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IN-SKY | 新能源交通要上天? eVTOL的全球興起也許是個(gè)必然

2022-03-18 10:12 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:獅尾智能 來(lái)源:獅尾智能
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一. eVTOL的興起是技術(shù)與需求發(fā)展下的必然產(chǎn)物1. 全球共識(shí),奔向零碳面對(duì)逐步惡化的氣候狀況,世界各國(guó)已建立了基本共識(shí),其中引起氣候變化的主要因素便是溫室...

一. eVTOL的興起

是技術(shù)與需求發(fā)展下的必然產(chǎn)物

1. 全球共識(shí),奔向零碳

面對(duì)逐步惡化的氣候狀況,世界各國(guó)已建立了基本共識(shí),其中引起氣候變化的主要因素便是溫室氣體。為此,各個(gè)國(guó)家都在不斷推進(jìn)低碳以及零碳轉(zhuǎn)型,以減少溫室氣體的排放。

2020年9月,中國(guó)宣布“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”的目標(biāo)。"

"2020年6月,由聯(lián)合國(guó)支持的“奔向零碳”行動(dòng)正式啟動(dòng),至今匯集了來(lái)自全球92個(gè)經(jīng)濟(jì)體的4500多個(gè)非政府參與方加入其中,共同致力于實(shí)現(xiàn)2030年將碳排放減少一半的目標(biāo)。"

2. 電動(dòng)汽車的迅猛發(fā)展,

為eVTOL的核心技術(shù)帶來(lái)突破

化石燃料是溫室氣體最主要的排放源,其中交通運(yùn)輸行業(yè)更是最主要的排碳行業(yè)之一。

以我國(guó)為例,交通領(lǐng)域的碳排放占全社會(huì)碳排放的10%,公路占比近九成,可以說(shuō)交通運(yùn)輸行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型是必然的。

"根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(US Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù),在美國(guó),汽車排放的溫室氣體占所有溫室氣體排放量的29%,高于電力生產(chǎn)(28%)和工業(yè)生產(chǎn)(22%)。在歐盟,交通運(yùn)輸占溫室氣體排放總量的30%,其中72%來(lái)自公路運(yùn)輸。"

乘著碳中和的風(fēng),中國(guó)的新能源汽車行業(yè)得到了迅猛發(fā)展,成為了全球新能源汽車的第一大市場(chǎng)。得益于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電池技術(shù)以及自動(dòng)駕駛中的智能感知等方面取得了技術(shù)的突破、供應(yīng)鏈的完善,這都為eVTOL行業(yè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

3. UAM開拓三維空間,

解決交通擁堵、開拓生活半徑

早上七點(diǎn)出門,晚上八點(diǎn)到家,可能不是因?yàn)?96,只是因?yàn)槎略诼飞匣蚴峭ㄇ诰嚯x過(guò)遠(yuǎn)。

在倫敦,通勤者平均每年花227個(gè)小時(shí)困在交通中,以11公里/小時(shí)的速度行駛;在我國(guó),北上津渝四大直轄市的平均通勤時(shí)耗均超過(guò)40分鐘,其余城市也都在38分鐘以上。

尋求一種更好的、可持續(xù)的交通技術(shù)和模式,以改善通勤時(shí)間、加快城際運(yùn)輸成為了一個(gè)新目標(biāo)。城市空中交通則為我們擴(kuò)展了三維垂直空間的交通通道,不再拘泥于橋梁或是地鐵,以一種更加靈活、大膽的方式,從根源上解決道路擁堵的問(wèn)題并擴(kuò)大了我們的生活半徑。

同樣的時(shí)間,原本只能開車20公里

乘坐空中的士可飛躍150公里

二. eVTOL的市場(chǎng)

搶占先機(jī)、核心技術(shù)、適航認(rèn)證

1. 全球市場(chǎng)將達(dá)萬(wàn)億美元

Morgan Stanley在21年5月的報(bào)告中,表達(dá)了對(duì)于城市空中交通市場(chǎng)的樂(lè)觀。其中三大核心市場(chǎng)分別為1)出行,2)運(yùn)輸,3)軍事與國(guó)防。更具體的劃分則為個(gè)人全球城市/郊區(qū)交通、最后一公里物流、短途航空和國(guó)防相關(guān)的市場(chǎng)。最終預(yù)估2040年的城市空中交通UAM的全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1萬(wàn)億美元。

2. 中國(guó)在亞太地區(qū)處于領(lǐng)先地位

截至2021年底,就亞太地區(qū)已有14家eVTOL廠商發(fā)布了原型信息,大多數(shù)是初創(chuàng)公司。隨著UAM的發(fā)展,一些汽車制造商也開始了eVTOL項(xiàng)目,包括XPeng、吉利現(xiàn)代汽車。

其中中國(guó)大陸有八家,占原始設(shè)備制造商總數(shù)的57%,,在該地區(qū)處于領(lǐng)先地位。中國(guó)也發(fā)生了許多里程碑式的事件,包括2019年億航在美國(guó)證券交易所上市,并由此成為世界上第一家上市的eVTOL制造商。2021,小鵬匯天籌集了超過(guò)5億美元的資金,這是亞洲eVTOL制造商迄今為止獲得的最大單筆融資。

# eVTOL飛機(jī)的研發(fā)進(jìn)展可分為四個(gè)階段:概念、縮比模型、完整原型和載人飛行試驗(yàn)。在14家制造商中,兩家擁有概念,四家完成了縮比原型,五家制造商發(fā)布了完整原型,三家制造商進(jìn)入了載人飛行試驗(yàn)階段。

3.  對(duì)于這個(gè)新興市場(chǎng),或許需要搶占先機(jī)

一份來(lái)自麥肯錫的采訪中,曾這樣描述

到2030年,我們?nèi)匀粫?huì)看到相當(dāng)數(shù)量的玩家:10個(gè),15個(gè),甚至20個(gè)。為什么?因?yàn)榈?030年,這項(xiàng)技術(shù)還將繼續(xù)發(fā)展。但最終,我認(rèn)為全球市場(chǎng)將僅有容納5家左右玩家的空間。"

—— Kersten Heineke, McKinsey Partner

目前全球范圍有100余家開發(fā)eVTOL的初創(chuàng)公司,并非所有公司都能克服制造和適航認(rèn)證等挑戰(zhàn),預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)重大整合。例如21年2月,Horizon Aircraft被Astro Aerospace以未披露的金額收購(gòu);初創(chuàng)公司Terrafugia在制造一輛適合上路的飛行汽車方面面臨重大技術(shù)挑戰(zhàn)后,同年關(guān)閉了其美國(guó)的業(yè)務(wù)。面對(duì)這個(gè)新興市場(chǎng),或許擁有著先機(jī)以及技術(shù)和適航認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)有著更大的成功可能性。

三、eVTOL行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)

1. 安全和飛行穩(wěn)定性

是UAM發(fā)展和性能的首要因素

來(lái)自一份UAM的市場(chǎng)調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn),針對(duì)UAM的發(fā)展因素評(píng)級(jí)中,安全性和飛行穩(wěn)定性被列為UAM開發(fā)中最重要的要素,環(huán)境和飛機(jī)規(guī)格排在最后。

目前市面上熟知的企業(yè)均為eVTOL的主機(jī)廠,承擔(dān)整機(jī)研發(fā)和集成的任務(wù),其上游有著許多子系統(tǒng)供應(yīng)商提供各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的模塊組件。核心子系統(tǒng)主要分為電池、動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)以及機(jī)體六大類。

其中飛控系統(tǒng)歷來(lái)都是飛機(jī)的大腦,不論是大飛機(jī)還是eVTOL,都是最核心的子系統(tǒng),保障飛機(jī)安全運(yùn)營(yíng)的重要一環(huán)。eVTOL主要依賴飛控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛行器的感知、控制和決策?;趀VTOL構(gòu)型的特殊性,飛行控制技術(shù)相比而言更加復(fù)雜,比如需要解決旋翼與固定翼狀態(tài)之間的切換過(guò)渡。

獅尾智能的核心研發(fā)成員擁有大型民機(jī)飛控系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),作為國(guó)內(nèi)最有經(jīng)驗(yàn)的航電系統(tǒng)供應(yīng)商之一,我們?cè)谕谝舶l(fā)布了多篇飛控相關(guān)的探索與心得。

——基于AI的航空自動(dòng)飛行

先進(jìn)的視覺(jué)與雷達(dá)點(diǎn)云感知融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)高度智能的自主避障與全自動(dòng)起降

——極簡(jiǎn)操控(SVO)模式

先進(jìn)的非線性飛行控制算法,自動(dòng)飛行包線保護(hù),實(shí)現(xiàn)航空級(jí)的安全可靠。

我們希望完成電傳飛控—自動(dòng)飛行—自主飛行的迭代,帶來(lái)更智能、更安全、更高效的空中出行方式。

2. 適航取證無(wú)法繞開

eVTOL在投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)前,都須取得適航認(rèn)證。

與互聯(lián)網(wǎng)“小步快跑、快速迭代”開發(fā)模式不同的是,不論是高昂的飛行測(cè)試成本和巨大的事故代價(jià),還是每一次調(diào)整都需要通過(guò)局方的認(rèn)證,都使得eVTOL的開發(fā)無(wú)法像小型無(wú)人機(jī)那樣依賴試飛試錯(cuò)的開發(fā)。

對(duì)于整機(jī)的初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō),是否擁有航空工業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、熟悉適航管理的流程和方法、有適航取證經(jīng)歷和體會(huì),對(duì)最終是否可以取得eVTOL適航合格審定都至關(guān)重要。

目前在eVTOL領(lǐng)域,可以感受到CAAC給予了行業(yè)極大的支持?,F(xiàn)eVTOL作為新興產(chǎn)業(yè),在全球范圍都風(fēng)生水起。我國(guó)的eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈布局全面、基礎(chǔ)扎實(shí),可以說(shuō)具備了未來(lái)完成適航及支持規(guī)模化的潛力。

3. 大眾的接受

讓公眾接受全新的移動(dòng)方式、登上空中出租車絕非易事。除了對(duì)于eVTOL技術(shù)安全性的監(jiān)管以外,爭(zhēng)取居民接受度的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是減輕其對(duì)噪音、視覺(jué)污染和隱私的擔(dān)憂。

針對(duì)噪音污染一項(xiàng),eVTOL因構(gòu)型特殊,獨(dú)立的多旋翼系統(tǒng)可以調(diào)整感知噪音,使其不那么令人討厭。Volocopter的一次演示后的調(diào)查中也顯示,觀眾認(rèn)為飛機(jī)比預(yù)期的安靜。與直升機(jī)相比,eVTOL飛機(jī)的噪音水平可以降低20分貝左右。Uber也曾發(fā)布過(guò)一系列要求,規(guī)定了eVTOL噪音需比現(xiàn)有的輕型直升機(jī)低15分貝,500英尺(152米左右)處噪音為70分貝左右。(25米處商用飛機(jī)噪音為150分貝,安全的郊區(qū)噪音為30分貝)

城市空中交通行業(yè)盡管現(xiàn)在面臨著重大技術(shù)挑戰(zhàn),但其自身所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),(比如大幅降低城際交通的成本、解決傳統(tǒng)運(yùn)輸中的碳排放問(wèn)題、市區(qū)交通擁堵)以及全面利好、支持行業(yè)發(fā)展的政策態(tài)度,我們相信航空業(yè)終會(huì)迎來(lái)巨大的革新,中國(guó)也可以在這個(gè)賽道中爭(zhēng)取到世界標(biāo)準(zhǔn)定制的話語(yǔ)權(quán),迎來(lái)更大的市場(chǎng)與突破。

上海獅尾智能化科技有限公司,成立于2015年,公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有航空、人工智能、自動(dòng)駕駛等行業(yè)背景,從事無(wú)人智能機(jī)器人開發(fā)應(yīng)用,其中核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)人員碩士以上占50%。

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為無(wú)人機(jī)技術(shù)研發(fā)和工業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用,并擁有研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)、培訓(xùn)等完整 的業(yè)務(wù)鏈。公司項(xiàng)目結(jié)合無(wú)人智能體對(duì)大帶寬、高可靠和低時(shí)延的組網(wǎng)應(yīng)用需求,利用4G/5G蜂窩網(wǎng)技術(shù),將人工智能技術(shù)實(shí)施部署到無(wú)人智能體平臺(tái)上,開發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)管理模塊和物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái),解決當(dāng)前無(wú)人智能體在垂直行業(yè)的應(yīng)用問(wèn)題。主要商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景為城市工業(yè)巡檢,如移動(dòng)基站巡檢、交通道路巡檢、消防巡檢、公安治安巡檢、建筑施工巡檢等場(chǎng)景。

公司坐落于上海浦東新區(qū)張江高科技園區(qū),擁有完善的管理、市場(chǎng)、服務(wù)體系,無(wú)人機(jī)產(chǎn)品在業(yè)界及海內(nèi)外具有良好的口碑與極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、能源、警用安防、生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域,遠(yuǎn)銷美國(guó)、俄羅斯、巴西、非洲、東南亞等國(guó)家和地區(qū)。

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