飞行汽车的时代,真的要来临了吗?

20个香奈儿包包vs一辆飞车,你会怎么选?

前有比亚迪以极具竞争力的7.98万/辆定价策略,开启新能源车降价风潮;后有小米雷军发布SU7,创下27分钟大定超5万台佳绩,引爆市场热度。今年可谓是汽车行业风起云涌的一年。

自1886年首辆汽车诞生以来,经历外燃机、内燃机、电动机,人类对速度与能量的追求从未止步。然而我们这期想讨论的并不是新能源电动汽车,而是放飞想象力,把目光聚焦在更高更快的「飞行汽车」

2024年4月7号,全球首张EVTOL航空器生产许可证名花有主:亿航EH216-S。一时之间,飞行汽车热度飙升。

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能飞的汽车,这一概念追溯到近代是1940年美国福特汽车创始人亨利·福特提出,想象一下着急上班的你被迫堵在城市干道上,按下飞行键,汽车变为飞行器,穿越拥堵车水马龙,鸟瞰城市风光,秒达公司,想想就很爽。这种情况真的会成为现实吗?飞行汽车发展现状如何?一台飞行汽车造价多少钱?

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飞行汽车的梦

3月8日,小鹏汇天飞行汽车“旅航者X2”顺利完成城市CBD“天德广场-广州塔”区域的低空飞行。看着如plus版无人机般的飞行汽车,驰骋在城市上空,有种科幻照进现实的即视感。

不止于此,当日,包括广汽GOVE、峰飞航空V50大白鲨、亿航EH216-S等组建的航空器矩阵皆在广州CBD上空完成了城市公众复杂低空环境下的飞行验证。

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这看似轻巧的汽车飞行,人类已经等了千百年。从古代神话里对飞行器的想象,到近代世界各国的钻研:

1946年

罗伯特·富尔顿设计出 Airphibian。与以往将汽车改装成飞行工具的设计思路不同,富尔顿尝试把飞机改造成适宜在路面行驶的交通工具,仅需五分钟便能将飞机变成汽车。

*Airphibian成为获得美国民用航空局(联邦航空局的前身)认定的第一辆飞行汽车。它配有150马力的6缸发动机,每小时可飞行约193.1公里,路面行驶时速约为80.5公里。虽然富尔顿的设计是成功的,但Airphibian项目最终未能得到可靠投资的眷顾。

2009年

世界首辆飞行汽车“飞跃(Transition)”首次试飞成功。这款由美国特拉福嘉公司推出的飞行汽车,可以在空中飞行或在陆地上行驶。它可在15秒内从一辆有两个座位的公路汽车变身为一架飞机。

2011年

2011年,被誉为世界上第一部飞天汽车的Terrafugia Transition面世,这是一款具有折叠翼设计的飞行汽车原型,可以从汽车模式转换为飞行模式,但需要在机场进行起降。

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2022年

2022年11月17日,全球首款载人级两座智能分体式飞行汽车工程样车在重庆发布,采用了自主垂直起降飞行器、智能操控座舱和自动驾驶底盘三个独立模块的分体式构型,是面向载人、载物的立体运载系统。

据《飞行汽车发展研究和应用场景分析》研究分析,截至 2023 年 3 月,

l  参与飞行汽车研发的航空公司有:波音、空客、贝尔、牧羽航空、 Blade、AMSL 和 NevaAerospace 等;

l  参与飞行汽车研发的跨国汽车企业有:丰田、奥迪、现代,中国汽车企业有:小鹏、吉利、长城等。

其中,丰田、吉利 太力和小鹏已经有飞行汽车试飞成功,大众奥迪、吉利和现代汽车企业仍处于飞行汽车研发流程中的概念阶段;

l  参与飞行汽车的科技企业包括 Joby Aviation、 Lilium Aviation、中国亿航、PAL-V、AeroMobil、Nirvana Systems 等。

再分享一组数据,据有关部门统计,2023年全国汽车保有量3.36亿辆,同比增长5.33%。在《2023年第3季度中国城市交通报告》中,通勤高峰交通拥堵TOP10城市里,北京在通勤时耗方面以43.87分钟的平均通勤时间,位列全国第一。

然而真实体验过上班拥堵的人都知道,真的堵起来可能远不止40分钟的煎熬。

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据测算,从上海临港到虹桥交通枢纽,飞行汽车需要花费的时间约20分钟,而出租车要花上接近5倍,地铁要花上7倍的时间。

今年2月27日,从深圳到珠海的全球首条eVTOL跨城跨湾航线进行了演示飞行,原本约3小时的地面车程,大幅缩短至20分钟。

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所以,当我们在谈论「飞行汽车」的时候,讲述的绝不只是人类对于速度与高度的欲望追求,这本身也是未来城市出行的新型解决方案,未来道路拥堵的克星。其应用领域还可覆盖紧急救援、物流配送、旅游观光等。

人类跨越千百年把飞行汽车照进现实,想象力决定了上限,科技发展影响着下限,还需要过多久飞行汽车才能实现量产?天空布满飞行汽车的景象会是一场美梦还是噩梦呢?

飞行汽车可行性有多大?

光怪陆离的城市上空,流线型飞行汽车在高速穿梭,灯光闪烁交织,一副充满科幻色彩的赛博城市景象映入眼帘。

这是电影《银翼杀手2049》营造的未来城市,飞行汽车成为日常交通工具。

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回到2024,飞行汽车也逐步成为现实:

3月18日,全球首个获得适航认证的国产自研“空中的士”亿航EH216-S在淘宝上架。据悉,该“空中的士”可搭载两人,能够实现无人驾驶和垂直起降,完全不需要跑道。最快飞行速度达130公里/小时,续航时间25分钟,设计航程30公里,可应用于载人交通、旅游观光、物流运输、医疗急救等场景。

一看标价239万元,同样的价格,几乎可以买一辆顶配帕拉梅拉。

顶配豪车vs酷炫飞行汽车,是你会如何选择呢?

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要进一步讨论飞行汽车,得先跟大家普及个概念:

eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing,电动垂直起降)是指以电力作为飞行动力来源,并具备垂直起降功能的飞行器。相对于传统飞行器,eVTOL具备智能、安全可靠、经济环保等诸多优势。

受益于我国新能源汽车产业链的溢出优势,eVTOL有望成为继新能源汽车之后,成为中国产业的又一张全球名片。

我们可以借由中金公司对eVTOL核心路线的分析,快速对飞行汽车的技术构建基础了解:eVTOL的核心路线有三,分别是旋翼路线、动力路线、补能路线。

1)旋翼技术路线:倾转翼或成未来主流

旋翼,顾名思义就是飞行汽车上旋转的机翼,类似直升机上的旋翼。

在当今飞行汽车上,旋翼展开方式五花八门,可简单分为以下3类:

► 多旋翼:具有多个水平旋翼,结构简单,灵活性高,但巡航阶段能耗大,存在航程较短、效率低、载荷少等缺点。代表机型有亿航216、小鹏汇天X2等。

► 复合翼:兼有负责起降的水平旋翼和负责巡航的垂直旋翼系统,结合了多旋翼和固定翼的特点,效率高、航程远,但机身结构和飞行控制较为复杂。代表机型有峰飞“盛世龙”、亿航EH-VT30、Volocopter的VoloConnect等。

► 倾转翼:同一套旋翼可通过机械机构变化实现垂直起降和水平巡航的模式切换,包含倾转涵道机型。该方案所有动力实时可用,机身自重小、能量效率高、续航及载荷优势明显,但机械结构设计及飞控系统综合能力要求高。代表机型有JOBY S4、时的E20等。

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三种旋翼代表机型

按照技术难度、系统效率及续航等,多旋翼、复合翼、倾转翼依次增加。

预计三种技术方案有望根据场景分层而长期共存,复合翼及倾转翼将成为中国eVTOL的主流路线。

2)动力技术路线:纯电动或成主导

现代飞行汽车大部分以电驱动作为动力来源,可分为纯电动以及混合动力两种。

► 纯电动eVTOL:具有零排放、低噪音等特点,但受限于当前电池技术的能量密度,其航程和载重能力相对有限。动力系统采用多个电机、多个电池的分布式系统。

► 混合动力eVTOL:结合电池和另一种能源,如氢燃料或燃油,具有航程及载重优势。动力系统通常包括一个或多个电机,以及一个辅助的燃油发动机或燃料电池系统。

出于飞行器对系统的要求,以及实际应用场景需求,未来纯电动或成为eVTOL的核心主导路线。

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全电动eVTOL分布式架构

3)补能体系:换电模式或成重要补充

补能方面,换电模式将和快充模式共同构建eVTOL快速补能体系。

由于eVTOL采用高度冗余的多个电池分布式部署,区别于电动车单块大电池,无法通过单充电口实现类似车端的快充;且因导电介质特性,充电速度变慢,因此充电模式或在eVTOL遇到挑战。

换电模式有望成为重要补能方式,一来“换电三分钟,通航一小时”能为飞行汽车提效增利;二来通过换电站形式可实现每个电池专业管理和监测,有效避免问题电池上天。

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Airbotics的无人机换电站及站内实景

然而,想要成功让eVTOL在天上飞,光把飞机造出来还不够。适航取证是eVTOL开启商业化的前提,根据规定,民用航空器适航资质获取主要涉及设计批准(TC)、生产批准(PC)、适航批准(AC)三个证件。

集齐三个证件才能说明,这家公司生产的这款飞机符合适航和环保标准,可以批量生产,并且安全可交付使用。

飞行汽车的发展,不仅需要技术层面的突破,也需要法律法规及社会意识的配合。比如如何确保飞行器间协调飞行,空域管理如何制定标准,空中驾驶员有什么要求等,都需要出台完善科学的规定。

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所以,要问飞行汽车多久能全面商业化,市面上有声音说5年量产,10年普及。我们且行且看。

你认为飞行汽车将在多少年后会普及?

在飞行汽车快速发展的阶段,产业链有什么值得重点关注的机会点呢?

飞行汽车产业链机会点

当前,飞行汽车作为低空经济的首选工具、重要载体之一,已经成为各国争相涌入的热点科创领域,并进入井喷式发展期。

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eVTOL产业生态图

根据中国民用航空局数据显示,到2025年,中国低空经济的市场规模预计将达到1.5万亿元,到2035年更是有望达到3.5万亿元。另根据摩根、德勤、罗兰贝格等咨询机构的预测,2030年全球飞行汽车市场规模将达到3000亿美元,2040年将突破1万亿美元,2050年全球主要城市或将有9.8万辆飞行汽车飞在空中。

在资本端,据相关数据统计,2022年国内低空经济行业投融资事件为33起;2023年达到30起,总融资金额超过40亿元。仅2023年下半年至今,飞行汽车这一细分赛道就发生了4起融资,融资轮次主要分布于A轮与战略投资轮次,多在亿元级别。

在政策端,飞行汽车能迅速成为一个全新风口,背后也得益于国家对低空经济产业发展的重视。

2023年12月的中央经济工作会议上,国家明确将“低空经济”确定为国家战略性新兴产业。截至2023年,已有16个省(区、市)将“低空经济”、“eVTOL”等相关内容写入政府工作报告。

想要乘上飞行汽车的东风,我们必须了解影响其发展的关键技术,抓住自己投资眼光的焦点。

除了我们在前文所提及的eVTOL的三个核心路线:旋翼路线、动力路线、补能路线。

1)旋翼技术路线:倾转翼或成未来主流

2)动力技术路线:纯电动或成主导

3)补能体系:换电模式或成重要补充

还有哪些重点技术值得我们特别关注呢?

1)电机:电机直驱或成主流,高功率密度是技术方向

现有eVTOL电机的驱动方式分为两种:

► 电机直驱:电机直接带动螺旋桨,结构简单,但需要大扭矩低速电机,技术难度大。

► 组合驱动:参考汽车电驱动,采用电机+行星齿轮减速器,可采用现有高速电机,技术成熟,但结构复杂,齿轮箱内部齿轮、轴承等保养需求大。

我们认为,按照第一性原理,考虑减轻自重提升效率等,伴随高功率电机技术进步,电机直驱或成为eVTOL电机的主流驱动方式。

2)螺旋桨:“碳纤维材质及工艺设备高壁垒,关注新技术方案

螺旋桨是eVTOL电驱动系统关键组件,对材料、造型工艺、可靠性等会有更高要求。

可重点关注碳纤维螺旋桨,是eVTOL机身、机翼、座椅等核心中大型部件的主要用材。

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3)热管理:驱动系统的核心保障,液冷方案或伴随产业发展成主流

eVTOL电驱动热管理是系统的核心保障。目前针对电机电控的热管理方式,轻量型eVTOL主要以借助螺旋桨流场的风冷为主,中大型eVTOL电机普遍采用液冷以提升效率。液冷方案或伴随产业发展成主流。

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Joby官网,中金公司研究部

4)精密嵌塑:电子电气架构升级的核心工艺

一体化精密嵌塑有望成为eVTOL电子电气架构升级的核心工艺。该工艺可以将众多分立部件、多条线束以及连接器等,高度集成为一个独立部件,既能节省材料、空间及重量,又可提高系统安全可靠性,符合智能化和高压化技术趋势。

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重点公司介绍:

(不代表个股推荐,仅供介绍参考)

1、亿航智能:国内唯一飞行汽车美股上市公司,取得全球首张 eVTOL 合格证

亿航智能专注于为全球多个行业领域提供无人驾驶航空器系统和解决方案,覆盖 空中交通、智慧城市管理和空中媒体等应用领域。公司成立于 2014 年,2018年获中国民航局批准成为中国第一家载人级自动驾驶飞行器适航审定试点单位。2019 年 12 月,公司赴美股上市,成为全球首家上市的城市空中交通企业。

2023 年 10 月,亿航智能 EH216-S 无人驾驶载人航空器系统成功取得中国民航局颁发 的型号合格证(Type Certificate),取得世界首张无人驾驶电动垂直起降(eVTOL) 航空器型号合格认证,这标志着 EH216-S 的型号符合中国民航局的安全标准与 适航要求,具备了无人驾驶航空器载人商业运营的资格。

2024 年 2 月,亿航智 能宣布与 Telefonica Tech 达成网络通讯合作,共同推动城市空中交通发展。

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凭借飞行汽车起死回生

2、万丰奥威:2024 年 2 月与全球某知名主机厂成立合资公司以深化 eVTOL 领 域合作

汽零+低空领域通航飞机制造“双引擎”,2024 年 2 月与全球某知名主机厂成立 合资公司以深化 eVTOL 领域合作。公司以生产汽车铝合金车轮起步,2020 年 4 月,公司收购万丰飞机工业 55%股权,进军通航飞机制造业。23H1 公司通航飞 机创新制造业务实现营收 12.80 亿元,同比+48.62%。

公司布局 eVTOL 领域多 年,积累了丰富的技术经验,拥有奥地利、加拿大、捷克 3 大飞机设计研发中心 及国内 1 个省级工程研究中心,以及奥地利、加拿大、中国(青岛、新昌)4 大 飞机制造基地;在适航认定层面,万丰钻石飞机拥有 18 款机型的全部产权,包含纯电动、混合动力固定翼飞机,在 EASA(欧洲航空安全局)、CAAC(中国 民航局)、FAA(美国联邦航空管理局)具备丰富的取证经验;

在安全性方面, 公司在通航领域拥有业内领先的安全飞行记录。2024 年 2 月,公司与全球某知 名主机厂已达成战略合作并成立合资公司,拟在 eVTOL 原型机开发等领域深度 合作。

3、小鹏汽车:分体式飞行汽车“陆地航母”将于今年四季度开启预订

控股小鹏汇天,分体式飞行汽车“陆地航母”将于今年四季度开启预订。2020 年,小鹏汽车控股小鹏汇天,开启飞行汽车商业化道路。2024 年 1 月,小鹏汇 天在 CES 上宣布产品将于 2024 年四季度开启预定,计划于 2025 年四季度开始 量产交付。2024 年 3 月 8 日,小鹏汇天的 eVTOL 旅航者 X2 顺利完成城市CBD “天德广场一广州塔”区域的低空飞行。

4、宗申动力:控股子公司宗申航发主营通航飞机和无人机动力装备

控股子公司宗申航发成功自主研发航空发动机,已有产品获法国交通部和法国民 航总局认证。公司是国内专业化小型热动力机械产品制造基地之一,现已形成以 “摩托车发动机和通用机械”为核心,覆盖“航空动力、新能源、高端零部件” 等新兴业务领域的产业布局。控股子公司宗申航发主要为旋翼、固定翼的通航飞 机和无人机等航空飞行器提供动力装备,是国内首批以民营为主体成功自主研发 航空发动机的创新型企业之一。

宗申航发产品以200HP 以下航空活塞发动机为 主,适用于无人机及轻型通航飞机市场,其中 C100 航空活塞发动机配套 Flylight 公司的主力机型 Skyranger Nynja 525 轻型飞机已于 2023 年 6 月取得法国交通 部和法国民航总局共同下发的随机适航证书。据公司公告,宗申航发已完成多轮 战略融资,并于 2023 年 6 月完成上市辅导备案。

5、光洋股份:已获得小鹏飞行汽车 X3 项目定点并完成 A 样交样

光洋股份专业生产轴承产品,已获得小鹏汽车的飞行汽车 X3 项目的定点,完成 A 样交样。光洋股份专注于各类新能源与燃油汽车精密零部件、高端工业装备及 智能机器人零部件及电子线路板、电子元器件的研发,目前已成为具有国内领先 水平的汽车用轴承、同步器和空心轴等高精度、高可靠性、轻量化产品的专业化 研发和制造基地。

2021 年 12 月,公司收到小鹏《定点开发通知书》,成为小鹏 汽车 F30 车型轴承隔套及相关零部件产品的供应商;2022 年,公司在半年报中 披露已获得小鹏汽车的飞行汽车 X3 项目的定点,完成 A 样交样,同年 10 月, 小鹏公布了下一代飞行汽车“汇天 X3”,采用了全新的“汽车+飞行器”二合一 形态;2023 年 8月,公司披露与小鹏汽车的飞行汽车项目客户正处于调试验证 阶段。

6、星源卓镁:与小鹏汇天的飞行汽车项目处于前期技术论证阶段

星源卓镁专业从事镁、铝合金压铸件的开发设计和生产,与小鹏汇天的智能电动 飞行汽车项目处于前期技术论证阶段。星源卓美于 2003 年以模具起家,2006年逐渐向下游铝合金压铸领域延伸,2009 年公司开始专注于镁合金压铸技术研 发与市场开拓,目前已完成针对镁合金压铸件模具开发、压铸成型等全业务链条 的技术积累,镁合金和铝合金压铸件业务占营业收入 85%+。

2022 年 10 月,小 鹏汇天在其“1024 科技日”中发布了第 6 代飞行汽车,该汽车在材料上大量使 用碳纤维、航空铝材、镁合金等材料,其内部结构也采用了轻量化设计。星源卓美作为国内铝合金、镁合金领域的先驱者,据上证报讯息,公司已在 23 年 7 月 份与小鹏汇天的智能电动飞行汽车项目进行技术论证。

7、长源东谷:2024 年 1 月获国内某知名飞行汽车公司定点

主营发动机缸体、缸盖等发动机零部件,2024 年 1 月获国内某知名飞行汽车公 司定点。公司主要产品包括发动机缸体、缸盖、连杆、飞轮壳等发动机零部件, 其中新能源混动车缸体缸盖项目一期已全面建成投产,实现批量供货。2024 年1 月,公司获得国内某知名飞行汽车公司飞行电驱壳体相关零部件的项目定点。

8、森麒麟:获得国内唯一飞行汽车轮胎项目配套资格

拓展航空轮胎业务,获得国内唯一飞行汽车轮胎项目配套资格。公司于 2010 年 启动航空轮胎项目研制工作,分别于2014年和2016年获得CTSOA证书和MDA 证书,具备了航空轮胎设计、生产和销售资质。之后公司加速布局航空轮胎业务, 于 2019 年成为中国商飞 ARJ21-700 航空轮胎合格供应商,目前已进入中国商飞 C909 及 C919 培育供应商名录。得益于公司同时在汽车轮胎和航空轮胎两个领域的专业积累,公司顺利获得国内唯一飞行汽车轮胎项目——小鹏飞行汽车轮胎项目的配套资格。

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最后小结一下,飞行汽车目前还是概念大于实际,有点像10年的新能源车,所以大家需谨慎考虑。

汽车的发明解放了人类的双腿,飞机的发明缩短了时空的距离,每一次科技革新都带来时代巨变。

当飞行与汽车结合,将日常交通拉升到三维空间,想象漫天穿梭的飞行汽车,通勤时间大大缩短,你是兴奋期待还是担忧恐惧呢?

无论怎样,时代巨轮的朝向都不以个人意志为转移,积极拥抱科技发展,愿我们都能乘上飞行汽车的东风。

·END·

讲股人Alex

前一级退役选手,

二级现任股票经理。

雪球&格隆汇专栏作者。

向外探寻,向内而求。

有趣有料有价值,

一起提高认知看世界。

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