。目前，我國已公開的電動(dòng)飛機(jī)共有近30款，其中eVTOL機(jī)型占比接近2/3.

據(jù)eVTOL企業(yè)時(shí)的科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CMO蔣俊介紹，其eVTOL產(chǎn)品的主要定位是充當(dāng)城際及市內(nèi)30公里~150公里的通勤工具，希望能補(bǔ)充地面交通工具的不足，緩解地面擁堵壓力，讓人們的生活圈可以擴(kuò)展到100公里。

蔣俊表示，在地面交通時(shí)代，人們的出行方式是二維的，在遇到“障礙物”時(shí)只能繞路，所以想從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，經(jīng)常需要先到達(dá)C點(diǎn)、D點(diǎn)，耗時(shí)費(fèi)力。但空中交通時(shí)代則不同，空中交通是三維的，可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直線飛行。借助eVTOL，人們從A點(diǎn)到B點(diǎn)的快速直達(dá)問題將被輕松解決。

劉齊(化名)是eVTOL行業(yè)的資深從業(yè)者，具有20余年的行業(yè)研究經(jīng)驗(yàn)。據(jù)劉齊估算，對(duì)比汽車和地鐵等出行方式，eVTOL能輕松將通勤效率提升2倍以上。

劉齊介紹，以從上海浦東機(jī)場(chǎng)到寶山區(qū)濱江公園的路程為例，如果乘坐公共交通，這段56公里的路程需要近3個(gè)小時(shí)才能走完，如果駕駛汽車，在不堵車的情況下也要開1個(gè)小時(shí)，而如果乘坐eVTOL，這段路程在20分鐘內(nèi)就能走完。

目前，全世界范圍內(nèi)已涌現(xiàn)出300余家eVTOL企業(yè)，其中既有空客、波音、羅羅等航空巨頭，也有包括豐臺(tái)、吉利、現(xiàn)代等傳統(tǒng)車企，此外，便是如中國企業(yè)億航、峰飛、沃蘭特，美國企業(yè)Joby Aviation等新勢(shì)力創(chuàng)業(yè)公司，其研發(fā)產(chǎn)品的飛行速度基本處在120km/h~250km/h之間，續(xù)航里程多在百公里以上——盡管距離商業(yè)化應(yīng)用還有些距離，但已然具備了實(shí)用屬性。

而未來的應(yīng)用場(chǎng)景，eVTOL的商業(yè)模式更類似“空中出租車”。蔣俊介紹，“在載人電動(dòng)飛機(jī)中，eVTOL定位于城市交通，應(yīng)用場(chǎng)景更廣闊，也更容易實(shí)現(xiàn)每年千架級(jí)的量產(chǎn)。而這種大規(guī)模量產(chǎn)，恰恰是推動(dòng)eVTOL成本下降的前提?！?/p>

據(jù)蔣俊估算，量產(chǎn)后的eVTOL，其銷售價(jià)格可降低到幾百萬元人民幣左右，結(jié)合eVTOL能源與運(yùn)營價(jià)格低的特點(diǎn)，未來可實(shí)現(xiàn)2.5元每座/公里的服務(wù)價(jià)格，與出租車同臺(tái)競(jìng)價(jià)。

當(dāng)電動(dòng)化的進(jìn)程從地面向天空蔓延，由飛機(jī)“第三次技術(shù)革命”所帶來的變化可能比我們想象的更多。對(duì)此，以色列電動(dòng)飛機(jī)初創(chuàng)企業(yè)Eviation的總裁兼CEO格雷戈里·戴維斯表示，飛機(jī)電動(dòng)化不僅意味著能源的變化，它還意味著飛機(jī)可以更輕、更小、更智能，從而具備更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。

一直以來，航空業(yè)的每一次重大進(jìn)步都源于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的升級(jí)——活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生開啟了人類的航天時(shí)代，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，則讓廉價(jià)舒適的航空旅行成為可能。而現(xiàn)在，電動(dòng)機(jī)或?qū)押娇諛I(yè)帶進(jìn)一個(gè)完全不同的時(shí)代：

從小處講，這個(gè)不同體現(xiàn)在乘坐體驗(yàn)上，未來的航空也有望像自動(dòng)駕駛賦予汽車的變革那樣，使得航班更智能化;

從大處講，“舊時(shí)代”里，由于我國傳統(tǒng)航空產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，難以追趕歐美企業(yè);但在新的電動(dòng)時(shí)代，目前全球所有參與企業(yè)的發(fā)展水平相差不大，這也就意味著，我國航空業(yè)能夠以電動(dòng)航空技術(shù)革新為契機(jī)，實(shí)現(xiàn)一場(chǎng)彎道超車。

本文來自微信公眾號(hào)：甲子光年(ID：jazzyear)，作者：涂明

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