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听行家说:发展eVTOL行业,为什么是现在?

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1月7日至8日,“2025中国eVTOL创新发展大会”在上海举办。行业专家、eVTOL制造商、供应商等汇聚一堂,探讨了eVTOL产业的新动态、新理论、新技术等。

作为行业记者,作者也在会议上学习和收获了不少,在今日和明日的两篇文章中,将与读者分享最新收集到的我国eVTOL行业发展新动态和一线声音。

来自宏观和技术层面的推动力

eVTOL之所以能成为这场大会的核心关键词,原因藏在这个问题中:“为什么现在是发展eVTOL的最佳时机?”。

“为什么是现在?”行业专家与打造eVTOL的制造商们所给出的答案近乎一致。

宏观层面的原因主要来自国家政策推动。低空经济被定为战略性新兴产业、“新增长引擎”,政策的深度、广度和精细度前所未有,重视程度不断升级;低空空域管制、监管环境不断优化,产业政策持续激励,低空航空器起降场地为代表的基础设施建设正在提速……以及,绿色出行正成为大势所趋,eVTOL作为地面交通的补充,正成为城市立体交通的重要成分,能够帮助破解地面交通拥堵等问题。

垂直起降飞行器并不是新鲜事物,在民用领域除了已广泛应用的直升机,其实还有图中的这款全球首款民用型倾转旋翼机,只是它的试飞取证之路并不顺,销售情况也不理想。

另一方面是技术层面的科技驱动。翻开航空技术发展史,我们会发现垂直起降飞行器(VTOL)并不是新事物,但随着近年来“三电”(电机、电池、电控)技术的革新,在VTOL这一名词之前加上了代表着电动化的“e”后,就给新一代的垂直起降飞行器带来了分布式电动技术方案,带来了多冗余动力架构和可靠性的提高,整机机械部件也相应减少,可维护性得到提高。

同时,先进传感器技术、电传操控、自动飞行控制技术的日益成熟,让eVTOL的自主飞行能力(在AI技术加持下)大为提高,降低了飞行员的操控难度(甚至取消了飞行员),也降低了运营成本。此外,垂直起降意味着无需跑道机场,而且安静低噪,乘坐体验更佳……这些都让eVTOL成为立体交通工具的代名词。而30-150公里的出行距离,灵活的点对点交通场景,让eVTOL既能运行在城市密集的长三角、珠三角大湾区等地,也可以跨江、跨海、跨山(山地高地),在广袤地区翱翔。

先进设计、制造技术和新材料

近年来,我国涌现了多家eVTOL制造商,它们推出的eVTOL机型也涵盖了不同技术路线/构型。这一现象之所以能出现,重要原因之一是先进的设计软硬件工具、制造技术、新材料等已被业内广泛使用。

比如,仿真等各类工业软件的应用,加快了新机型的研发速度,能够辅助设计人员尽快优化设计、缩短研制周期。在新机设计中,围绕强度、疲劳、振动、减重、碰撞、破损安全等方面的固有设计难题自此可以不仅仅倚靠经验数据,让研制过程少走很多弯路。

在制造方面,复合材料作为新一代的航空材料,已经在eVTOL上有了较高的使用比例(一些专家称预计可达70%)。而围绕复材应用的铺层形状、铺层尺寸、堆叠顺序等工程问题,也可以通过在相关CAE软件中加入AI技术来优化解决,不再像过去那样依赖相关人员的经验积累。

以金属增材制造为代表的新质加工制造手段,让设计和制造方可以快速、小批量地实现生产,不仅经济性好,生产周期也短,正契合了eVTOL新机型开发中需要快速试制和迭代的需求。而在后续转入量产阶段,金属增材制造也同样具备着批产交付能力。

与传统制造工艺相比,金属增材制造的设计自由度高,能够实现复杂零件的一次成型,在保证整体强度等性能不变(甚至提高了)的前提下带来结构减重,而这也正是eVTOL设计中所要追求的。

作者在此次大会中发现,有的制造商选择了技术难度更大的倾转旋翼构型。这背后的考量是,虽然产品研发周期要更长,但该构型兼具速度、航程、商载能力等多方面优势,产品综合竞争力更强,未来在市场上的寿命周期也更长。

另外,在“电”的技术上,有的产品直接选择了800V高压平台、高压充电技术,以及在设计上为兼容换电技术做了预留。而这组名词,我们已经在新能源汽车领域耳熟能详了。

这也侧面反映出,当前我国eVTOL行业的发展正受益于新能源汽车产业链的良好基础。比如,参会企业中不乏中日知名的汽车零部件供应商,而今该企业已将业务扩展到货物无人机和eVTOL制造领域,为整机制造商设计、制造和装配机身大部件。

此外,我国eVTOL行业得以快速发展的另一个重要基础是人才储备丰厚。一直以来,我国航空类专业人才薪火相传,年龄搭配得当,学历层次较高,人才储备丰富,而且行业聚集效应显著,这使得eVTOL企业的创立和运行如雨后春笋般,也令其更有技术、更有能力、更有底气地向着新一代低空飞行器领域发起挑战。

安全,是产业发展的一切

概括下来,天(空域管理)、地(基础设施)、人(航空人才)、机(产业链)这四大要素在我国的逐步完善成熟,催生了eVTOL行业的热度。

但对于eVTOL热,行业专家也指出,安全问题是其成功商业化的关键,决不能有“先飞起来再说安全”的侥幸心理。当前,不论是货运无人机还是eVTOL,已经都不再是普通人够不到的“阳春白雪”,不再是科研院所试验室中的产品,它们必须走向市场商业化、工具化。而能够走通这一路径的关键,就是安全,“没有安全,就没有这个产业的一切。”

安全无疑是适航的第一准则。

有专家指出,一些eVTOL制造商的创业团队和管理层来自互联网、汽车等行业,这就要求其更重视对适航管理体系的适应、学习和理解。

而实现航空安全的前提便是适航;把好航空安全第一关,必须做好适航认证。

一款eVTOL机型设计冻结后,要经过几千个科目的“考试”才能完成适航认证。在这一复杂且耗时的过程中,与安全性相关的“考试”无疑是重中之重。只有拿到了适航认证,企业才有资格带着自己的eVTOL产品进入这片“蓝海”。

对于民用航空制造业企业来说,要将适航思维作为企业的基因,要建立和完善适航管理相关体系。适航是企业愿景,也是企业的社会责任。适航认证,对于eVTOL企业来说是一道必须要迈过、关乎商业成功与否的高门槛。

然而,尽管适航是现阶段eVTOL等低空飞行器制造企业的愿景,但航空业的特点以及诸多过往案例已表明,企业不应以闯关思想来看待适航,而是要将“适航”融入管理运营和产品活动中,深刻学习和理解规章、程序、规范要求,搭建和持续完善企业的适航管理相关体系,强化企业自身的自主适航能力。让“适航”理念涵盖设计保证系统,持续适航体系、生产质量保证体系、运营支持体系等。

而这种体系建设的落地,不单单体现在一些手册、作业文件、表单、模板等规范体系的成型上,还要有相关人员的贯彻执行。毕竟,近年波音的状况就是一个生动的行业警示案例。

总而言之,一个行业的建立,最初或许是几款产品和一些订单,但最终商业逻辑的打通和行业利润的实现,必须要靠行业文化和体系建设的成熟和完善。

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