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全球圈钱,资本能否撬动电动飞行汽车技术的天花板

222人参与 |时间:2022年03月01日 09:44 |百度已收录

在2月初的新加坡航展期间,巴航工业旗下Eve公司发布公告称,近期已陆续收到来自澳大利亚包机公司Aviair、HeliSpirit和直升机运营商Microflite的新机订单,累计订购90架Eve公司研发的电动垂直起降飞机(eVTOL)。Eve公司表示,这些新机预计将从2026年起交付客户、投入运营。

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“新势力”中的传统航空制造企业

巴航工业旗下Eve公司专注于电动飞行器业务,据称目前其手中eVTOL的订单总值已超过50亿美元(1735架),购机客户包括租赁商、直升机运营商和传统城市交通行业里的拼车公司。

作为造机“新势力”,Eve公司眼下的荷包充实和前途光明始于去年年底,当时巴航工业批准Eve公司与Zanite SPAC公司合并,并在纽交所上市。

澳大利亚Aviair、HeliSpirit两家公司从Eve公司订购的eVTOL未来将用于风景观光。不论是旅游观光还是城市空中交通,eVTOL的先天优势都是低噪声,Eve的宣传片显示,其旗下eVTOL的噪声将比直升机低90%。

在合并上市后,Eve公司市值估值达29亿美元,并获得了一众新投资者,其中就包括战略合作伙伴Azorra Aviation、共和航空公司(Republic Airways)、SkyWest、BAE和罗·罗等。

而这些战略合作伙伴而今也不仅是Eve公司的投资者,更是其eVTOL产品的首发用户:Azorra Aviation订购200架、共和航空公司订购200架、SkyWest订购100架……这些公司均计划在美国中部和东海岸的多个城市建立局域性eVTOL运营网。

而BAE这家传统防务巨头与Eve公司开展战略合作的目的则是为国防市场开发军用型eVTOL。

Eve公司旗下eVTOL走的是“复合翼垂直起降”的技术路线:飞行器同时配备4组8个用于垂直起降的旋翼和2个尾部推进式螺旋桨。

2021年3月,巴航工业发布的eVTOL相关缩比验证模型和试飞验证画面。

当今eVTOL市场上,各种大小公司正如雨后春笋般竞相成长。其中,由于背靠巴航工业这棵“大树”(占股超80%),Eve公司的前景尤其被媒体看好。巴航工业CEO也自信而乐观地表示:预计到2030年,Eve公司的收入将达到45亿美元,占据全球城市空中交通市场15%的份额。目前Eve公司资金状况良好,能够为eVTOL的研发、适航取证(预计2025年完成)和量产交付提供充足的预算支持。

Eve公司所描绘的这一未来城市空中交通蓝图非常利好母公司巴航工业,其在本土巴西和美国证券市场上的相关上市企业都迎来了股价大涨。

投资城市空中交通和eVTOL领域的传统航空制造巨头并不止巴航工业这一家。2022年1月底,波音宣布以4.5亿美元投资eVTOL厂商Wisk Aero。

同时,巴航工业也强调将凭借自身在民航客机研发、生产领域的深厚积累,为Eve公司提供多方面的支持,比如项目工程师、测试场地和设备等设施,以降低开发成本。

不过在Eve公司的官网上,关于近期旗下eVTOL研发新进展的信息却寥寥可数,更多公开消息为签单新闻。在研发进展这方面,eVTOL领域另一家“新势力”Joby公司就显得更有行动力一些。

一架承载丰田梦想的美国公司

近日,据媒体报道,一架Joby公司的试验原型机在2月16日的遥控试飞中坠毁。

当然,坠毁事故本身并不值得乐观,但这则新闻报道说明Joby公司确实在不断推进旗下eVTOL产品的适航取证工作。Joby公司表示,旗下eVTOL产品已完成了上千次试飞,并在试飞中创造了330千米/时的全球eVTOL最快飞行速度纪录。此外,Joby是第一家、也是唯一一家与美国联邦航空管理局(FAA)签署了G-1(第四阶段)认证基础的eVTOL公司。

Joby公司的eVTOL走的是“倾转旋翼机”这一技术路线:6个旋翼在垂直起降阶段呈“向上”形态,形似多旋翼直升机;飞行器升空后6旋翼改平,变身高速螺旋桨飞机。

在Joby这一“造机新势力”近些年的发展历程中,同样也出现了不少传统行业巨头公司的身影:2020年,Joby公司与国际互联网拼车服务商Uber达成合作协议,收购其旗下飞行出租车部门Elevate,并先后获得了来自Uber的两轮注资,双方也同意将各自的服务整合到对方的应用体系中。

同年,日本汽车厂商丰田也向Joby公司注资约4亿美元。值得注意的是,丰田除了投资“真金白银”外,还带去了丰田首席执行官丰田章男的乐观鼓舞:丰田章男表示,希望能通过Joby实现他祖父,即丰田公司创始人丰田喜一郎制造飞行汽车的梦想。此外,丰田公司还派出了工程师,直接参与Joby公司的部件优化工作(使之更易进入大规模生产)和量产化工厂体系的建设工作。

在这一波造机“新势力”中,Joby公司在研发上的进度称得上是行动派。

而除了日本汽车工业巨头的“押注”,Joby公司还在去年迎来了英特尔的投资。

在2022年,Joby公司除了加速推进适航认证工作、希望按照计划在2023年正式取证之外,也陆续公布了与诸多巨头企业的合作,以布局未来eVTOL的落地运营。近期,Joby公司陆续公布了与韩国SK电讯、日本全日空(ANA)的合作。特别是后者,双方在新闻公告中表示,未来,全日空公司将通过运营Joby旗下eVTOL飞行器来大大缩短乘客的机场通勤时间。估计从日本大阪站到关西国际机场的通勤时间将从目前的1小时车程缩短到15分钟。

除日本外,从Joby公司近期官方发布的消息来看,未来还将在韩国推广eVTOL的落地。

资本杠杆能撬动技术的天花板吗?

1小时VS.15分钟,这组对比鲜明的数字足以说明eVTOL的诱人前景,也可以一定程度上解释为何eVTOL这一“下一代城市空中交通”(UAM)概念能在华尔街等资本市场赢得全球各行业巨头的重金押注。

在纽交所上市融资是这一拨eVTOL公司的“标配操作”。

但截至目前,没人知道这个新兴行业市场究竟能有多大体量,也无人知晓这个行业能否如期腾飞——即便过去百余年中,飞行汽车是一代代人的梦想,但失败也一次紧接着一次。

不过,华尔街还是给出了一组漂亮的数字:根据摩根士丹利的一份报告,展望2040年,全球范围内仅eVTOL机票的收入就可能达6740亿美元。

作为新创公司,Joby的创始人自然也少不了讲故事、说梦想的能力,比如说要为10亿人每天节省1小时。

然而,即便如Joby公司一样起步早、资金多,想要仅靠一己之力达成电池、电动机技术的巨大进步,让航空业彻底摆脱化石燃料、实现“零碳排放”,依然艰难颇多、道路曲折。以Joby公司旗下eVTOL为例,虽然5座(1名飞行员+4名乘客)方案的确会在未来运营中更有经济(成本)优势,但缺点是整机必须设计得更大、更重——尤其是,为了达成其设定的150英里的航程目标,电池也将更重。

考虑到eVTOL要在整机重量、电池、航程等方面达成平衡,目前亮相的eVTOL型号的载客数量一般为2到3人。而Joby公司则选择了1+4人的“重载方案”。

卡内基梅隆大学相关科研团队曾对Joby公司旗下eVTOL模型进行测算:按照4800磅的整机全重,需要配备1个2200磅的电池组,再减去5名乘客(约1000磅)的重量后,留给机身、座椅和航电设备的重量裕度只有1600磅,仅占机身全重的33%。这一比例比当下诸多机型都要低。这就意味着,Joby公司未来要么必须将机身设计得空前轻巧高效(还得能造出来),要么就必须降低航程。

电池驱动人类未来飞行梦想

造成上述这种两难困境的核心原因,自然是当下电池技术的“天花板”:目前全球性能最优的电池,能量密度也比化石燃料小14倍。

《航空周刊》曾给出一组数据:目前化石类航空燃料的能量密度约为12000Wh/kg(瓦时每千克),而用锂电池的能量密度仅有250Wh/kg。受制于此,目前各家主打eVTOL的电动飞行技术的企业和团队都在产品设计上突出了小型、短程的特点。

这里的小型,指座位最多为19座;短程,指最大航程小于250英里(402千米)。当然,这一距离倒也能够满足城市空中交通、城际交通以及城郊到市中心的出行需求。这也是今日eVTOL成为资本市场宠儿、各方资本甘愿“烧钱”的原因所在——先飞起来,也许未来的技术突破也就产生于产品的不断迭代改进中。

局限于当下的电池技术,不论是eVTOL还是其他类型的电动飞机都要在承载能力(乘客人数)与航程上做出一定妥协与取舍。

那么什么时候这一技术天花板才能被突破呢?

此前,NASA曾作出“保守预测”:过去几年来电池效率正在以每年约5%—8%的增长率提高,按照这一增长趋势,到2030年商用电池在能量密度上将能达到350Wh/kg,从而具有支撑短程、30座级全电动飞机的能力。

在更远的未来,当商用电池的能量密度能够达到400—500Wh/kg时,航空制造领域将达成又一关键技术突破点:届时,从50座支线客机到150座单通道客机,混合动力的应用就有了可能。

文章转载自:https://www.flycar.com.cn/news_hot/4452.html

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