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賽斯納龐巴迪

中國城市空中交通發展需求分析

私人飛機網 更新時間:2020-06-02 11:31:24 來源:百度 字號:

  UAM的英文全稱為Urban Air Mobility,中文全稱為城市空中交通。根據羅蘭貝格的研究成果《城市空中交通——一種新型交通模式的興起》所表明的那樣,對于僅僅增加二維空間容量無法緩解現有交通狀況的地區,無人機服務可以為其提供一個頗具吸引力的解決方案。無獨有偶,畢馬威也對UAM市場進行了分析,估算全球UAM產業規模到達53億美元,預測其將在2030年擴大到152億美元的規模,UAM產業的年復合增長率為11.33%。筆者認為:面對UAM千億級甚至萬億的未來新興產業,中國亟需在UAM領域進行戰略布局,勇于抓住產業發展起步先機,利用現階段中國在全球領域的無人機研制、創新創業環境、導航定位技術、高速通訊技術、雄厚產業資本等方面的獨特資源稟賦,著力塑造UAM未來產業和UAM行業生態,力爭能在短期扶植并打造2-3家像華為在5G領域、騰訊在云計算領域一樣的龍頭企業,使其成為代表中國參與國際競爭合作的市場主體,成為引領行業、制定標準的現象級產業創新范例。下面,筆者從社會需求、產業創新、通航發展、國際發展現狀、國內發展現狀、監管和科研共六個方面,以多維視角全方位、多層面解構中國加速發展UAM產業的必要性。

  一、基于社會需求視角的UAM產業發展需求

  隨著經濟發展、人民生活水平不斷提升,全球范圍內各個領域的文化和情感交流需求增多、頻次增加,這都緊密依賴著交通和出行選擇不斷豐富以及效率持續提升。在未來的十年,世界將有超過60%的人口居住生活在城市,中國更是達到70%,“大都會效應”日趨顯著,城市交通伴隨著城市化進程的不斷發展和加速也呈現出眾多不可逆轉的現實問題,交通擁堵、出行低效等“大城市病”在全球各地日益蔓延。在中國,北上廣深及中東部省會城市管理者紛紛出臺限號限行、潮汐優化、設立公交專用道、鼓勵地鐵出行等針對已有設施和資源進行優化調節方案并陸續實施,各種類型的隧道橋梁,地鐵高鐵等新增交通基建的戰略性工程的陸續建設、改造并投入運行,市民在交通出行方面不斷增加需求和供給側的痛點正在催生各式各樣的創新模型和解決方案。但是上述措施往往聚焦和停留在大眾出行層面,對時間敏感、私密關注、倡導個性、注重品質的泛小眾高效出行尚無有效方案。UAM產業的終端產品和服務輸出恰恰可以在初期滿足泛小眾需求,待到全球產業化成型,以更先進的技術服務大眾需求。這是遵循美國特斯拉對電動車產業的重構路徑,小規模探索——奢侈品、小眾化,大規模量產——消費品、大眾化。

  二、基于產業創新視角的UAM產業發展需求

  經過多年持續研究成果,全球業界認為:第三維交通空間(天空)的使用——即UAM,將會給城市化特別是大都會發展過程中面臨的交通擁堵和出行低效現實問題,提供非常前瞻、創新、開放和務實的解決方案。作為一個覆蓋龐大產業鏈的行業,UAM不僅包括飛行器(電動垂直起降飛行器,以下簡稱:eVTOL)的研發、制造,城市基礎設施(固定運營基地、城市起降點)的規劃、建設等第二產業,還包括,eVTOL維護、飛行服務運營、城市基礎設施運營、空中交通管理服務、客戶服務等第三產業。UAM產業將會是科學技術創新和商業模式創新的新賽道、新場景,UAM產業鏈上的每一個部分都有著非常大的市場潛力和商機。根據羅蘭貝格研究的樂觀預計:到2050年全球將有近10萬架可載人無人機在空中飛行。屆時,全球大約100個城市將實施無人機服務,提供多種客運服務,每個城市平均將有1000架載人無人機投入運營。

  三、基于國際發展現狀視角的UAM產業發展需求

  在全球,已經有很多國際知名公司(不僅UAM產業),啟動相關UAM創新計劃。國際基本市場也對UAM未來十分看好,給予超高估值,例如:美國優步公司(英文簡稱:Uber)的Elevate戰略項目,無論該項目進行到目前是否具備實際的落地實施能力,但它確實成功幫助Uber在2019年5月10日納斯達克IPO上市并達到了800億美元的超高市值,而同期上市同樣運行互聯網出行服務的Lyft卻只有230億美元的IPO 市值。在創新理念和趨勢驅動下,截止到2019年底,世界上已有超過200個直接設計和研究開發eVTOL的整機方案項目在開展,這些創新飛行器除了電力驅動、垂直起降的基本功能設定之外,還要具備自動駕駛的能力以適配未來自動化的空中交通出行應用場景。

  1.國際UAM產業發展案例之一:韓國現代汽車推出智能出行解決方案“UAM-PBV-Hub”以振興未來城市。UAM是第一模塊,因其利用空域的新型機動性,將大大減少消費者的交通時間,遵循“安全、安靜、負擔得起、以乘客為中心”設計原則,與優步公司合作研發現代版本的eVTOL型個人飛行器(英文簡稱:PAV);PBV(中文全稱:專用車輛,英文全稱:Purpose-built Vehicle,以下簡稱PBV)是第二模塊,PBV被設計可以在運輸過程中提供諸如餐廳、診所、辦公室等各種功能,PBV能實現自動駕駛并利用AI找到最佳路線并將PBV編隊出行,這將為未來人類提供更加環保的城市出行方式和滿足他們的可個性化生活方式;Hub(中文全稱:樞紐空間)是第三模塊,Hub將被設計為連接空中UAM和地面PBV的全新移動空間,其將成為人與人聯系起來并創建新的創新社區的樞紐,根據PBV的連接方式,Hub將成為具有無限種應用可能的城市新空間。

  2. 國際UAM產業發展案例之二:優步公司聯合貝爾直升機研制新型eVTOL。在拉斯維加斯的2019年消費電子展上,貝爾直升機版本的eVTOL型Nexus成為了最大、最亮眼的展品。Nexus安裝有6個涵道風扇,能夠90°傾轉,以EP系統公司的電池和賽峰制造的渦輪發動機組成的混合動力推進系統作為動力。Nexus是貝爾聯合優步公司共同發展UAM項目的第一代產品,計劃在2025年左右投入商業運營,將空中出租車作為緩解交通壓力、降低出行時間和成本的解決方案。Nexus現在只能搭載4名乘客和1名飛行員,未來的目標是用自主飛行系統取代飛行員。

  3. 國際UAM產業發展案例之三:空中客車加速開展研制新型eVTOL。目前兩個項目同時開展,一個是由空客美國創新中心負責的VAHANA研發項目,另一個是由空客德國直升機部門負責CityAirbus研發項目,F階段項目進展情況是,擁有單座城際高速自動飛行概念的VAHANA已成功完成超過150飛行小時的測試任務,所沉淀的大量技術能力和創新科技將投入到新概念飛行器的后續研發項目當中進行迭代。擁有自動駕駛多乘員城市飛行出租客運概念的CityAirbus也已成功實現首飛,研發測試工作正在緊鑼密鼓地持續進行中。除此之外,空中客車還分別推動Skyways計劃、Voom計劃和Pop up計劃,其中Voom計劃起步于空中客車直升機公司與巴西圣保羅一家汽車呼叫服務公司合作,建立了一個被稱為Voom的一鍵呼叫直升機試驗系統,用戶只需用手機輸入出發地和目的地,便會有汽車將乘客運送到最近的直升機機坪,然后搭乘直升機或其他垂直起降飛行器飛往目的地,到達目的地后,繼續有汽車將用戶送到最終的目的地。Voom項目一方面驗證了一種能夠簡化直升機使用手續、降低使用門檻的新商業模式,另一方面它也為今后以垂直起降飛行器為主的城市交通系統測試了部分技術,F在Voom系統不僅已經盈利,而且獲得了圣保羅市約80%的直升機運營商的獨家使用許可,乘客可在1小時內獲得空運服務。與傳統的直升機運輸服務相比,通過Voom系統乘機的價格降低了約80%,與租車服務的價格相當。如果發展的好的話,未來空中客車直升機公司將把Voom系統推廣到更多的城市。

  除了現代汽車、優步公司和空中客車外,波音民機、巴航工業、洛克希德馬丁等全球知名航空制造業巨頭,許多知名汽車制造廠商和創新企業也紛紛立項開展研究。

  四、基于國內發展現狀視角的UAM產業發展需求

  在中國,來自粵港澳大灣區的億航智能,不僅在2019年內實現了登陸納斯達克上市,成為全球城市空中交通的第一股,而且其產品“億航智能216”更是在2020年1月7日由美國北卡羅萊納州交通運輸部(NCDOT)主辦的峰會上實現了在美國的首次公開飛行,并獲得美國聯邦航空管理局頒發的全美首張自動駕駛載人飛行器的特許飛行許可。援引美國政府官員的發言:“這是具有歷史意義的一天,不僅僅是因為116年前從這里起飛的萊特兄弟實現了飛上天空的夙愿,帶領世界進入了航空紀元;如今,全世界看到了這項科技和城市空中交通巨大的發展潛力”。2020年1月15日,億航智能發布《未來交通:城市空中交通系統白皮書》,較為系統的闡釋了其對UAM發展預期和產業鏈構成的理解。在中國UAM路上不只有億航智能,中資企業還有吉利并購Terrafugia和與戴姆勒先后共同投資Volocopter,騰訊領投Lilium等均是eVTOL典型項目。

  在全球UAM產業,來自中國的企業顯然已經起步,但僅為單兵作戰,遠非協同發展。未來,以行業龍頭企業,圍繞UAM全產業鏈打造生態圈乃是可期發展路徑。

  五、基于通航發展視角的UAM產業發展需求

  中國《通用航空“十三五”發展規劃》提到“通用航空發展總體規模小,運營規模僅為巴西的 1/3,機隊 規模為南非的 1/6、墨西哥的 1/3,通用機場數量少”。根據2020全國民航工作會議,截至2019年底,中國通航飛行達112.5萬小時,同比增長13.8%;頒證通用機場數量達246座;通用航空企業479家,無人機產業發展迅速,注冊無人機超過39.2萬架,無人機商業飛行125萬小時。但是距離“十三五”規劃目標的5000架飛機、500座通航機場、200萬小時飛行數還差距甚遠。中國通航發展不及預期的最主要問題就是擁有飛機的通航公司和飛行產品的消費者嚴重脫離。UAM核心目標就是突破通航公司和消費者之間的信息瓶頸,讓通航飛機真正飛起來、通航消費真正熱起來。同美國、巴西、澳大利亞等全球通航消費較為普及的區域相比,中國通航數據屬實難看,但這也預示著中國通航消費市場潛力的巨大。UAM產業及其先導的以直升機為載具UAM解決方案必將成為激發中國直升機商業飛行市場潛力急劇釋放的“催化劑”。

  六、基于監管和科研視角的UAM產業發展需求

  在行業監管方面,值得我們關注的是,中國CAAC、美國FAA、歐洲EASA、新加坡CAAS等民航管理機構,紐約、東京、舊金山三大灣區和巴黎、倫敦、圣保羅、廣州等城市發展和交通管理機構已開始設計和著手構建UAM行業生態和產業布局,并已根據自身的特點設立了相應的模式展開運行和推廣。

  在國內外科研方面,眾多頂尖高校例如:麻省理工、佐治亞、劍橋、慕尼黑工大,行業協會例如:美國直升機協會,研究機構例如:中國民航二所、美國宇航局NASA等,也積極從不同角度參與甚至主持設計和著手構建UAM行業生態體系。筆者保守估計:到2030年全球UAM產業中僅電動垂直起降飛行器這一個板塊就可提供價值超過百億美元的產業空間,大量的創新科技和就業崗位,其他幾個板塊的產業價值也將極其可觀。

  未來已來。UAM產業的出現和興起將會把人類在科幻大片見到的城市空中各種飛行器穿梭往來的畫面帶到你我面前。根據羅蘭貝格的研究,UAM從未來走進現實需要具備五大特征:第一,最快的出行選項,節省大量時間將使城市空中服務對乘客極具吸引力。第二,合理的費用,電力推進和最終的自主飛行運營將使UAM載具價格和運營成本降低一個數量級,從而將城市空中體驗開放給更廣泛的目標群體。第三,安全、愉快的飛行體驗,任何飛越城市的人都將體驗到這種飛行所帶來的令人驚嘆的興奮和喜悅,當然,安全性自然更重要并且必須始終得到保證。第四,綜合移動解決方案。有吸引力的UAM解決方案將與其他本地移動服務相吻合,為乘客提供從其位置到出發樞紐以及從抵達中心到最終目的地的無縫連接。第五,乘客獲得服務。全球UAM產業的最終贏家將是那些能創造真正價值和能贏得乘客信賴的市場主體。便利性將是乘客采用UAM服務出行的一個關鍵指標。

  綜上所述,中國UAM產業發展需求已經充分具備,讓我們共同期待又一個像中國高鐵那樣的現象級新型產業在中華大地崛起。

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