汽車前沿概念：飛行汽車-引領未來低空發(fā)展的新引擎（先進制造2024前沿第8期）

2024年9月9日先進制造20242024年9月9日總第8期總第8期汽車前沿概念：飛行汽車——引領未來低空發(fā)展的新引擎低空經(jīng)濟發(fā)展重要載體重點企業(yè)推進產(chǎn)品進程政策與產(chǎn)業(yè)需協(xié)同推進IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII飛行汽車是指面向立體智慧交通的運載工具，兼具地面駕駛及空中飛行功能，具有多功能化、電動化及智能化等特征。從車身結構來看，目前主要包括一體式、分體式及可分離一體式飛行汽車：在陸地行駛狀態(tài)下機臂、旋翼等飛行系統(tǒng)被完全折疊收納進車體內并可通過打開機臂切換到飛行模式，滿足人們短距離低空出行的需求。分體式飛行汽車：由陸行體和飛行體兩部分構成，地面行駛時，陸行體可將飛行體完全收納至車內，進行地面移動?？罩酗w行時，飛行體則通過與陸行體分離的形式來可分離式飛行汽車：通過飛行艙和底盤的分離或組合來分別滿足地面駕駛及空中圖1:一體式飛行汽車圖2:分體式飛行汽車圖3:可分離式飛行汽車2021年2月，中共中央、國務院印發(fā)了《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》,首次將低空經(jīng)濟納入國家規(guī)劃。此后，積極培育低空經(jīng)濟等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，打造低空經(jīng)濟等新增長引擎成為塑造當前經(jīng)濟增長新動能與新優(yōu)勢的重要方向之一。北京、深圳、合肥、上海等地也紛紛響應中央政策，陸續(xù)推進出臺發(fā)展低空經(jīng)濟與培育未來產(chǎn)業(yè)相關的政策文件。低空經(jīng)濟利好政策頻發(fā)，為與類似的低空飛行器如直升機與傳統(tǒng)固定翼飛機相比，飛行汽車結合了汽車和飛機的功能，擁有不需要跑道、起降占用空間小、航行速度快、噪音小，安全性高且應用場景更多樣等獨特優(yōu)勢。其有望在緩解城市地面交通擁堵，提高出行效率，推進航空、汽車、新能源、人工智能等多個領域的技術創(chuàng)新與促進不同產(chǎn)業(yè)之間的融合發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用，成為低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重先進制造2024IIIIIIIIIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII20世紀初期，行業(yè)開始探索起步20世紀初期，行業(yè)開始探索起步時間1917年"飛行汽車之父"柯蒂斯(Curtis)嘗試研制人類第一款飛行1921年雙翼飛機形態(tài)在空中飛行，而在街道行駛時，機翼會沿著車1937年可達180公里/小時，陸地行駛速度可達90公里/小1939年1946年20世紀中后期，行業(yè)進入創(chuàng)新嘗試階段20世紀中后期，行業(yè)進入創(chuàng)新嘗試階段時間1971年上，這為后來的飛行汽車技術發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗和啟1986年準的第二架飛行汽車，同時也是20世紀最成功的飛行1991年PaulMoller推出了第一款垂直起降飛行汽車(M400),這成為了飛行展的一個重要且可行的方向。21世紀以來，行業(yè)進入快速發(fā)展階段時間美國Terrafugia公司宣布，該公司推出的世界首款飛行汽車“飛躍”(Transition)已經(jīng)完成首次試飛并取得成中國吉利收購美國Terrafugia(太力)標志太力飛車Transition(TF-1)作為陸空兩棲的狹義飛行汽車產(chǎn)品首次獲得美國美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)為AlefAutomotive公司的產(chǎn)品——3飛行汽車上下游產(chǎn)業(yè)鏈條涉及多個環(huán)節(jié)IIIIIIIIIIIIIIIII產(chǎn)業(yè)鏈上游包括材料與部件，下游則涉及多項應用場景產(chǎn)業(yè)鏈上游包括材料與部件，下游則涉及多項應用場景飛行汽車產(chǎn)業(yè)鏈上游包括材料、部件，中游為整車制造，下游則涉及應用材料：碳纖維復合材料以低密度、高強度、耐疲勞、耐腐蝕、形狀可靈活制造等特性在應用上具有顯著優(yōu)勢。部件：重點涉及飛行控制系統(tǒng)、動力與能源系統(tǒng)及通信系統(tǒng)等核心系統(tǒng)。其中，飛行控制系統(tǒng)負責控制飛行汽車的飛行姿態(tài)、航跡和速度，是確保其飛行安全性和效率的關鍵系統(tǒng)之一。動力與能源系統(tǒng)主要為飛行提供必要的升力和推進力，是最核心的系統(tǒng)之一，也是整機成本中占比最大的部分。通信系統(tǒng)主要負責控制飛行汽車與地面控制中心、空中交通管理系統(tǒng)以及其他飛行器之間的信息傳輸、處理及交換工作。整車制造：飛行汽車整車組裝及系統(tǒng)集成，當前整車主要涉及一體式、分體式及可分離式三種構型。應用：涵蓋了生產(chǎn)作業(yè)、公共服務及航空消費等多類應用領域，具體涉及農(nóng)業(yè)植保、工業(yè)巡檢、應急救援、環(huán)境監(jiān)測、城市管理、觀光旅游、低空出行、物流配送等應用場景。圖3:飛行汽車產(chǎn)業(yè)鏈全景圖上游：材料與部件上游：材料與部件材料鋁合金一體式飛行汽車鋁基復合材料碳纖維復合材料部件分體式飛行汽車飛行控制系統(tǒng)動力與能源系統(tǒng)觀光旅游通信系統(tǒng)低空出行可分離式飛行汽車導航系統(tǒng)下游：應用應用農(nóng)業(yè)植保中游：整車制造整車組裝及系統(tǒng)集成傳感器系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測物流配送應急救援工業(yè)巡檢城市管理*數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問整理，2024年9月政策支持為飛行汽車發(fā)展提供強勁助力IIIIIIIIIIIIIIIIII國家發(fā)布相關政策鼓勵飛行汽車發(fā)展國家近年來大力支持相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展，圍繞飛行汽車不斷出臺相關政策文件，為其研發(fā)、驗證及應用提供引領與指導。2022年，《交通領域科技創(chuàng)新中長期發(fā)展規(guī)劃綱要(2021-2035年)》明確將飛行汽車寫入規(guī)劃，部署飛行汽車研發(fā)，突破飛行器與汽車融合、飛行與地面行駛自由切換等技術。2023年，工業(yè)和信息化部等四部門發(fā)布《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023-2035年)》,提出到2035年，建成具有完整性、先進性、安全性的綠色航空制造體系。2024年，工業(yè)和信息化部、科學技術部、財政部、中國民用航空局出臺《通用航空裝備創(chuàng)新應用實施方案(2024-2030年)》,鼓勵開展飛行汽車技術研發(fā)、產(chǎn)品驗證及商業(yè)化應用場景探索?？沼蜷_放管理及適航認證的完善為“飛得起來”奠定法規(guī)空域開放管理及適航認證的完善為“飛得起來”奠定法規(guī)支撐2023年6月28日，《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》發(fā)布。該條例按照分類管理思路，劃設了無人駕駛航空器飛行管制空域，建立了飛行活動申請制度，對飛行活動進行了明確規(guī)范。2023年12月21日，中國民航局發(fā)布《國家空域基礎分類方法》,對我國空域劃設和管理使用進行規(guī)范。依據(jù)航空器飛行規(guī)則和性能要求、空域環(huán)境、空管服務內容等要素，新增設了G、W類空域，為無人駕駛航空器飛行提供了法規(guī)上的支持。該方法的出臺是中國在空域管理方面邁出的重要一步，同時也有助于為飛行汽車等相關產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供安全有序的空域環(huán)境。目前我國尚未出臺直接針對飛行汽車取證的法律法規(guī)，但參考eVTOL的取證情況，中國民航局創(chuàng)新性地針對億航EH216-S機型成立專家組、研究制定《億航EH216-S型無人駕駛航空器系統(tǒng)專用條件》等文件，最終在2023年10月對其發(fā)出了全球首張eVTOL的型號合格證，后又分別于2023年12月與2024年4月對其頒發(fā)了標準適航證及生產(chǎn)許可證，使之成為全球首個獲得適航“三大通行證”的載人無人駕駛飛行器。這說明我國適航認證標準正在逐步加強完善建設，為飛行汽車的商業(yè)起飛創(chuàng)造了有利的法規(guī)環(huán)境。圖4:我國民用航空器適航認證進程型號合格證型號合格證(TC)生產(chǎn)許可證生產(chǎn)許可證(PC)單機適航證單機適航證(AC)5重點企業(yè)穩(wěn)步推進產(chǎn)品進程，將帶動多領域發(fā)展IIIIIIIIIIII重點企業(yè)積極布局搶占飛行汽車賽道重點企業(yè)積極布局搶占飛行汽車賽道從飛行汽車企業(yè)布局來看，相關企業(yè)主要集中在廣州、北京、上海、成都等低空經(jīng)濟發(fā)展進程較快的地區(qū)，其中小鵬匯天和廣汽集團是行業(yè)當前表1:飛行汽車重點企業(yè)動態(tài)表1:飛行汽車重點企業(yè)動態(tài)時間2023年10月公開發(fā)布在研的全新產(chǎn)品——"陸地航母"分體式飛行汽車。2024年1月陸空一體式飛行汽車首次在國際舞臺亮相；宣布"陸地航母"將于2024年四季度開啟預訂，并度開始量產(chǎn)交付。2024年3月2024年9月“陸地航母”實車首次在廣州亮相，并進行了公開試飛，演繹了其應用場景。2023年6月GOVE首發(fā)亮相，適用地面行駛、空中飛行和空地對接三大場廣汽集團2024年3月GOVE在廣州CBD上空進行飛行展示，首次完成在城市環(huán)境進行飛行驗證，為廣汽城市空中交通示范運行探索邁出了重要一步。2024年9月廣汽宣布GOVE獲得中國民用航空中南地區(qū)管理局駛航空器特許飛行證，標志著廣汽飛行汽車在適航進一步。飛行汽車將營造新的經(jīng)濟增長點，產(chǎn)生多方帶動效應隨著行業(yè)重點企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新方面的持續(xù)投入和穩(wěn)步推進，飛行汽車的研發(fā)、制造將為多從產(chǎn)業(yè)鏈來看，飛行汽車將吸引大量資金與人才，直接帶動材料、電子、機械、航空等領域產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)發(fā)展，形成龐大的產(chǎn)業(yè)集群，為經(jīng)濟增長提供新的動力。從市場需求來看，飛行汽車將激發(fā)個人出行、生產(chǎn)作業(yè)、公共服務等領域的多場景市場需求并在一定程度上促使各地加大低空飛行基礎設施的規(guī)劃與建設投入，促進構建多樣化的交通運營模式從技術層面來看，飛行汽車的研發(fā)將推動電池技術、輕量化材料、航空電子設備和飛行控制系統(tǒng)等領域的技術創(chuàng)新和進步，為破解電動垂直起降、高效電池及自動駕駛等方面的技術難點提供新IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII建議政府一方面出臺針對飛行汽車產(chǎn)業(yè)的頂層規(guī)劃設計，明晰產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向及路徑，另一方面同步頒發(fā)相應的產(chǎn)業(yè)支持政策，通過設立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金等形式對企業(yè)進行資金支持，支持其展開關鍵核心技術攻關、產(chǎn)品測試及推廣應建議政府加強飛行汽車相關基礎設施建設，除了規(guī)劃建設垂直起降平臺、充電質量和覆蓋范圍，提升數(shù)據(jù)傳輸、空中監(jiān)管、應急處置等方面的服務能力。建議政府有關管理部門結合飛行汽車早期測試及正式運營階段不同的需求，出臺更具針對性的適航認證標準，同時要盡快制定完善交通管理規(guī)范，建立飛行汽車駕駛資質認證及培訓體系，明確與飛