薛偉傑:資本蜂擁eVTOL飛行器 5年內落地?

文章日期:2021年10月26日

【明報專訊】10月24日,內地電動車企業小鵬汽車(9868)在它的第三屆「1024科技日」高調宣布,其生態系統關連企業「小鵬匯天」將會在2024年量產飛行汽車,售價在100萬元人民幣以內。一時間,將近期的eVTOL飛行器熱潮推到沸點。可是,綜合技術、安全、商業模式、監管等眾多因素來考慮,筆者相信,這類飛行器在3至5年內能夠真正面向大眾市場的機會還是相當低。

「小鵬匯天」要在2024年量產飛行汽車的消息,是由小鵬汽車創辦人何小鵬親自在社交平台上透露的。據悉,小鵬計劃推出的飛行汽車,既能夠在公路上行駛,也能夠垂直起降和在低空飛行。它將採用兩支可以摺疊的機臂槳葉系統。作為汽車使用時會收藏起來;當飛行時,雙臂和螺旋槳就會展開和鎖定,以此在陸行和飛行兩個應用場景間自動切換。

當收起螺旋槳時,飛行汽車長4980mm,寬2010mm,體積像一架較長和較闊的豪華汽車,所以能夠在公路上行駛。

小鵬融資逾5億美元 擬2024年量產飛行汽車

車身方面,它將採用碳纖維單體殼車體,和大量使用航空鋁合金、鎂合金及特殊玻璃,並採用高能量密度、高放電倍率的鋰電池,高功率密度的電動驅動機,以及通過機械結構集成設計減重,要比小鵬的P7電動車減重接近50%。

根據公司介紹,小鵬飛行汽車在陸行時使用方向盤,飛行時則採用單桿操作,飛控系統會輔助駕駛員,降低錯誤操作影響,讓一般人都可以輕鬆完成飛行。

安全保障方面,飛行汽車在起飛前可以透過環境感知系統,對周邊環境做綜合探測,結合氣象資訊,提供起飛條件安全性評估,甚至會評估駕駛員以往的駕駛行為,才適時解鎖飛行功能。在起飛、降落及飛行時,自動駕駛系統和飛行控制系統都會根據駕駛意圖及環境周邊環境評估情况,來輔助駕駛員安全起降以及在空中避障。

此外,它還會配備三個冗餘度(Redundancy)的飛行控制系統,以及雙冗餘度的動力系統,以降低關鍵系統失效風險,並考慮降落傘等安全配置,以提供全面的安全保障。一時間,真的給人無限憧憬。

事實上,9月份以來,主打城市空中出行(UAM)概念的電動垂直起降(eVTOL)飛行器企業就驟然升溫,吸引不少投資者下注,多家企業也聲稱可望在3至5年內商業化。

9月份,德國的Lilium電動飛機公司借殼在美國納斯達克交易所上市;美國電動航空公司Archer則登陸紐約交易所;在內地,成立不到半年的「時的科技」完成了千萬美元級的種子輪和種子+輪融資,成立不到4年的上海峰飛航空,完成了1億美元的A輪融資。至9月底開幕的「珠海航空展」上,多家企業都展出了它們的原型機;踏入10月份,小鵬匯天更完成了超過5億美元的A輪融資,創下了亞洲區eVTOL領域最大的單筆融資紀錄。

料被電池能量密度拖後腿

但正所謂「想像美好、現實殘酷」,eVTOL飛行器要真正實用,還有很長的路要走。

首先,eVTOL飛行器的第一大考驗,是續航力和功率問題。雖然電動車在地面行駛的續航力和功率問題現時已經解決了,但eVTOL飛行器要克服地心吸力飛起來,卻是另一回事,其電池要求絕不是同一層次。

eVTOL飛行器的電池必須能量密度極高,而且能夠快速放電和充電,其充放電速度要達到現時電動車鋰電池的3倍以上。據悉,小鵬匯天正和寧德時代合作研發比市場上能量密度更高的電池。但能否在3年內就達到這麼大的技術突破,仍有疑問。

其次,有別於大眾想像中的「飛行汽車」,大部分eVTOL飛行器只能夠飛行,不具備在地上行駛的功能。雖然也有小部分企業為eVTOL裝上四個輪子、配備可摺疊的旋翼,兼顧飛行和陸行。但要做到這樣「兩棲」,其設計和結構就會變得相對複雜,令機械出現故障的機會上升。

監管要求乃最大變數

第三,eVTOL飛行器要讓一般人無須長時間訓練也能夠操控,安全性又要理想,並不容易;而如何進行監管和適航認證,還是未知數。歐洲航空安全局(EASA)和美國聯邦航空管理局(FAA)對於此有一定探索,但完整的適航標準尚未形成。而中國大陸對於開放空域,更是全世界最保守的。

按照EASA的要求,eVTOL飛行器的故障率要和大型民航客機一致,即是系統級災難性事故率小於10億分之1。為此,很多業者索性採取自動駕駛和必要時後台介入操控的技術路線。但如此一來,用戶便會失去飛行的樂趣,令產品的吸引力大打折扣。再者,自動駕駛系統除了需要人工智能技術,還需要累積海量的數據。現時連汽車的自動駕駛系統也未完全成熟,eVTOL飛行器更不用說。

第四,eVTOL企業的成熟商業模式到底是出售飛行器,還是成為空中出行服務商,經營「空中的士」服務,顧客是哪個階層的人,現時也未有人知道。

明報記者 薛偉傑

[薛偉傑 科技觀潮]