eVTOL：未来环保出行的新宠儿
eVTOL：未来环保出行的新宠儿
在科技飞速发展的今天，我们正见证着一场前所未有的空中出行革命。这场革命的核心，就是电动垂直起降飞行器（eVTOL）技术。那么，什么是eVTOL技术呢？它又有哪些独特的技术特点和应用前景呢？
核心技术原理
eVTOL的核心技术优势在于其分布式推进系统。这种系统通过在飞行器的不同部位安装多个小型推进器，取代了传统的大型发动机和复杂的机械传动系统。这不仅使得飞行器的结构更加简单、重量更轻，而且噪音更低、安全性更高。此外，eVTOL还具有垂直起降的能力，这无疑为城市内的操作提供了极大的便利。再加上高能效的电动推进系统，使得eVTOL的能量转换效率远高于传统内燃机，通常可以达到90%以上。
相比传统直升机的优势
相比于传统的直升机，eVTOL的优势明显：
环保优势：eVTOL采用纯电驱动，无尾气排放，在运行过程中不会产生二氧化碳等温室气体以及氮氧化物等污染物，对环境更加友好。其次，eVTOL噪音水平低。其电动推进器在运行时产生的噪音相较于传统直升机的燃油发动机要小得多，在城市环境中飞行时，能够有效减少对居民生活和工作的噪音干扰。根据Lilium的对比，eVTOL的起降噪音约为65db，远低于直升机起降噪音（约120db）。Joby S-4最新的噪声表现为：巡航状态（500m飞行高度以185km/h的速度飞越测量点上方）为45.2dB（A），起降阶段（距测量点100m）＜65dB（A）。
成本优势：eVTOL的价格更便宜，约是传统直升机的1/5到1/10之间。价格越便宜，越容易获得大规模应用。其次，eVTOL使用电力作为能源，相比传统直升机使用的燃油，成本大幅降低。根据麦肯锡预测，eVTOL规模化运营后成本将降至0.5-2.5美元/座/英里，约为直升机成本的1/5。另外，eVTOL的维护成本低。eVTOL的电动系统结构相对简单，没有复杂的机械传动部件，如发动机的齿轮箱、传动轴等，因此故障点较少，维护保养更加容易，维护成本也更低。此外，电动部件的使用寿命相对较长，进一步降低了长期运营成本。
安全性：eVTOL的飞行稳定性好：一般采用多旋翼、复合翼或倾转旋翼等设计，多个推进器的协同工作使得飞行器在飞行过程中能够更好地应对各种复杂情况，在遇到气流干扰等情况时，能够更灵活地调整姿态，增强了飞行的稳定性。其次，eVTOL的安全冗余度高：部分eVTOL设计具备动力冗余功能，即使有部分推进器出现故障，仍能依靠其他正常的推进器维持飞行或实现安全降落，提高了飞行的安全性。再次，eVTOL拥有先进的飞行控制系统：通常配备有先进的飞行控制系统和传感器，能够实时监测飞行器的飞行状态，自动调整飞行姿态、速度、高度等参数，减轻飞行员的工作负担，降低人为操作失误的风险，还可以与城市的空中交通管理系统进行数据交互，实现更加智能、安全的飞行。根据EASA的统计及论文《不同构型电动垂直起降飞行器动力系统的安全性评估》的测算，eVTOL的安全性是直升机的10倍以上。
应用场景：由于其环保、低噪音、低成本以及无需跑道等优势，eVTOL非常适合用作城市空中交通的解决方案，用于提供城市内的空中出租车服务，实现点对点的快速运输，满足人们对于高效、便捷出行的需求，有望成为未来城市交通体系的重要组成部分。其次，eVTOL可用于城市内及城市周边的物流运输，特别是对于时效性要求较高的小件货物配送，能够避开地面交通拥堵，实现快速送达，提高物流效率。再次，能为游客提供独特的空中旅游观光体验，让人们从空中欣赏城市景观、自然风景等，开发新的旅游线路和项目，具有较高的附加值和市场潜力。最后，在应急救援场景中，eVTOL能够快速到达事故现场，如在医疗急救中，可以及时运输医疗人员和物资；在自然灾害救援中，能够快速进入受灾区域进行人员搜救和物资投放等，其垂直起降和灵活的飞行性能使其在复杂环境下的救援行动中更具优势。
商业化进展
目前，国内外多家企业在eVTOL领域展开激烈竞争：
国内：湖南某公司的eVTOL工程样机完成首次公开演示飞行，自2024年12月中旬总装下线以来，该样机已在西安、长沙进行多次验证性飞行，完成了飞机整体架构、航电设备及核心飞控系统的功能性验证，标志着该公司全倾转旋翼eVTOL工程样机进入常态化飞行验证阶段；广东某公司的飞行汽车在上海陆家嘴成功完成首次试飞，此次试飞在复杂的城市低空气象和电磁环境中进行，旨在验证飞行器的智能操控系统、稳定性和可靠性。
国际：Joby Aviation宣布其电动空中出租车已进入型号认证的最后阶段，即型号检查授权 (TIA) 测试。此次测试在 Joby 模拟器中使用符合 FAA 标准的驾驶舱进行，由四名 FAA 试飞员完成为期三天的评估，主要针对飞行安全的人为因素，包括飞行员工作负荷、驾驶舱人体工程学等。首架符合 FAA 标准的飞机正在加利福尼亚州马里纳建造，计划于 2025 年开始 TIA 飞行测试。
在投融资方面，国内外企业动作频频：
国内：上海某公司宣布完成Pre-B轮数亿元人民币融资，这是自2024年3月以来的第六轮融资，累计融资金额超过1.5亿美元。此次融资将加速其eVTOL验证机型的研发，推动其适航取证与商业化落地；合肥市某公司完成超亿元人民币A+轮融资，资金将用于新能源航空器的研发制造与商业运营，特别是其多旋翼eVTOL飞行器的适航取证工作及倾转旋翼eVTOL飞行器的试飞。
国际：Lilium GmbH宣布与Mobile Uplift Corporation GmbH签署资产购买协议，Mobile Uplift Corporation GmbH计划收购Lilium GmbH及其子公司Lilium eAircraft GmbH的经营资产，以重启业务运营；混合动力电动垂直起降（eVTOL）飞机开发商Horizon Aircraft宣布获得840万美元的战略投资。此次融资将用于增强公司资产负债表，支持运营、治理和监管重点，并资助其Cavorite X7混合动力eVTOL的进一步开发和飞行测试；Eve Air Mobility (Eve) 宣布从巴西国家开发银行 (BNDES) 获得 3500 万美元的资金，以支持其 eVTOL 开发项目。此次融资是在先前获得的 9250 万美元研发信贷额度和 5000 万美元花旗银行投资的基础上进行的。BNDES 的资金将用于制造符合标准的 eVTOL 原型车及其测试流程。
政策支持方面，中国已明确将eVTOL纳入绿色航空制造体系发展规划。工信部等四部门印发的《绿色航空制造业发展纲要（2023-2035年）》提出，到2025年实现eVTOL试点运行，到2035年新能源航空器成为发展主流。目前，合肥、杭州、深圳、苏州、成都、重庆等六个城市已初步确定为eVTOL试点城市。
未来展望
尽管eVTOL技术仍面临一些挑战，如电池能量密度限制、空中交通管理系统的完善等，但其发展前景十分广阔。随着技术进步和政策支持，eVTOL有望在未来十年内广泛应用，特别是在城市交通、物流运输和应急救援等领域。它不仅能够缓解城市交通拥堵，减少碳排放，还能够为偏远地区提供更便捷的交通服务，推动整个低空经济生态的繁荣发展。
正如加勒特·阿斯珀所说：“eVTOL技术的未来前景广阔，有望改善交通状况、促进经济发展，并推动可持续发展目标的实现。”我们有理由相信，eVTOL将成为未来城市交通的重要组成部分，为人们带来更加便捷、高效的出行体验。