通航圈編者按:
近日,中國民航局主管、中國民航報社主辦的權威媒體
《今日民航IFLY》
雜誌刊發了中國民航管理幹部學院通用航空系經管室主任於一教授《探尋UAM發展的中國場景》一文。文章對城市空中交通(UAM)在我國的應用場景進行了分析,認為歐美
基於時間節省與效率提升的城市空中通勤場景可能並不適用我國國情
。相應地,文章認為,UAM在我國至少可以從
鄉村物流、高階私人通勤和新城交通服務
3個方面開展中國特色的探索。
可以預見,在未來數十年的時間內,UAM將會與傳統交通方式長期共存,因此必須推進UAM與其他交通方式的深度融合,重視UAM與下游應用產業的深度融合,才能更有效地發揮UAM的作用。
探尋UAM發展的
中國場景
撰文/於一
中國民航管理幹部學院
浙江建德通用航空研究院
隨著UAM(Urban Air Mobility,城市空中交通)在全球範圍內的快速發展,我國也湧現出了以
億航
、小鵬、吉利
為代表的行業先鋒。目前發達國家對UAM應用場景主要界定為按需城市快捷通勤,但由於國情差異難以適應我國實際,國內學者對UAM行業進展、市場特點、執行技術、安全監管等都進行了較為系統的介紹,並未深入探究UAM在我國的應用場景。因此,
本文在介紹“城市通勤”場景並分析我國特點的前提下,探尋適應我國需求的UAM執行場景,並提出對應的推進落地建議。
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01
未來城市通勤場景
本輪UAM市場的火爆 ,很大程度上起源於
Uber在2016年10月釋出的《Fast-Forwarding to a Future of On-Demand Urban Air Transportation》報告
。報告中設想使用eVTOL航空器,將舊金山馬裡那到聖何塞城區約70千米的通勤,從地面2小時縮短到空中15分鐘。通勤時間的大幅節省與效率的大幅提升,引起了社會各界廣泛的共鳴,並引發了對UAM未來市場的廣闊想象。按此,Uber進一步提出了完成這種空中通勤任務的eVTOL效能要求:電動垂直起降、100Km航程、240km/h巡航速度、4座/商載500公斤以上,巡航高度真高300m。
以這一場景及目標效能為指引,主流UAM廠商開啟了產品競賽。
綜合主要型號的效能引數與對應企業融資額、估值的關係,可以看出
國際資本市場對UAM應用的理解主要聚焦在Uber所提倡的按需通勤場景。
然而我們認為,基於時間節省與效率提升的城市空中通勤場景可能並不適用我國國情,主要理由有3個方面:
一是居住特點
歷史原因導致佔美國人口大多數的中產普遍住在郊區,這些居民有一定的消費能力,日常通勤超過50Km且對時間較為敏感,因此構成了UAM城市通勤場景的潛在使用者群體。
而我國的情況恰好相
反,占人口極少數頂級富豪和占人口大多數的“新市民”住在郊區,中產階級普遍住在城區。
“新市民”群體消費能力不高且時間敏感性不強,因此在很長一段時間內難以成為UAM城市通勤場景的主要使用者。
城市中產雖然每天也在忍受地面擁堵的煩惱,但在我國的大型城市人口稠密區上空開展大規模UAM執行似乎更加不切實際。
二是通勤特點
歐美國家郊區居民的居住相對分散
,比較適於目前UAM航空器5~7座的載運能力。
我國郊區居民居住集中
,而具有50+甚至100座級載運能力的UAM航空器尚無概念。以地鐵日均發運旅客量為例,2017年北京已突破1200萬人次,而同期紐約只有500萬、巴黎為400萬,即使以城市人口總量3800萬位居全球第一的東京,這一資料也僅為700萬。筆者近期在北京早高峰某地鐵站出口看到:上百名年輕人正在排隊領取剛從卡車上卸下的共享單車,這說明
很長一段時間內UAM運載能力是無法滿足我國城市大多數居民早晚高峰通勤需求的。
三是執行環境
我國低空空域管理與歐美國家有較大差異,難以支撐大規模執行,這是老生常談的問題,此處不再贅述。
目前開展執行測試的歐美城市,多是基於成熟的城市直升機執行體系來拓展性探索UAM大規模執行,然而我國目前僅有深圳一地有常態化直升機城市執行,在執行主體、執行經驗等方面積累有限。
此外我國大中城市普遍高樓林立,“城市峽谷”帶來的多種不確定因素對eVTOL航空器執行帶來了顯著的安全挑戰。
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02
我國潛在的UAM應用場景
既然國際通行的按需城市通勤場景在我國可能難以推廣,哪些場景適合我國需求呢?筆者認為,至少可以在
鄉村物流、高階私人通勤和新城交通服務
3個方面開展中國特色的探索。
鄉村物流運輸場景:物流已經成為當前無人機應用的重要場景,以
順豐
等快遞企業為代表的跨城運輸(100Km)、以
迅蟻
為代表的同城速遞(10Km)和以
美團
為代表的短途配送(2Km)都是該領域的先鋒,但
以上案例均著眼於物流體系的最末端即“最後一公里”
,而此處所指
的鄉村物流運輸則強調“
第一公里
”
。
本場景以服務鄉村振興重大戰略為出發點,強調高執行適應能力、面向適宜貨源地、深度融入網際網路銷售體系、多物流方式立體銜接等特點,有效克服了傳統無人機配送在空域、成本等方面的劣勢。
具體而言,我國地理地貌多樣、江河湖海眾多,eVTOL航空器要在鄉村物流場景中發揮好作用,必須能夠廣泛適應高山、高原、跨水、森林等不同執行環境,因此對航空器的抗寒、防水、抗風和高原執行等都提出了較高的要求;應用地點的選擇,重點是具有高附加值、高時間敏感、高密度的產品原產地,按照相對固定航路執行;鄉村物流場景要發揮作用,不能止於第一和最後一個公里,還要與其他交通方式深度融合以降低成本、要與網際網路直播帶貨等營銷深度融合,形成從產品到最終消費者的閉環。
按照以上需求,
我們提出了適應鄉村物流場景需求的UAM航空器效能畫像:採用複合翼構型、商載數十公斤、電動、有效航程200千米、每公斤每千米成本在1元以內。
高階私人通勤
針對第一部分中到的居住在市郊的少量高淨值人群,以長三角和大灣區為代表的,其具有大量的以工作、社交、休閒為目的的高頻跨城通勤需求,但並不匹配國際常見的“按需通勤”場景。
以
Joby
為代表的UAM廠商通勤強調
出行平臺模式
,能夠有效地提高資源利用率,但無法完全滿足高淨值人群對潔淨、專屬、私密的要求。而且,在高峰時段還存在等待時間過長等問題。因此,
透過私人購買的模式,能夠有效確保私密性,克服共享模式的缺陷,與出行平臺形成有效互補。
儘管自動駕駛技術在近年來取得了快速的發展,但
人類對自我駕駛體驗仍有很強的慾望,至少在自動駕駛技術進入普及階段之前將大量存在
。更重要的,
對於年輕的高淨值人群而言,“炫酷”也是使用UAM進行通勤的重要原因,因此對主動駕駛仍有一定的需求。
因此,
私人通勤場景與傳統的直升機商務擺渡類似
,使用者本人及隨行人員約3~5人,通勤距離在100Km左右,主要在非人口稠密區執行,使用者對
時間、安全性、噪音高度敏感,對價格敏感性低
,同時要求航
空器易於操控、介面友好,對駕駛員資質、技能要求低。
按此,
典型高階跨城通勤場景的UAM航空器效能畫像:採用傾轉翼構型、商載500公斤/5座,有效航程100千米以上,巡航噪音低於60分貝,有高級別的輔助駕駛能力。
新城交通解決方案
儘管超大城市持續以“攤大餅”的形式不斷擴大,但仍難以滿足日益增長的人口居住需求。城市的擴張並非沒有上限,研究表明,大多數人能夠接受的日常通勤時間為1小時,這在以“北上廣深”為代表的超大城市的高峰時期對應通勤距離約為30Km。由此產生了一個矛盾的現象:
一方面是城市中心日益高企的房價和稀缺的土地,另一方面是郊區和臨近城市低廉的地價,橫亙在中間的,是高速、地鐵、輕軌等大型城市公共交通設施的鉅額投入。
設想一個3萬人左右的衛星城,與中心城區直線距離50Km,以北京為例,房價約為10倍關係。使用UAM作為通勤工具,從衛星城集散中心飛行至中心城區交通樞紐時間約為15分鐘,按照使用100架19座級eVTOL航空器計算,總投資僅為地鐵的1/15~1/20。可以想象,
巨大的房價差異之間蘊含著高額利潤,低成本的快捷交通將與學校、醫院一樣成為開發商提供的配套基礎設施。
如若以新興空中運輸為引領的交通方案成為現實,將開啟新一輪城市化程序,經濟社會將再獲得一輪繁榮發展的紅利。
對應的,這種UAM航空器的效能畫像是:採用傾轉翼構型、19座以上、有效航程100千米以上,巡航速度超過200Km/h。
#
03
UAM實施落地建議
以上場景僅是以目前可預見的UAM航空器為基礎,按照可預測、可想象的技術發展預期,結合我國國情和經濟社會需求提出的設想。或許未來重大政策支援或重大技術突破的出現,將迅速擴大UAM應用場景,但這不在本文的討論之列。
為推動中國特色UAM場景的探索落地,本文提出如下建議:
提高認識
儘管我國在無人機領域實現了引領式發展,但在UAM領域卻略顯猶豫。從政府方面,並未像歐美國家一樣將UAM提升到未來國家交通戰略的高度。從企業層面,儘管已在從事UAM研發的企業不在少數,但
還缺少世界級、龍頭性企業和具有完整技術、團隊、產品的企業群
。因此,
未來需要在
頂層設計、政策規劃、企業培育、生態建立
等方面繼續努力。
遵循規律
UAM並非只是一種新型的航空器,而是一整套生態體系。國際經驗顯示,從理論到實踐之間,必須要透過組隊試執行進行探索,即由
部件商、主機廠、運營企業、機場、地方政府、監管方
等各個利益相關方
共同開展基於場景的試執行
。
目前國內企業還停留在展示飛行或企業內部的測試飛行,應儘快過渡到
團隊化試執行
上來。
協同推進
有人機的發展歷程已經證明,對中國這樣一個大國而言,必須實現研發製造、安全監管與飛行執行的閉環協同發展。
目前歐美國家在
UAM數字化執行體系
建設方面投入的資源與精力,並不亞於研發製造領域
。且在目前的國際環境下,未來UAM執行管理的規則與技術關乎國家安全,是買不來的。
從某種意義上,安全管理能力將直接決定市場應用的深度和廣度。因此,必須與航空器研發同步推進安全執行管理。
重視融合
UAM並非獨立的執行種類,其仍是交通運輸體系的重要組成部分,是為人的位移及各行各業服務的。可以斷言的是,
在未來數十年的時間內,UAM將會與傳統交通方式長期共存
。因此
必須
推進UAM與其他交通方式的深度融合,重視UAM與下游應用產業的深度融合,才能更有效地發揮UAM的作用。
通航圈轉載編輯。