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“双碳”驱动下航空电动化的产业机遇 超50位全球顶尖专家论道电动航空

559人参与 |时间:2021年12月20日 12:54 |

电动化、绿色化是航空业的未来趋势,相比于摩根斯坦利预言的万亿美元市场前景,中国其实更看重电动飞机带来的整体产业链融合发展,尤其是中国已经承诺的碳达峰和碳中和,电动航空不仅是产业发展趋势,也是国家双碳目标引导下的产业发展必然。正如本届论坛演讲嘉宾金伟所言,相比直接研制绿色民航客机,在通航飞行器上尽早实现绿色化、电动化并逐步过渡推广至民机可能为更优选择。对于通航在线的读者而言,电动航空与通航的关系通过这个视角可以一目了然地认识和理解。

12月15日,通航在线报道了全球电动航空领域的盛会:2021国际电动航空论坛这是该论坛在华举办的第五届。作为论坛的战略合作媒体,通航在线已连续4届在第一时间、第一视角、零距离为大家进行报道,包括当天对本届论坛的报道,内容主要涉及论坛的开幕式、项目签约、嘉宾致辞、组织与背景、平行活动等,那么今天,我们聚焦一下本届论坛的主题演讲部分,带大家一起领略全球电动航空50多位顶尖专家关于电动航空方方面面(eVTOL、通用航空、空域管理、基础设施、运营保障以及氢能源、自动驾驶、人工智能和电动航空的关系等)的探索与碰撞出来的智慧火花。

图:2021国际电动航空论坛沿袭了之前高度专业化和国际化的传统,又能够根据行业的发展和环境的变化进行积极拓展创新,得到了来宾的一致认可;论坛的理论与实践结合,除了专题演讲与对话,还有现场企业展示、本地项目参观、平行举办的技术研讨会等。非常值得一提的是,本届论坛组织方克服了疫情造成的重重困难,不仅实现了论坛的如期举行,更是充分发挥了远程会议系统的技术潜力,让受疫情无法到现场演讲的境外嘉宾也能“云出席”论坛,包括发表主题演讲、全程观看、现场互动、小组讨论等等,而且得意于中国领先的电信(5G)技术和强大的互联网基础设施,即使嘉宾远在欧洲,在线演讲以及在线与现场来宾互动,现场几乎感受不到延迟。本届论坛台上台下互动活跃,场内外交流频繁,嘉宾来自全球且层次高,研讨求真务实,知识密度高,整体组织有序周到,得到了国内外与会者的高度评价。

国际电动航空论坛起源于欧洲,内容涵盖了电动航空相关产品、技术、运营与政策的交流研讨,是在欧美通用航空业界具有广泛影响力的世界级论坛。2017年,中关村蓝创通用航空产业联盟与德国飞页公司联手将该论坛带到中国,已连续四年先后在中国北京、长沙、石家庄等地举办,取得了巨大的反响,获得了国内外行业界的广泛关注,对全球及中国电动航空产业发展起到了积极的促进作用。本次论坛是国际电动航空论坛第五次在华召开,由中关村蓝创通用航空产业联盟和德国飞页公司联合主办,湖北省通用航空产业联盟、宜昌斯塔娜航空科技和西安蓝创兴戎置业承办,北京星空通航产业研究发展公司和中关村通航产业创新园协办;本届论坛还得到了中国航空学会和国际通用航空制造商协会(GAMA)以及湖北省宜昌市&猇亭区人民政府的大力支持。

图:论坛现场180余人的会场座无虚席,虽然由于疫情影响,外宾无法来华参加,但丝毫不影响论坛的国际化。通过远程会议系统,大量的外宾“云出席”,包括50多位主题演讲嘉宾中有超过20位是外方嘉宾,还有通过线上观看论坛的诸多境外观众。

本届论坛为期2天,议题分为八大板块,内容涉及eVTOL电动垂直起降飞行器、电动飞行器适航审定、氢能航空、电驱动力系统、固定翼、基础设施与运营保障等内容,主题演讲全程由北京航空航天大学通用航空产业研究中心主任高远洋以及德国飞页公司总裁Willi Tacke共同主持。

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图:1)北京航空航天大学通用航空产业研究中心主任高远洋 2)德国飞页公司总裁Willi Tacke

主题演讲

e-flight Forum 2021 (Hubei Yichang)

模块一 电动航空政策、展望与产业分析

本模块共有10位演讲嘉宾,演讲内容涉及电动航空的政策、产业展望与分析、电动航空与“双碳”的关系、飞行汽车的探索与发展、城市空中交通、无人机运行等重大议题。

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图: 1)中国民用航空局适航司司长杨桢梅发表主题为《电动飞机适航审定考虑和展望》的演讲;2)工业和信息化部装备中心重大装备处处长金伟发表主题为《锚定碳达峰碳中和目标,加快推进电动航空发展》的演讲;3)清华大学教授张扬军发表主题为《飞行汽车研究探索与未来发展》的演讲;4)中国商飞北研中心预研总师杨志刚发表主题为《双碳背景下新能源民机发展展望》的演讲;5)小鹏汇天创始人兼CEO赵德力就“飞行汽车全场景思考”与大家进行了分享;6)中国民航干部管理学院通用航空系主任吕人力发表主题为《基于航线的无人机运行》的演讲;7)沃飞长空总裁郭亮发表主题为《智行畅达——城市空中出行发展路径》的演讲;8)顺丰无人机董事长李东起发表主题为《VTOL垂直起降无人机》的演讲;9)亿航智能副总裁蒋瑜涛发表主题为《城市空中交通运营管理》的演讲;10)宁德时代电池管理系统部总监张伟发表主题为《航空电动化的挑战和展望》的演讲。

本届论坛非常荣幸邀请到了中国民用航空局适航司司长杨桢梅进行全场开篇演讲(在线),重点之一是介绍了CCAR-23部第四次修订(重组)后将会发生的变化,其中最受本届论坛关注的变化方向是:1)增加H章“电动飞机动力装置补充要求”;2)允许所有23部飞机的发动机和螺旋桨随飞机一起审定。其中关于电动飞机的适航标准:若是简单动力装置替换(燃油机换电机),可使用现有适航标准;若是新概念电动飞机,可参考新规相应的专业条件,并根据需要制定专门适航标准。适航司支持电动飞机产业发展,根据实际需求,采取灵活方式开展适航工作。审定政策和规章的制定要携手工业部门(尤其是具体研制、生产、运营的一线企业)一起探索,有赖于行业提供的各种工业标准的支持。

其他发言嘉宾精彩观点汇总:

1)电动航空是集高技术与绿色低碳于一体的行业,符合低碳、可持续发展的大趋势,市场前景广阔;电动飞机将带动整个产业链融合发展;国内电动航空产业的发展可借鉴自动驾驶、无人机等领域经验,推进法规探索和制定;可优先选取有确切需求和迫切性的应用场景,如应急、物流等开展示范应用;先载物后载人,推进空域开放、基础设施建设等(工业和信息化部装备中心重大装备处处长 金伟)。

2)飞行汽车是未来城市三维立体智慧出行时代的运载工具,具有电动垂直起降、智能无人驾驶和陆空两栖运载的基本特征。当前发展重点为电动垂直起降和智能无人驾驶,预计20年后城市空中交通与地面智能交通将逐渐融合,30年后将迎来飞行汽车时代。在双碳大趋势下,飞行汽车将道路从地面拓展到低空,解决城市交通拥堵可降低能耗20%-30%,对交通运输业实现碳中和具有重大意义(清华大学教授 张扬军)。

3)商飞在新能源商用飞机产品方面有自己的发展设想,比如到2030年左右,发展出油电混动的支线客机,到2040年左右发展出氢燃料电池-氢涡轮混动的新一代干线客机,到2050年左右发展出可持续生物燃料,氢燃料涡轮电驱动的新布局宽体客机(中国商飞北研中心预研总师 杨志刚)。

4)在很专业人士看来,飞行汽车这种“四不像”的新物种,他们表示不看好:说它是飞机,但跟同等级的飞机比,它价格更贵,飞行性能还不如;说是汽车,有效载荷比不上汽车,价格还要几百万,有这个钱,去买几辆100万的豪车岂不是更拉风?对于这个问题,我们看小鹏汇天创始人兼CEO赵德力是怎么说的:飞行汽车,我们更倾向于定义它是“会飞的汽车”,而不是“可以当车开的飞机”。全球通航飞机每年销量只有4000架左右,但是汽车每年是8千万到1亿辆,其中百万级的豪车有1-2百万的销量,如果飞行汽车能吃到1-2%的份额,空间也非常大了。用造车的概念去做eVTOL,才能破圈,支撑起一个公司数百亿的销售额。我们接下来要做的飞行汽车价格要控制在100万左右。然后结合中国低空的现状和未来,我们的飞行汽车前期90%是在路上开,10%的场景在天上飞,也就是:不能飞的时候,就当车开;能飞的时候就当飞机开。多年后,低空开放程度加大了,技术迭代升级以及海量用户参与打磨会使得飞行汽车的飞行性能得到巨大升级,匹敌甚至超越现有飞机,如此大事可成。就汽车行业的大趋势来看,未来电动汽车能源、充电、自动驾驶等问题都解决了,但地面拥堵的问题还在,解决的办法就是飞到空中,也就是飞行汽车。前面说了,100万的售价是关键,一辆普通豪车的价格。当大家买豪车还在比拼车门造型、百公里加速多少秒的时候,你的车居然可以飞了,这在社交功能上简直是对现有汽车的降维打击。未来大规模销售后,价格还会进一步降低。大家都知道,我们不久前融了5亿美元,有了资金,我们正在加速研制飞行汽车,计划2024年底小批量交付,2025年正式规模化销售。(小鹏汇天创始人兼CEO 赵德力)

5)新通航是什么?我们认为它应该具有垂直起降、新能源、自动驾驶三大特征,同时低噪音、零排放是商业运营的关键因素,它的发展方向可能是从物流到出行,从特需到日常。(沃飞长空总裁 郭亮)

6)顺丰VTOL物流无人机设计思路有几个特点:采用已适航电机,安全性高;300-430kg大业载,大货舱空间;前开口式货舱,方便装卸并将增加空投能力;垂直起降,不依赖机场,环境适应性强,有除防冰等功能,适应高高原飞行。(顺丰无人机董事长 李东起)

7)发展城市空中交通不能把通用航空概念排除在外,而应该在低空飞行和具体的运行中探索数字化转型,以数字平台系统赋能通航产业(亿航智能副总裁 蒋瑜涛)。

本模块嘉宾分享了一些非常有价值的数据:

1)根据UTMISS(截止今年4月底),中国无人机数据:全国有过飞行记录的无人机数量119.6万;全国日均飞行约50万架次,日均飞行约2.5万小时;全国日均飞行动态数据量约100GB(来自中国民航干部管理学院通用航空系主任吕人力的演讲);

2)Frost & Sullivan:空中出租车在步入运营阶段后,将以每年46%的复合增长率扩张,到2040年将会有超过43万辆空中出租车投入使用;罗兰贝格:到2050年,全球95个主要城市的空中,将有9.8万辆飞行汽车飞驰;摩根士丹利: 到2040年,飞行汽车的市场规模有望达到1.5万亿美元,中国将占据四分之一左右的市场份额(来自工业和信息化部装备中心重大装备处处长金伟的演讲);

模块二 电动垂直起降飞行器(eVTOL)

本模块共有5位演讲嘉宾,演讲内容涉及eVTOL的应用场景、研制进展、自主飞行与安全性、智能化等重大议题。

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图:1)北京航空航天大学张曙光教授发表主题为《eVTOL自主飞行和安全性》的演讲;2)峰飞航空科技创始人兼董事长田瑜先生发表主题为《电动垂起 打造未来空中出行》的演讲;3)德国eMagic电动飞机公司创始人兼CEO Michael Kügelgen向论坛介绍了eMagic最新研制的一款eVTOL飞行器,他本人是飞行员,该飞行器也是他亲自操作试飞的;4)垂直飞行协会(VFS)执行理事Mike Hirschberg先生发表题为《电动垂直起降飞行器之机载革命》的演讲;5)之江实验室智能机器人研究中心谢安桓副主任发表主题为《关于eVTOL智能化的思考和探索》的演讲。

模块三:电动飞行器适航审定

本模块共有6位演讲嘉宾,演讲内容涉及电动飞机的适航审定与管理、适航规章及符合性方法、电动力航空软件开发及适航审定、城市空中交通应用与审定等重大议题。

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图:1)中国民航局中南管理局审定处调研员陶娟发表主题为《民用航空产品适航管理实践与思考》的演讲;2)辽宁通用航空研究院赵铁楠副院长就“锐翔系列电动飞机的适航实践”与大家进行了分享;3)EUROCAE项目经理 Sebastian Reschenhofer发表主题为《与厂商合作建设SC-VTOL适航规章及符合性方法》的演讲;4)中国民航科学技术研究院适航所郝志鹏博士就“电动力航空器审定的一点思考”与大家进行了分享;5)德国ITK公司LeadEngineer Aerospace Andreas Pistek发表题为《针对电动垂直起降飞行器及其他应用的航空软件开发及适航审定》的演讲;6)奥地利FACC公司副总裁(城市空中交通)Christian Mundliger针对城市空中交通应用的结构件设计、制造与审定与大家做了分享。

模块四:氢能航空

本模块共有6位演讲嘉宾,演讲内容涉及氢能燃料电池及航空应用、氢能应用场景、氢能客运飞机、氢燃料电池集成应用、氢燃料从车用到航空应用、氢能源通勤机型开发等重大议题。

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图:1)同济大学首席专家明平文发表主题为《氢能燃料电池及航空应用进展》的主题演讲;2)国家电投集团氢能发展有限公司总经理助理/技术总监陈平就“国家电投集团氢能公司在航空应用场景方面的研发”与大家进行了分享;3)乌尔姆大学教授Josef Kallo就“氢能零排放区域客运飞机项目”与大家进行了分享;4)德国APUS氢能飞机项目CEO Phillipp Sheffel就“氢燃料电池在双座及更大电动机型上的集成应用方面”与大家进行分享;5)博世集团通航公司 CEO Christian Grim就“车用氢燃料电池系统的航空应用”与大家进行了分享;6)美国ZeroAvia氢能飞机公司董事Michael Friend就“氢燃料电池通勤机型开发”与大家进行了分享。

模块五:产业促进、技术创新和材料工艺

本模块共有6位演讲嘉宾,演讲内容涉及电动飞机启动布局、电动航空产业链、电动航空与通航、技术创新与数字化、低空空域运行管理、长航时电动飞机设计等重大议题。

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图:1)西工大飞机电推进技术工信部重点实验室教授李伟林与大家分享了“分布式电动涵道推进飞行器”的发展情况及研究;2)湖北省通用航空产业联盟理事长徐强发表主题为《电动航空产业链上的湖北通用航空》的演讲;3)万户宇航工业有限公司董事长兼CEO张天洪发表主题为《以技术创新,拥抱航空产业新时代》的演讲;4)北京数智航云科技有限公司总经理王鹏就“数字化智能化技术赋能低空空域运行管理”与大家进行了分享;5)中国恒瑞有限公司副总经理关明就“复合材料成型—eVTOL机体结构件的最佳方案”与大家进行了分享;6)宜昌斯塔娜航空科技有限公司董事长郑伟发表主题为《螺旋桨和飞机总体设计的匹配性(桨机匹配),浅谈长航时整机设计》的演讲。

模块六:电驱动力系统

本模块共有5位演讲嘉宾,演讲内容涉及电动飞机动力系统、电推系统开发与适航审定、电动飞行器的螺旋桨开发、电动垂直起降飞行器测试等议题。

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图:1)卧龙电驱全球中央研究院博士刘忠奇发表主题为《电动航空用高功率密度电驱动力系统的机遇与挑战》的演讲;2)罗尔斯罗伊斯电气公司客户项目总监Matheu Parr发表主题为《固定翼及垂直起降电动飞行器电推系统开发与适航审定》的演讲;3)捷克MGM Compro公司Jakub Henci发表主题为《各类电动飞行器电推系统开发实践》的演讲;4)德国Helix公司CEO Richard Krüger-Sprengel针对电动飞行器的螺旋桨开发实践与大家进行了分享;5)慕尼黑工业大学教授Florian Holzapfel发表主题为《电动垂直起降飞行器测试与实证》的演讲。

模块七:固定翼

本模块共有5位演讲嘉宾,演讲内容涉及电动航空器的发展趋势、动力系统、电动飞机运营实践与新机型开发等重大议题。

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图:1)北京理工大学未来立体交通研究院副院长张利国发表主题为《电动航空器的趋势与动力系统关键技术》的演讲;2)钻石飞机公司首席技术官Marteen Freeling就“eDA40:23部电动教练机项目”与大家进行了分享;3)德国Elektra Solar电动飞机公司CEO Calin Gologan就“电动双座超轻型教练机项目”与大家进行了分享;4)斯图加特大学飞行器设计研究所所长 Prof. Dr.-Ing. Andreas Strohmayer就“FutPrInt50:混动电推50座支线飞机项目”与大家进行了分享;5)电动飞机运营商CEO Barrie Rogers就“电动飞机运营实践与新机型开发”与大家进行了分享。

模块八:基础设施及运营保障

本模块共有4位演讲嘉宾,演讲内容涉及基础设施、城市空中交通、低空新基建、空中交通系统管理等议题。

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图:1)垂直飞行协会(VFS) Rex Alexander就“基础设施和城市空中交通管制的发展情况”与大家进行分享;2)浙江圣翔航空科技有限公司副总裁张鸿飞就“圣翔航空助力绿色飞行--低空新基建运营服务商”与大家进行了分享;3)德国Skyroads公司CEO Corvin Huber发表主题为《自动化建设助推AAM空中交通系统发展》的演讲;4)柏林及巴登符腾堡航空产业联盟Lars Elvering就“柏林及巴登符腾堡地区电动飞机基础设施建设和运营”与大家进行了分享。

为期2天的主题演讲和嘉宾研讨,内容精彩纷呈,台下观众不仅认真听讲,还踊跃提问,与台上嘉宾在对话环节进行了专业的、高质量的互动,有些互动的观众还是刚刚从上个模块演讲过的发言嘉宾。

论坛现场展商及展品展示

e-flight Forum 2021 (Hubei Yichang)

本届论坛内场除了设置主题演讲区之外,现场还设有展商形象展示区及展品展示区。论坛现场设有展台的展商如下:

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罗尔斯·罗伊斯

万户宇航工业(山东)有限公司

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上海翱坤信息科技有限公司

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宜昌斯塔娜航空科技有限公司

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Cobham Aerospace Communications

参观宜昌本地重点项目和企业

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论坛第二天(12月16日)上午,当地政府及论坛组织方安排来宾前往宜昌市区参观,并考察当地园区和企业,包括广汽传祺宜昌工厂、三峡临空经济区重点项目凌云民用航空产业园等。

论坛闭幕

e-flight Forum 2021 (Hubei Yichang)

在所有演讲嘉宾发言结束后,为期2天的2021国际电动航空论坛就全部结束了。本次论坛的幕后策划与组织团队负责人——中关村蓝创通用航联产业联盟秘书长陈鹏为论坛做闭幕致辞。

“第五届国际电动航空论坛的成功举办,首先还是感谢宜昌市和虓亭区政府对本次论坛的高度重视和充分支持,在市领导和区领导的亲自主持下能在短短的一个多月的时间特别是在严格的疫情防控下成功举办实属不易。这也体现了宜昌的办事效率和政府办事决心,希望各位通过此次宜昌之行认识宜昌。同时论坛的成功举办也离不开各位演讲嘉宾给大家带来的满满干货,离不开各位参会者对论坛的支持,疫情期间克服重重困难前来参会,可以说能来的都是对事业的执着者,我对你们由衷的感到敬佩,再次感谢大家。

我们举办这个论坛完全是一个公益,初心就是希望我国在第三次航空变革中能和世界并跑。以在国内很少有人了解的时候办了第一届,说实在当时我也心里没有底。没想到几年后一不小心成了风口,从今年JOBY纳斯达克上市到峰飞和小鹏等成功融资,这个赛道势头很猛,本次论坛有许多投资机构参会充分的体现这一点。其实论坛除了听到目前主要的行业发展趋势,另一个最主要的就是参会者的相互交流,这是线上办不到的。很欣喜的看到许多企业、个人和研究机构透过论坛这个平台找到相互合作的契机。在2019年论坛的时候,我们成立了“电动航空适航标准专业委员会”皆在起到政策制定方和工业方沟通的桥梁作用,2年多来委员会在局方的支持下开展电动航空领域法规、标准和技术的研究工作,为政策法规、符合性方法和标准制定提供了技术支撑。论坛成为一个行业交流的平台,希望透过平台让我们一起推进国内电动航空产业的发展。”

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