混合動力垂直起降（eVTOL）飛行器有能力改變空中交通生態(tài)系統(tǒng)。了解航空運輸面臨的挑戰(zhàn)以及公司如何利用新機遇。

介紹

一個世紀(jì)前，航空先驅(qū)格倫·柯蒂斯（Glenn Curtiss）首次推出了自動飛機，這是一種帶有可拆卸機翼的三座汽車兼飛機。1從那時起，汽車和航空愛好者就夢想著“飛行 汽車“，可以將地面上花費數(shù)小時的行程減少到空中的幾分鐘，從而提高生產(chǎn)力和生活質(zhì)量。

在經(jīng)歷了幾十年的失敗項目和錯誤的開端之后，一種新型的車輛終于出現(xiàn)了，它可以通過改變城市中人員和貨物的運輸方式，將這些夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。為了深入了解這個快速發(fā)展的領(lǐng)域， 德勤（Deloitte）最近發(fā)布了一個由五部分組成的系列文章，主題是移動出行的未來。

本文總結(jié)了研究結(jié)果和啟示

大約兩年前，德勤（Deloitte）出版了《提升移動出行的未來》（Elevating the future of mobility）一書，這是其對新型飛機的初步看法，該飛機有望 徹底改變城市間和城市內(nèi)的交通。2這些飛機通常被稱為電動或混合動力垂直起降 （eVTOL） 飛行器，有可能改善 與傳統(tǒng)直升機相比，通過更快、更安靜、更經(jīng)濟高效地運送人員和貨物，實現(xiàn)未來更高的機動性。在最初的文件中，在看到大規(guī)模采用之前需要克服的幾個挑戰(zhàn)和/或障礙 識別出eVTOL飛機（見圖1）。

在一系列文章中，強調(diào)了未來移動性提升的障礙，并提出了克服這些障礙的建議方法。通過這一過程，我們開始將法規(guī)視為整體空中交通管理的一個子集 系統(tǒng)。eVTOL的安全性將取決于eVTOL車輛的成熟度、地面基礎(chǔ)設(shè)施和空中交通管理系統(tǒng)。

eVTOL的演進

在過去的兩年里，eVTOL之旅發(fā)生了很多事情。為了完整而及時地講述這個故事，以下是德勤發(fā)表的五篇文章的主要發(fā)現(xiàn)摘要，并在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)ζ溥M行更新：

1)提升移動出行的未來3通過eVTOL制造商、運營商和其他主要利益相關(guān)者的共同努力，提高移動性可能會成為現(xiàn)實。 下一個十年。盡管面臨挑戰(zhàn)，制造商已開始測試車輛;生態(tài)系統(tǒng)參與者正在合作制定一個強大的監(jiān)管框架;技術(shù)正在迅速發(fā)展。

德勤最初的審查側(cè)重于人員流動，但在我們的研究過程中，很明顯貨物流動同樣重要。事實上，它可能會推動eVTOL飛機的早期采用。同樣，雖然 最初的重點是全自動駕駛汽車的最終目標(biāo)，這低估了早期eVTOL車輛最有可能被試點以加速商業(yè)化的潛力。總體而言，在以下方面取得了快速進展 在過去的兩年里，許多利益相關(guān)者相信：“如果你建造它，他們就會來。

2)管理不斷變化的天空5： 隨著天空變得越來越繁忙，預(yù)計在保持所有空中交通的同時管理和維護日益多樣化的空域?qū)⑹且粋€持續(xù)的挑戰(zhàn) 安全高效地移動。eVTOL未來的一個關(guān)鍵推動因素可能是無人駕駛飛機系統(tǒng)交通管理（UTM），它必須與現(xiàn)有的空中交通管理系統(tǒng)協(xié)同工作。

這種“系統(tǒng)系統(tǒng)”的建立很復(fù)雜，但包括eVTOL運營商、通信系統(tǒng)服務(wù)提供商、數(shù)據(jù)服務(wù)提供商和監(jiān)管機構(gòu)在內(nèi)的各種利益相關(guān)者都在追求它。成功取決于 所有利益攸關(guān)方都信任空中交通管理系統(tǒng)的基本要素。這將需要可靠和可用的通信、可預(yù)測和一致的導(dǎo)航，以及可訪問、可信的監(jiān)控。這些元素，耦合 通過久經(jīng)考驗的程序、協(xié)調(diào)的團隊、冗余和持續(xù)培訓(xùn)，對于使系統(tǒng)可靠、安全地運行至關(guān)重要。

3) 未來移動出行的心理障礙6：社會接受度或克服心理障礙，有望在塑造eVTOL行業(yè)方面發(fā)揮重要作用， 因為消費者是高架移動生態(tài)系統(tǒng)的核心。在這篇文章中，德勤向全球10,000名消費者詢問了他們對全自動eVTOL飛機在安全性和實用性方面的看法。

4) 近一半的受訪者認(rèn)為自動駕駛空中客運車是解決道路擁堵的潛在可行解決方案。7然而，80%的人認(rèn)為這些車輛 “不安全”或目前不確定他們是否安全。8只有當(dāng)創(chuàng)造者和運營商說服持懷疑態(tài)度的消費者時，eVTOL飛機才能成為新的移動生態(tài)系統(tǒng)的一部分 機載車輛既有用又安全。塑造消費者的態(tài)度將是這種新型飛機的監(jiān)管機構(gòu)、創(chuàng)造者和運營商的共同責(zé)任。

未來移動出行技術(shù)面臨的技術(shù)障礙9： 在空中出租車和貨運上云之前，需要解決幾個復(fù)雜的技術(shù)問題。這些 持續(xù)存在的挑戰(zhàn)主要與推進、態(tài)勢感知系統(tǒng)以及先進的探測和防撞系統(tǒng)有關(guān)。雖然車載技術(shù)正在迅速成熟，但高效的能源管理（包括電池容量、 充電速度和每千瓦時成本）仍然是一個限制因素，并被證明是一個難以解決的挑戰(zhàn)。這可能需要集體努力來消除城市空中交通的剩余技術(shù)障礙。

為了加強生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的合作，參與者應(yīng)開發(fā)并制定一個涵蓋制造、運營和認(rèn)證的綜合框架，以推進 eVTOL 飛機所涉及的技術(shù)。該框架應(yīng)提供 鼓勵生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)合作的結(jié)構(gòu)，通過聯(lián)盟和伙伴關(guān)系利用電力推進技術(shù)，利用地面自主性的進步，并投資于認(rèn)知自動化能力。

5) 基礎(chǔ)設(shè)施障礙，未來移動出行能力不斷提升10： 盡管全球主要城市正在進行試點項目，但實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展所需的基礎(chǔ)設(shè)施 城市和郊區(qū)的客運和貨運尚未到位。缺失的部分包括地面基礎(chǔ)設(shè)施（起飛、著陸和服務(wù)區(qū)）、強大的通信和 UTM 系統(tǒng)以及無縫移動操作 系統(tǒng)。為了為大規(guī)模部署鋪平道路，eVTOL運營商和地方當(dāng)局（如城市和市政當(dāng)局）應(yīng)開始為地面基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分確定可行的位置，例如起飛和降落，充電/加油 車站、停車設(shè)施、維護和應(yīng)急著陸點。他們還應(yīng)該尋求信息技術(shù)提供商的幫助，他們可以協(xié)助建立連接良好的基礎(chǔ)設(shè)施，以及監(jiān)管機構(gòu)的幫助，他們可以協(xié)助 設(shè)計一個強大、安全可靠的策略和控制框架。

駕馭未來的顛覆

盡管eVTOL尚未大規(guī)模部署，但已經(jīng)進行了一些成功的演示。這表明城市和郊區(qū)的流動性（城市間和城市內(nèi)）可能正處于重大中斷的邊緣。eVTOL的出現(xiàn)可以促進許多不同領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型，其中尤為重要：

空中交通管理系統(tǒng)：開發(fā)和部署一個新的、完整的空中交通管理系統(tǒng)預(yù)計將是關(guān)鍵。該系統(tǒng)必須涵蓋空域分配和管理以及適航認(rèn)證和飛行員要求 無人駕駛自主航空系統(tǒng)。各國政府需要共同努力，并與地方市政當(dāng)局合作，確定一個共同的運營概念，并建立一套允許eVTOL的通用要求 廣泛部署。這包括確保與全球現(xiàn)有空中交通管理系統(tǒng)的互操作性。

有形基礎(chǔ)設(shè)施：需要大量資金來獲得建造垂直起降機場和其他基礎(chǔ)設(shè)施組件所需的土地/空間。擴大現(xiàn)有類型的公私伙伴關(guān)系或建立新的模式將 需要獲得足夠的資金。如果沒有這種類型的合作，基礎(chǔ)設(shè)施項目可能無法啟動，從而延遲、限制或完全阻礙eVTOL的大規(guī)模部署。

飛機開發(fā)：目前的直升機開發(fā)商和制造商（傳統(tǒng)的垂直起降飛機）面臨著被顛覆的風(fēng)險，其影響類似于汽車行業(yè)在新進入者使用電氣化和自動駕駛時所產(chǎn)生的影響 重新構(gòu)想汽車的能力。當(dāng)科技公司使用應(yīng)用程序和地理定位功能來重新構(gòu)想拼車服務(wù)時，也可以與出租車和租車行業(yè)相提并論。eVTOL飛機的未來市場 制造可能是實質(zhì)性的。例如，到 2040 年，僅美國的估計市場規(guī)模就約為 170 億美元12（圖4）。

結(jié)論

無人駕駛航空運輸?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)非常龐大，航空航天制造商、拼車公司和科技初創(chuàng)公司都在這個領(lǐng)域發(fā)揮作用。雖然這些機會與所有參與者都息息相關(guān)，但風(fēng)險似乎更為明顯 傳統(tǒng)航空航天公司。eVTOL領(lǐng)域的發(fā)展表明，直升機制造商即將面臨顛覆，他們可能需要重新思考他們的商業(yè)模式以及他們?nèi)绾潍@取價值。將重點轉(zhuǎn)移到不斷變化的市場 對于無人駕駛航空運輸可能是一種選擇。至少，他們需要重新審視他們的產(chǎn)品組合;生產(chǎn)率;以及人員、流程和技術(shù)要求，以及他們在價值鏈中應(yīng)該發(fā)揮的作用，以便他們處于有利地位 如果 eVTOL 市場如預(yù)期般起飛，則生存和發(fā)展。

審核編輯 黃宇