EVTOL垂直起降-变化就在空气中

混合动力垂直起降（eVTOL）飞行器有能力改变空中交通生态系统。了解航空运输面临的挑战以及公司如何利用新机遇。

介绍

一个世纪前，航空先驱格伦·柯蒂斯（Glenn Curtiss）首次推出了自动飞机，这是一种带有可拆卸机翼的三座汽车兼飞机。1从那时起，汽车和航空爱好者就梦想着“飞行 汽车“，可以将地面上花费数小时的行程减少到空中的几分钟，从而提高生产力和生活质量。

在经历了几十年的失败项目和错误的开端之后，一种新型的车辆终于出现了，它可以通过改变城市中人员和货物的运输方式，将这些梦想变为现实。为了深入了解这个快速发展的领域， 德勤（Deloitte）最近发布了一个由五部分组成的系列文章，主题是移动出行的未来。

本文总结了研究结果和启示

大约两年前，德勤（Deloitte）出版了《提升移动出行的未来》（Elevating the future of mobility）一书，这是其对新型飞机的初步看法，该飞机有望 彻底改变城市间和城市内的交通。2这些飞机通常被称为电动或混合动力垂直起降 （eVTOL） 飞行器，有可能改善 与传统直升机相比，通过更快、更安静、更经济高效地运送人员和货物，实现未来更高的机动性。在最初的文件中，在看到大规模采用之前需要克服的几个挑战和/或障碍 识别出eVTOL飞机（见图1）。

在一系列文章中，强调了未来移动性提升的障碍，并提出了克服这些障碍的建议方法。通过这一过程，我们开始将法规视为整体空中交通管理的一个子集 系统。eVTOL的安全性将取决于eVTOL车辆的成熟度、地面基础设施和空中交通管理系统。

eVTOL的演进

在过去的两年里，eVTOL之旅发生了很多事情。为了完整而及时地讲述这个故事，以下是德勤发表的五篇文章的主要发现摘要，并在适当的时候对其进行更新：

1)提升移动出行的未来3通过eVTOL制造商、运营商和其他主要利益相关者的共同努力，提高移动性可能会成为现实。 下一个十年。尽管面临挑战，制造商已开始测试车辆;生态系统参与者正在合作制定一个强大的监管框架;技术正在迅速发展。

德勤最初的审查侧重于人员流动，但在我们的研究过程中，很明显货物流动同样重要。事实上，它可能会推动eVTOL飞机的早期采用。同样，虽然 最初的重点是全自动驾驶汽车的最终目标，这低估了早期eVTOL车辆最有可能被试点以加速商业化的潜力。总体而言，在以下方面取得了快速进展 在过去的两年里，许多利益相关者相信：“如果你建造它，他们就会来。

2)管理不断变化的天空5： 随着天空变得越来越繁忙，预计在保持所有空中交通的同时管理和维护日益多样化的空域将是一个持续的挑战 安全高效地移动。eVTOL未来的一个关键推动因素可能是无人驾驶飞机系统交通管理（UTM），它必须与现有的空中交通管理系统协同工作。

这种“系统系统”的建立很复杂，但包括eVTOL运营商、通信系统服务提供商、数据服务提供商和监管机构在内的各种利益相关者都在追求它。成功取决于 所有利益攸关方都信任空中交通管理系统的基本要素。这将需要可靠和可用的通信、可预测和一致的导航，以及可访问、可信的监控。这些元素，耦合 通过久经考验的程序、协调的团队、冗余和持续培训，对于使系统可靠、安全地运行至关重要。

3) 未来移动出行的心理障碍6：社会接受度或克服心理障碍，有望在塑造eVTOL行业方面发挥重要作用， 因为消费者是高架移动生态系统的核心。在这篇文章中，德勤向全球10,000名消费者询问了他们对全自动eVTOL飞机在安全性和实用性方面的看法。

4) 近一半的受访者认为自动驾驶空中客运车是解决道路拥堵的潜在可行解决方案。7然而，80%的人认为这些车辆 “不安全”或目前不确定他们是否安全。8只有当创造者和运营商说服持怀疑态度的消费者时，eVTOL飞机才能成为新的移动生态系统的一部分 机载车辆既有用又安全。塑造消费者的态度将是这种新型飞机的监管机构、创造者和运营商的共同责任。

未来移动出行技术面临的技术障碍9： 在空中出租车和货运上云之前，需要解决几个复杂的技术问题。这些 持续存在的挑战主要与推进、态势感知系统以及先进的探测和防撞系统有关。虽然车载技术正在迅速成熟，但高效的能源管理（包括电池容量、 充电速度和每千瓦时成本）仍然是一个限制因素，并被证明是一个难以解决的挑战。这可能需要集体努力来消除城市空中交通的剩余技术障碍。

为了加强生态系统内的合作，参与者应开发并制定一个涵盖制造、运营和认证的综合框架，以推进 eVTOL 飞机所涉及的技术。该框架应提供 鼓励生态系统内合作的结构，通过联盟和伙伴关系利用电力推进技术，利用地面自主性的进步，并投资于认知自动化能力。

5) 基础设施障碍，未来移动出行能力不断提升10： 尽管全球主要城市正在进行试点项目，但实现大规模发展所需的基础设施 城市和郊区的客运和货运尚未到位。缺失的部分包括地面基础设施（起飞、着陆和服务区）、强大的通信和 UTM 系统以及无缝移动操作 系统。为了为大规模部署铺平道路，eVTOL运营商和地方当局（如城市和市政当局）应开始为地面基础设施的组成部分确定可行的位置，例如起飞和降落，充电/加油 车站、停车设施、维护和应急着陆点。他们还应该寻求信息技术提供商的帮助，他们可以协助建立连接良好的基础设施，以及监管机构的帮助，他们可以协助 设计一个强大、安全可靠的策略和控制框架。

驾驭未来的颠覆

尽管eVTOL尚未大规模部署，但已经进行了一些成功的演示。这表明城市和郊区的流动性（城市间和城市内）可能正处于重大中断的边缘。eVTOL的出现可以促进许多不同领域的转型，其中尤为重要：

空中交通管理系统：开发和部署一个新的、完整的空中交通管理系统预计将是关键。该系统必须涵盖空域分配和管理以及适航认证和飞行员要求 无人驾驶自主航空系统。各国政府需要共同努力，并与地方市政当局合作，确定一个共同的运营概念，并建立一套允许eVTOL的通用要求 广泛部署。这包括确保与全球现有空中交通管理系统的互操作性。

有形基础设施：需要大量资金来获得建造垂直起降机场和其他基础设施组件所需的土地/空间。扩大现有类型的公私伙伴关系或建立新的模式将 需要获得足够的资金。如果没有这种类型的合作，基础设施项目可能无法启动，从而延迟、限制或完全阻碍eVTOL的大规模部署。

飞机开发：目前的直升机开发商和制造商（传统的垂直起降飞机）面临着被颠覆的风险，其影响类似于汽车行业在新进入者使用电气化和自动驾驶时所产生的影响 重新构想汽车的能力。当科技公司使用应用程序和地理定位功能来重新构想拼车服务时，也可以与出租车和租车行业相提并论。eVTOL飞机的未来市场 制造可能是实质性的。例如，到 2040 年，仅美国的估计市场规模就约为 170 亿美元12（图4）。

结论

无人驾驶航空运输的生态系统非常庞大，航空航天制造商、拼车公司和科技初创公司都在这个领域发挥作用。虽然这些机会与所有参与者都息息相关，但风险似乎更为明显 传统航空航天公司。eVTOL领域的发展表明，直升机制造商即将面临颠覆，他们可能需要重新思考他们的商业模式以及他们如何获取价值。将重点转移到不断变化的市场 对于无人驾驶航空运输可能是一种选择。至少，他们需要重新审视他们的产品组合;生产率;以及人员、流程和技术要求，以及他们在价值链中应该发挥的作用，以便他们处于有利地位 如果 eVTOL 市场如预期般起飞，则生存和发展。

审核编辑 黄宇