綠色飛行服務(wù)民生

陳炎
隨著城市空運(yùn)、應(yīng)急救援、物流運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用場(chǎng)景的迅猛增加,加快電動(dòng)垂直起降航空器、輕小型固定翼電動(dòng)飛機(jī)、新能源無(wú)人機(jī)等創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)用,成為我國(guó)發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的緊迫任務(wù)。最被看好的應(yīng)用場(chǎng)景之一是城市空中交通。

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“工信頭條”,【作者】 陳炎,零重力飛機(jī)工業(yè)(合肥)有限公司 首席戰(zhàn)略官。

通用航空是低空經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。早在2016年,通用航空就已經(jīng)被明確為我國(guó)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2023年12月召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議,又明確提到低空經(jīng)濟(jì)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。二十屆三中全會(huì)再次明確提出要發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟(jì)。

從低空經(jīng)濟(jì)談起

關(guān)于低空經(jīng)濟(jì),目前并沒(méi)有明確的官方定義。對(duì)于低空經(jīng)濟(jì)的理解:低空經(jīng)濟(jì)是使用低空裝備及其起降設(shè)施,主要在低空空域開(kāi)展的各類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的總稱(chēng)。在國(guó)家空域基礎(chǔ)分類(lèi)方法里,我們可以發(fā)現(xiàn),低空經(jīng)濟(jì)活動(dòng)可以利用的空域,實(shí)際上就是海平面高度6000米以下的D類(lèi)、E類(lèi)及G類(lèi)空域,以及真高300米以下的G類(lèi)和W類(lèi)空域。各類(lèi)低空經(jīng)濟(jì)活動(dòng),集中反映為通過(guò)低空飛行提供的生產(chǎn)性服務(wù)、生活性服務(wù)和公共服務(wù),具體表現(xiàn)為各種應(yīng)用場(chǎng)景。低空要素化、要素場(chǎng)景化、場(chǎng)景經(jīng)濟(jì)化是當(dāng)前發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)。

低空經(jīng)濟(jì)是一個(gè)由低空裝備制造、低空空域供給、起降設(shè)施建設(shè)、飛行服務(wù)保障和應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)共同構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)是低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的活力樞紐,其他環(huán)節(jié)都是影響應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)的重要因素,所有環(huán)節(jié)都在特定的政策制度環(huán)境當(dāng)中運(yùn)行。國(guó)家低空經(jīng)濟(jì)融合創(chuàng)新研究中心主任敖萬(wàn)忠認(rèn)為,發(fā)展低空經(jīng)濟(jì),要牢記市場(chǎng)是根本、空域是關(guān)鍵、政策是保障、技術(shù)是支撐、安全是底線(xiàn)。當(dāng)前,各地政府部門(mén)特別關(guān)注應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng),“飛起來(lái)”成為當(dāng)務(wù)之急。

基于場(chǎng)景應(yīng)用,各地競(jìng)相布局低空經(jīng)濟(jì)。截至目前,已經(jīng)有北京、河南、河北、山東、山西、湖南、湖北、上海、江蘇、安徽、浙江、江西、廣東、陜西、四川、云南和西藏、內(nèi)蒙古、黑龍江等19個(gè)省、市、自治區(qū)出臺(tái)了各自的低空經(jīng)濟(jì)政策規(guī)劃;天津、重慶、吉林、遼寧、福建、廣西、甘肅等省、市、自治區(qū)雖然還沒(méi)有出臺(tái)全?。ㄗ灾螀^(qū))的政策規(guī)劃,但是都有城市或縣區(qū)(含新區(qū)、高新區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)等)出臺(tái)政策規(guī)劃;新疆、海南、貴州、青海和寧夏等省、市、自治區(qū)的相關(guān)工作也在籌劃當(dāng)中。

環(huán)渤海發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟(jì),還有國(guó)防安全的重要意義。在環(huán)渤海地區(qū),各地也出臺(tái)了發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的政策規(guī)劃。具體來(lái)說(shuō),山東、山西和河北三省先后發(fā)布了針對(duì)全省低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策規(guī)劃,北京和內(nèi)蒙古已經(jīng)發(fā)布了政策規(guī)劃征求意見(jiàn)稿。此外,遼寧省沈陽(yáng)市,河北省滄州市、張家口市和雄安新區(qū),北京市豐臺(tái)區(qū)和房山區(qū),天津市寧河區(qū)和天津港保稅區(qū),山東省青島市、日照市和上合新區(qū)等,也都有相應(yīng)政策規(guī)劃出臺(tái)。

低空裝備制造是發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性工程。工業(yè)和信息化部在《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024—2030年)》里提出,到2030年,通用航空裝備要全面融入社會(huì)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域,形成萬(wàn)億元級(jí)規(guī)模的市場(chǎng)。這個(gè)萬(wàn)億元級(jí)的裝備制造的產(chǎn)業(yè)安全性如何,是擺在我們面前的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

從產(chǎn)業(yè)安全角度看低空裝備制造

對(duì)低空產(chǎn)業(yè)體系來(lái)說(shuō),低空裝備制造極為重要。中央高層領(lǐng)導(dǎo)也強(qiáng)調(diào),要圍繞發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力布局產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)短板產(chǎn)業(yè)補(bǔ)鏈、優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)延鏈、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升鏈、新興產(chǎn)業(yè)建鏈,提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平,保證產(chǎn)業(yè)體系自主可控、安全可靠。實(shí)際上,目前我國(guó)低空裝備的某些關(guān)鍵核心領(lǐng)域仍然受到國(guó)外技術(shù)的掣肘。

比如,阿若拉是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率領(lǐng)先的國(guó)產(chǎn)自主品牌輕型運(yùn)動(dòng)類(lèi)飛機(jī),但發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是奧地利生產(chǎn)的ROTAX。彌勒浩翔科技有限公司能夠生產(chǎn)航模發(fā)動(dòng)機(jī),但是其云雁飛機(jī)用的也是ROTAX發(fā)動(dòng)機(jī)。同樣,珠海市海衛(wèi)科技有限公司的天戀飛機(jī)、武漢卓爾宇航科技有限公司的卓爾飛機(jī),以及中航通用飛機(jī)有限責(zé)任公司的一些飛機(jī)系列,也離不開(kāi)ROTAX發(fā)動(dòng)機(jī)。大連小熊飛機(jī)制造有限公司的小熊飛機(jī)用的則是美國(guó)萊康明公司的O-360-C4P發(fā)動(dòng)機(jī)。

基本上,通常市場(chǎng)上能夠看到的明星產(chǎn)品,發(fā)動(dòng)機(jī)都是國(guó)外的,我國(guó)的民用直升機(jī)市場(chǎng)也是被國(guó)外品牌壟斷的。從一些雖然不精確但能反映問(wèn)題的數(shù)據(jù)來(lái)看,在國(guó)內(nèi)直升機(jī)市場(chǎng),國(guó)外品牌處于壟斷地位,其中羅賓遜占比超30%,空客占比超20%,貝爾、西科斯基和萊昂納多等品牌占比約為45%,國(guó)產(chǎn)品牌僅占5%。

電動(dòng)化——中國(guó)換道領(lǐng)跑的戰(zhàn)略機(jī)遇

隨著面向城市空運(yùn)、應(yīng)急救援、物流運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用場(chǎng)景的迅猛增加,加快eVTOL(電動(dòng)垂直起降航空器)、輕小型固定翼電動(dòng)飛機(jī)、新能源無(wú)人機(jī)等創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)用,形成以典型場(chǎng)景為導(dǎo)向的電動(dòng)航空器供給能力、運(yùn)營(yíng)支持能力和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力,打造新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極,成為我國(guó)發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的緊迫任務(wù)。

其中,尤其需要快速發(fā)展以電動(dòng)化為主攻方向,兼顧混合動(dòng)力、氫動(dòng)力、可持續(xù)燃料動(dòng)力等技術(shù)路線(xiàn),加快航空電推進(jìn)技術(shù)突破和升級(jí),開(kāi)展高效儲(chǔ)能、能量控制與管理、減排降噪等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

電動(dòng)化也是低空裝備制造的全球趨勢(shì)。在交通領(lǐng)域,電動(dòng)化時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。從新能源汽車(chē)到軌道交通,無(wú)論是高鐵還是地鐵,都是電動(dòng)化的,這給我國(guó)低空裝備制造領(lǐng)域帶來(lái)了換道領(lǐng)跑的歷史機(jī)遇。2023年10月,工信部、科技部、財(cái)政部和民航局等四部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023-2035年)》,重點(diǎn)支持發(fā)展電動(dòng)固定翼飛機(jī)、新能源無(wú)人機(jī)和電動(dòng)垂直起降航空器。2024年3月,工信部等四部門(mén)又聯(lián)合印發(fā)了《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030年)》,再一次提出要走電動(dòng)化道路,并且指明了具體的技術(shù)發(fā)展路徑。

電動(dòng)化也是全球趨勢(shì)。從低空裝備制造角度來(lái)看,電動(dòng)化目前有三條細(xì)分賽道,分別是eCTOL(電動(dòng)常規(guī)起降航空器)、eSTOL(電動(dòng)短距起降航空器)、eVTOL。eSTOL與eCTOL本質(zhì)上都是電動(dòng)固定翼飛機(jī),只是起降距離存在區(qū)別。eVTOL則是電動(dòng)旋翼類(lèi)航空器。

在電動(dòng)化這個(gè)賽道上,我們國(guó)家的企業(yè)是處在領(lǐng)先地位的。比如,全球范圍內(nèi),目前僅有兩個(gè)已取證eCTOL品牌。其中一個(gè),是中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)銷(xiāo)售的電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)——RX1E—A電動(dòng)固定翼飛機(jī),目前由零重力飛機(jī)工業(yè)(合肥)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“零重力”)所控投的銳恩飛機(jī)工業(yè)(浙江)有限公司生產(chǎn)銷(xiāo)售,這也是中國(guó)民航局受理適航審定的第一款電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī),同時(shí)也是國(guó)內(nèi)率先取得型號(hào)合格證、生產(chǎn)許可證的雙座電動(dòng)輕型運(yùn)動(dòng)類(lèi)飛機(jī)。另一個(gè)取證的產(chǎn)品是斯洛文尼亞蝙蝠公司的SW-128,蝙蝠公司已被美國(guó)德事隆全資收購(gòu)。我國(guó)電動(dòng)化的飛機(jī)產(chǎn)品處于領(lǐng)先地位還有一個(gè)表現(xiàn),就是電動(dòng)的固定翼飛機(jī)已經(jīng)形成譜系化。

在eVTOL這條賽道上,中國(guó)企業(yè)也在局部處于領(lǐng)先地位。eVTOL從2018年只有50種概念型號(hào),到現(xiàn)在已經(jīng)有1000多個(gè)概念型號(hào)。在這1000多個(gè)型號(hào)背后,全球有400多家機(jī)構(gòu)競(jìng)相角逐取證,率先取證的則是我國(guó)企業(yè)研發(fā)的兩個(gè)型號(hào)。

從應(yīng)用場(chǎng)景的角度看,載人電動(dòng)航空器實(shí)際上可以替代大部分傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力通用航空器。通用航空制造商協(xié)會(huì)(GAMA)和國(guó)際航空器擁有者與駕駛員協(xié)會(huì)(IAOPA)2021年聯(lián)合進(jìn)行的歐洲通用航空抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)(2022年調(diào)查數(shù)據(jù)尚未發(fā)布)顯示,2020年轉(zhuǎn)場(chǎng)私人出行和娛樂(lè)飛行時(shí)數(shù)占到了飛行總量的54%,本場(chǎng)觀(guān)光和娛樂(lè)飛行時(shí)數(shù)占比為16%,航空運(yùn)動(dòng)占比為3%,飛行培訓(xùn)占比為15%,合計(jì)占比達(dá)到了88%。商業(yè)運(yùn)輸和作業(yè)飛行等合計(jì)占比為12%。美國(guó)的情況與歐洲有類(lèi)似之處,不同之處是作業(yè)飛行占比更低,自用飛行和空中出租占比更高。

從美國(guó)、加拿大、澳大利亞和新西蘭等國(guó)家的情況看,正常類(lèi)、輕型運(yùn)動(dòng)類(lèi)和實(shí)驗(yàn)類(lèi)航空器等自用與娛樂(lè)類(lèi)有人駕駛航空器都有相當(dāng)高的普及率,折算每萬(wàn)人擁有量為美國(guó)約為5.17架,加拿大約為3.42架,新西蘭約為4.79架,澳大利亞約為3.75架,平均約為4.23架。相比之下,我國(guó)2023年在用的通用航空器總數(shù)是2507架,在冊(cè)量也就是3303架。eVTOL未來(lái)將大量替代直升機(jī),最被看好的應(yīng)用場(chǎng)景之一則是城市空中交通。由此可見(jiàn),城市空中交通的重心不是無(wú)人物流,而是載人客運(yùn)。

電動(dòng)載人航空器商用的政策指引

截至2024年9月,世界上很多國(guó)家的城市和地區(qū)在布局城市空中交通,其中包括我國(guó)的珠三角、長(zhǎng)三角、成渝地區(qū)的眾多城市。在應(yīng)用場(chǎng)景的落地方面,工信部也有很多考慮。從《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023-2035年)》可以看到,這些考慮包括了構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色示范應(yīng)用體系,推動(dòng)新能源航空器區(qū)域應(yīng)用試點(diǎn)示范,鼓勵(lì)各地區(qū)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)和需求,開(kāi)展電動(dòng)通航飛機(jī)、eVTOL試點(diǎn)示范應(yīng)用,探索技術(shù)和裝備體系、應(yīng)用場(chǎng)景、商業(yè)運(yùn)營(yíng)新模式等。同時(shí),促進(jìn)通用航空裝備制造與服務(wù)業(yè)高效融合,鼓勵(lì)龍頭企業(yè)探索形成產(chǎn)品研制、場(chǎng)景構(gòu)建、示范運(yùn)行一體化的商業(yè)模式。到2027年,城市空中交通實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)行。

放眼未來(lái),在具備續(xù)航能力、起降設(shè)施和運(yùn)行規(guī)章等條件的前提下,eVTOL可以有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。但是短期內(nèi)還只能是在個(gè)別城市試運(yùn)營(yíng)。載人運(yùn)營(yíng)的場(chǎng)景,目前只能是使用多旋翼eVTOL在封閉場(chǎng)景下開(kāi)展低空觀(guān)光。城市空中交通作為最被看好的eVTOL應(yīng)用場(chǎng)景,目前全球已經(jīng)有60個(gè)國(guó)家的249個(gè)城市或地區(qū)躍躍欲試,部分城市已經(jīng)有建設(shè)Vertiport(垂直升降機(jī)機(jī)場(chǎng))等實(shí)際舉措。

零重力的實(shí)踐探索

零重力總部位于合肥。公司和另外兩家企業(yè)進(jìn)行合作,在浙江嘉興設(shè)立了一條生產(chǎn)線(xiàn),主要生產(chǎn)RX1E-A輕型運(yùn)動(dòng)類(lèi)飛機(jī)。目前,零重力控股的銳恩飛機(jī)工業(yè)已經(jīng)在2024年第一季度獲得首批22架確認(rèn)訂單,5月開(kāi)始陸續(xù)交付,意向訂單已經(jīng)超過(guò)1200架。

零重力的eVTOL產(chǎn)品有兩個(gè)型號(hào)。其中一個(gè)型號(hào)是ZG-ONE,這是一款無(wú)人駕駛的兩座多旋翼構(gòu)型eVTOL。現(xiàn)有的所有多旋翼構(gòu)型eVTOL,在續(xù)航能力上更適合在封閉場(chǎng)景下用于旅游觀(guān)光。在動(dòng)力電池的能量密度顯著提升之后,多旋翼eVTOL將具備作為交通載具的潛力。另一個(gè)型號(hào)是ZG-ONE,主打“低空+文旅”的應(yīng)用場(chǎng)景。目前這款產(chǎn)品已經(jīng)申請(qǐng)適航審定,零重力計(jì)劃在兩年內(nèi)取得型號(hào)許可證,在2026年內(nèi)正式交付市場(chǎng)使用。

零重力還有一款產(chǎn)品是面向未來(lái)的低空交通解決方案,可能會(huì)在2027年之后才能拿到型號(hào)許可證,然后投入商用,這就是六座全傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型的ZG—T6。在所有構(gòu)型中,傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度最大,同時(shí)應(yīng)用前景也最廣闊。

電動(dòng)載人航空器的商用路徑會(huì)從eCTOL先行,這是綜合各方面因素而言的。從產(chǎn)品成熟度和運(yùn)行規(guī)章、市場(chǎng)業(yè)態(tài)等因素考慮,eCTOL率先商用是必然路徑,事實(shí)上已有成功案例。同時(shí),銳翔水上電動(dòng)飛機(jī)RX1E-S也已經(jīng)成功商用。

從使用成本因素方面考慮,從飛行培訓(xùn)和體驗(yàn)帶飛市場(chǎng),eCTOL優(yōu)勢(shì)明顯。而受到產(chǎn)品成熟度、起降設(shè)施和運(yùn)行規(guī)章等因素的制約,eVTOL規(guī)?;逃蒙行钑r(shí)日。

目前,零重力在打磨綠色航空飛行營(yíng)地。“綠色”,強(qiáng)調(diào)的是電動(dòng)化、新能源的載人航空器。綠色飛行營(yíng)地實(shí)際上又可以當(dāng)成低空文旅基地、通航培訓(xùn)基地、航空研學(xué)基地等使用,零重力也歡迎其他的新能源航空公司的加入。未來(lái)營(yíng)地可以打造成城市空中交通的樞紐,實(shí)現(xiàn)從這個(gè)基地到機(jī)場(chǎng)、到高鐵站,再到一些景區(qū)的接駁。在安徽省,零重力有三個(gè)營(yíng)地項(xiàng)目即將落地。在云南省,由滇中新區(qū)主導(dǎo)建設(shè)的綠色航空飛行營(yíng)地示范項(xiàng)目很快就會(huì)實(shí)際落地。

零重力也期待能夠在環(huán)渤海地區(qū)“飛起來(lái)”。目前零重力正在大連市尋求與當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)一起合作,希望能夠讓電動(dòng)載人航空器在環(huán)渤海地區(qū)飛起來(lái)。目前從大連出發(fā),從海上走交通是很便利的,但是時(shí)間比較長(zhǎng)。如果從地面走就比較費(fèi)時(shí),比如從大連到煙臺(tái),可以用輪渡,估算需要大約272分鐘,如果遇到惡劣天氣,時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。如果用多旋翼eCTOL大概40分鐘就可以抵達(dá),可以顯著壓縮時(shí)間成本。

再比如,從大連到秦皇島,開(kāi)車(chē)要用大約450分鐘,乘坐動(dòng)車(chē)需要約250分鐘,用eVTOL這種航空器用時(shí)約50分鐘就可以到達(dá)。大連發(fā)展低空經(jīng)濟(jì),在開(kāi)發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景方面是有優(yōu)勢(shì)的。零重力希望和各方攜手,共同完成“綠色飛行,服務(wù)民生”的使命。

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