電動垂直起降飛行器(eVTOL)

電動垂直起降飛行器

eVTOL一般指本詞條

電動垂直起降飛行器eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing ),也被稱為電動垂直起降航空器eVTOL Aircraft,是指採用電機驅動的具備垂直起降能力的飛行器,無需跑道即可實現起降,其中電機由電動力驅動,電動力包含電池、燃料電池等不同能源形式。

eVTOL可從兩個維度進行分類。按照運行模式,可分為有人駕駛和無人駕駛兩種類別。 按照產品構型,可分為有機翼和無機翼兩種,其中無機翼類別主要是多旋翼型飛行器,而有機翼類別則可分為複合翼飛行器和傾轉旋翼飛行器,其區別主要是垂直升力和向前推力的產生方式不同。

隨著電儲能技術、電機技術和分散式電推進系統(Distributed Electric Propulsion,DEP)的套用,電動垂直起降飛行器憑藉綠色低碳、安全高效的優勢,成為未來城市空中交通(UAM)和短途運輸的核心載體。摩根史坦利預測,全球UAM市場規模將在2040年達到1萬億美元,並於2050年攀升至9萬億美元。中國eVTOL產業在政策、技術、商業化三端加速突破,已成為低空經濟核心引擎。政策層面,國家成立低空經濟發展司,二十餘省市設立低空產業基金,總規模超千億。技術方面,億航智慧型EH216-S全球首獲TC/PC/AC三證,峰飛航空貨運機型獲TC認證。套用場景覆蓋城市通勤、醫療救援、物流運輸等,預計到2035年低空經濟市場規模將突破3.5萬億元。

基本介紹

  • 中文名:電動垂直起降飛行器
  • 外文名:electric Vertical Take-off and Landing  
  • 別名:飛行汽車、電動直升機、易維托、空中計程車、電動垂直起降航空器
eVTOL簡介,產品構型,發展歷程,套用場景,產業政策,eVTOL與飛行汽車的區別,代表企業,

eVTOL簡介

當前,世界主要航空國家都在積極邁進eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing,電動垂直起降飛行器)新賽道,以搶占未來城市空中交通的制高點。eVTOL設計研發的技術路線主要依據預設的套用場景與目標市場決定,需要較強的技術研發實力、融資能力及適航能力。eVTOL採用分散式電推進系統(DEP),通過電池供電驅動多個旋翼或涵道風扇實現垂直起降,巡航階段可切換至固定翼模式提升效率,其核心組件包括高能量密度電池、輕量化複合材料機身及智慧型飛控系統。
作為未來空中交通產業的細分領域,eVTOL是最熱門的賽道,吸引了包括一批初創型科技企業、傳統汽車和飛機廠商參與。截至2024年3月,全球共有300家公司致力於開發電動垂直起降飛行器,出現了Joby、Archer、Wisk、Lilium、億航、峰飛航空、御風未來、時的科技等專注eVTOL領域的科技企業;波音、空客、貝爾、巴西航空工業等傳統航空企業巨頭也紛紛加入或關注這一領域;賓士、保時捷、現代、吉利等眾多車企和騰訊等網際網路巨頭也在eVTOL賽道展開布局。

產品構型

1.多旋翼型:多旋翼即沒有機翼,整個飛行階段完全依賴多個旋翼的動力輸出來提供升力和前行動力,結構簡單,飛行速度低,飛行航程有限,巡航時速也較低,其商業套用場景主要適用於短途運輸和低空旅遊(如:億航EH216-S,續航時間25分鐘,設計航程30公里,最快飛行速度130公里/小時)。
2.複合翼型:複合翼型配備獨立的垂直升力系統(旋翼)與水平推進系統(固定翼+推進器),起降階段使用旋翼,巡航階段切換至固定翼的模式。垂直起降時,由升力旋翼提供全部升力;平飛時,固定翼產生氣動升力,推進器提供水平推力,關閉或降低升力旋翼轉速以節省能耗。由於需同時集成旋翼與固定翼,因此結構複雜,安全性較高,使用的電機數量較多,載重比低,相對成本也較高。
3.傾轉旋翼:傾轉選翼結合了多旋翼的功能,旋翼既提供升力也提供巡航推力,飛行速度快、載重比高、整機性價比高、而且適航條款比較清晰,具有較好的運營經濟性,在未來商業場景中更有優勢。
電動垂直起降飛行器(eVTOL)
eVTOL靜態展示

發展歷程

2023年10月13日,中國民用航空局向億航智慧型設備(廣州)有限公司頒發EH216-S型無人駕駛航空器系統型號合格證,標誌著EH216-S的型號設計符合民航局適航要求,具備載人運營安全能力的同時,也具備了無人駕駛航空器載人商業運營的資格。這也是全球首張無人駕駛的載人電動垂直起降航空器型號合格認證。
2024年3月22日,峰飛航空V2000CG獲得由中國民用航空華東地區管理局頒發的型號合格證,是全球首個通過型號合格認證的噸級以上eVTOL電動垂直起降航空器。2024年12月24日,中國民航華東地區管理局向峰飛航空頒發了V2000CG無人駕駛航空器系統的生產許可證(Production Certificate,簡稱PC),標誌著中國2噸級eVTOL無人駕駛貨運航空器向產業化發展邁出了堅實的一步。
2024年5月22日,中國民用機場協會在第五屆中國機場發展大會上發布《電動垂直起降航空器(eVTOL)起降場技術要求》團體標準。
2024年6月,西北工業大學發布eVTOL電動垂直起降飛行器最新成果。該飛行器可垂直起降,無需機場跑道。安全性極高,在部分旋翼失效情況下依舊可以安全飛行。首創三翼面六旋翼全傾轉旋翼氣動布局,飛行效率高更省能。是中國首個完成樣機飛行試驗的全傾轉旋翼eVTOL飛行器。
2024年9月16日晚,億航智慧型宣布其EH216-S無人駕駛電動垂直起降航空器(eVTOL)獲得巴西國家民航局頒發的試驗飛行許可證書,並計畫在巴西進行測試和試飛。9月25日,億航智慧型宣布其無人駕駛電動垂直起降(eVTOL)航空器EH216-S成功完成在巴西的首次飛行。10月,滇池度假區大漁街道海晏村舉行了eVTOL(無人駕駛載人電動垂直起降飛行器)載人首飛活動,此次eVTOL載人首飛活動採用全球領先的億航無人駕駛自動飛行器 EH216—S。
2024年11月3日,電動垂直起降飛行器M1 eVTOL(電動垂直起降飛行器)亮相第七屆進博會展廳。11月14日,億航智慧型宣布,適用於億航EH216-S的高能量固態電池取得重大技術突破,搭載固態電池的eVTOL成功不間斷飛行了近50分鐘,續航時間提升了60%至90%。11月18日,中國航空運輸協會通航業務部、無人機工作委員會主任孫衛國在2024國際電動航空(崑山)論壇上透露,中央空管委即將在六個城市開展eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing 電動垂直起降飛行器)試點。據新華財經報導,試點城市初步定為合肥、杭州、深圳、蘇州、成都、重慶。11月20日,深圳市鹽田區大梅沙海濱飛行基地迎來了首條eVTOL(電動垂直起降飛行器)旅遊觀光航線的飛行測試。11月29日,峰飛航空2噸級eVTOL電動垂直起降航空器在日本岡山成功首飛,完成中國噸級以上eVTOL在日本的首次飛行。12月16日下午,億航智慧型無人駕駛載人eVTOL EH216-S在上海徐匯區龍華直升機場完成首飛。
2025年2月10日,寶雞市鳳翔區高新技術產業開發區訊息,國內首架噸級液氫電動垂直起降無人機日前在當地試飛成功。這是陝西在液氫套用領域取得的重大突破。
2025年3月28日訊息,廣東羽飛航空投資有限公司在廣州花都區正式發布全球首款超輕型可摺疊電動垂直起降飛行器(eVTOL)"羽兔A100",這是全球首款可摺疊eVTOL飛行器。
2025年4月5日,億航智慧型桃花載人無人機E-VTOL首次亮相海拔3000米高度,並成功首飛。據悉,億航智慧型已在國內合肥、杭州等地開展低空文旅項目,在全球19個國家,完成65000架次安全飛行。同月,中信海洋直升機股份有限公司展出了新款電動垂直起降飛行器的全功能飛行模擬器。5月20日晚,電動垂直起降載人飛行器(eVTOL)成功完成多項飛行動作,完成首次在雲南公開亮相。
2025年5月,由深圳智航無人機有限公司自主研發的全球首款載人飛碟eVTOL亮相深圳國際會展中心。該載人飛碟直徑約5米,外形像UFO,配備一體式玻璃座艙罩,採用碳纖維等新型複合材料研製而成,有3.5噸以上的浮力,可以在水面、地面進行起降。2024年7月,該載人飛碟在深圳鹽田區大梅沙海濱公園首飛。7月14日,齊飛航空科技自主研發的2噸級全尺寸5座載人eVTOL機型W280在蘇州盛澤湖全空間無人體系示範島成功完成首次飛行。
2025年7月15日,由峰飛自主研發的2噸級eVTOL(電動垂直起降)航空器順利完成渡江節安全保障演練。此次參與安全保障的機型是全球首個獲頒TC/PC雙證的噸級eVTOL航空器。航程最大約250公里,時速最高達200公里,能在複雜水岸、船隻甲板等狹窄區域靈活起降,懸停在目標水域上空,為救援作業提供關鍵空中支點,是全球首個參與長江救援演習的機型。預計在12月底,首台“漢陽造”eVTOL航空器將總裝下線。

套用場景

相比傳統直升機,載人eVTOL純電驅動、噪聲低、性價比高、更加環保,是一種更符合未來城市空中交通系統的產品。
第一階段,eVTOL更多的是替代直升機,替代其低空旅遊市場,比如郊外、景區。第二階段套用到短途運輸,比如從高鐵站到旅遊景點,再比如城際之間的套用。第三階段,是為所有人提供服務,從市中心可以提供到各個區域出行的服務。

產業政策

2019年9月,中共中央、國務院印發《交通強國建設綱要》,明確從2021年到本世紀中葉,中國將分兩個階段推進交通強國建設。到2035年,基本建成交通強國,形成三張交通網、兩個交通圈,基本形成“全國123出行交通圈”。
2021年3月,《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》全文發布,其中在第十一章“建設現代化基礎設施體系”中明確:建設現代化綜合交通運輸體系,加快建設世界級港口群和機場群,穩步建設支線機場、通用機場和貨運機場,積極發展通用航空。
2023年10月,工信部、科技部、財政部、中國民航局四部門印發的《綠色航空製造業發展綱要(2023-2035年)》正式發布,明確提出到2025年,電動垂直起降航空器(eVTOL)實現試點運行;到2035年,建成具有完整性、先進性、安全性的綠色航空製造體系,新能源航空器成為發展主流。鼓勵開展綠色航空示範運營,加快將eVTOL融入綜合立體交通網路,初步形成安全、便捷、綠色、經濟的城市空運體系。
2023年11月,由國家空中交通管理委員會辦公室會同有關部門起草的《中華人民共和國空域管理條例(徵求意見稿)》正式發布,意味著空域改革會進一步深化。
2024年11月18日,中國航空運輸協會通航業務部、無人機工作委員會主任孫衛國在2024國際電動航空(崑山)論壇上透露,中央空管委即將在六個城市開展eVTOL(電動垂直起降飛行器)試點。六個試點城市初步確定為合肥、杭州、深圳、蘇州、成都、重慶。

eVTOL與飛行汽車的區別

飛行汽車flying car:顧名思義,飛行汽車指既能在地面行駛又能在空中飛行的陸空兩用交通工具。嚴格來說,真正意義上能跑能飛的陸空兩用飛行汽車在航空英語中稱為“flying car”。
電動垂直起降飛行器eVTOL:eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing)此類飛行器的重點是純電力驅動和垂直起降,基本沒有涉及地面行駛功能,一般僅限于飛行功能。

代表企業

隨著各國對提升應急救援回響效率、緩解超大城市地面交通擁堵的不斷追求,實現空中物資運輸和空中交通出行的需求更為迫切,eVTOL因為垂直起降無需機場、更加智慧型化、低成本、易維護、高安全等優勢,成為切實可行的解決方案。全球有數百家企業投入到空中交通行業,包括初創公司、航空巨頭、出行公司和汽車公司等。
中國eVTOL代表企業:億航智慧型、時的科技、峰飛航空、御風未來、沃蘭特、磐拓航空、小鵬匯天等。
電動垂直起降飛行器(eVTOL)
eVTOL飛行照片

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