近年来,超大城市的交通拥堵不断加剧,利用低空解决出行难点、提高应急救援响应效率,逐渐被提上日程。而各种低空运输方案中,eVTOL因为无需机场、智能化程度高、成本低、易维护、安全性能好而备受关注。
eVTOL全称是electric Vertical Take-off and Landing,也就是电动垂直起降飞行器。相比传统直升机,eVTOL由于采用纯电驱动,噪声低,零排放,更适合城市上空飞行。而和早期的飞行汽车相比,eVTOL由于不涉及地面行驶,所以结构更简单,成本也更低。
其实eVTOL的结构并不复杂,就是采用锂电池为能源,利用电机驱动螺旋桨提供动力,但垂直起降能耗巨大,所以想要飞起来之后仍拥有较大的航程,锂电池的能量密度必须足够大。早期新能源汽车的电池,能量密度只有100 瓦时/千克左右,飞起来都费劲,如今的高性能三元锂电池,能量密度已达到300 瓦时/千克,基本能够满足eVTOL的需求了。
eVTOL的气动布局则主要有三种:
一是多旋翼,类似民用多轴无人机,没有机翼,完全依赖旋翼提供升力和推力,速度低,航程短;
二是复合翼,类似固定翼飞机和直升机的结合,垂直起降时由旋翼提供升力,巡航时由螺旋桨提供推力,由机翼提供升力。由于具备机翼,所以速度较快,航程较远,但由于需要两套动力系统,存在死重,载重比低,成本也比较高;
三是倾转旋翼,由于倾转选翼既提供升力也提供推力,所以无论是起降还是巡航,都没有死重,载重比高。缺点是结构复杂,技术难度高,目前现役飞机中,采用倾转旋翼的只有美国的鱼鹰,无人机中尚无采用。
今年2月27日,中国在深圳和珠海之间,成功实现了eVTOL航空器的首次演示飞行,将两地2.5到3小时的车程,直接缩短到了20分钟。此前,乘坐直升机从深圳到珠海,单程需要999元左右,而如果乘坐eVTOL,则只需要300元,仅和打车出行的费用相当,但时间却缩短到乘车的八分之一,由此可见,eVTOL几乎是大湾区跨海城际出行的最佳方案。
而在未来,像长三角/杭州湾,以及京津冀/渤海湾这样经济发达,又被海湾阻隔的城市群,都是eVTOL大显身手的地方。除此之外,在超大城市内部,eVTOL也能够在应急救援任务中大显身手。中国首批试点eVTOL的六个城市,合肥、杭州、苏州在长三角,深圳在大湾区、成都和重庆属于超大城市,就是出于以上考虑。总之,eVTOL技术已经成熟,政策支持到位,市场规模庞大,前景十分广阔。
而在未来,中国的eVTOL还有望出口海外,占领全球市场。中国新能源汽车产业的蓬勃发展,已经培育出了全球最庞大最完整的三电产业链,受益于此,中国eVTOL的成本优势将是其他国家难以比拟的。如果中国能够占领全球的eVTOL市场,不仅能够获得丰厚的利润,还能大大提升中国制造的高端形象,意义十分重大。
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