前言：

目前，要采用电力系统直接驱动大型飞机还有一定困难。

根据航空工业未来发展的推测，在2030年之后可能会出现新型混合动力分布式推进的支线飞机。

作者 | 方文三

图片来源 |  网 络 

电动飞机真正落地的核心技术指标

高效高功重比电机推进技术、高能量密度长寿命的电池技术、集成电力电子控制技术和电动飞机整体设计技术。

目前应用的电机主要有永磁电机和交流异步电机等，根据推进电机的种类、额定转速和冷却方式的不同电机的功重比也有很大的差别。

在电动飞机中，要想继续增加电机的功重比，就需要在推进电机的热设计、磁性能设计、结构冷却设计等方面要有技术创新，这样才能提升推进电机功重比。

要想推进电机的功重比有数量级的提升，只有颠覆性的技术创新才可能实现。

目前在电动航空上面临的最大挑战是:电池和电动系统的储存能量密度和动力系统的功重比要达到基于燃油的动力系统的水平。

飞机的高性能高功重比的电机、长寿命高可靠高能量密度电池、新型超导材料、网络以及安静的螺旋桨设计都是这一技术下的核心关键技术。

电池能量密度是飞行的核心因素

电池技术要大量应用于航空，还必须证明该技术的安全性能和基础设施的要求。

和电动汽车类似，电池能量密度是依然是电动航空领域的核心因素，将直接影响飞机的续航时间。

但当前市面上量产的电池能量密度，还不能满足长时间飞行的需求。

已有不少研究表明，在相同续航下，纯电动飞机的电池容量将显著高于路面纯电动汽车。

地面交通主要是2D的运动，所有的活动都发生在一个平面上，对汽车本身的重量要求相对宽松。

而飞机则是把2D转换为3D，更需要克服重力的影响，因此飞机载重是影响飞行安全的重要因素，这对电池重量提出更高要求。

目前市面上的电池能量密度在200Wh/kg左右，而技术框架下的能量密度极限，也仅为300Wh/kg左右。

目前市场上可用的电池，根本无法储存足够的能量，以抵消给任何飞机增加的重量，但凝聚态电池的能量密度或将攻克这一难题。

因此，当电池技术在电动航空领域大规模应用时，电池安全性更成为一大核心要素。

根据爱企查信息显示，7月19日，商飞时代（上海）航空有限公司成立，注册资本为6亿元。

由宁德时代、中国商用飞机有限责任公司、上海交大企业发展集团有限公司共同持股。

在今年4月的上海车展上，宁德时代发布了一款全新超高能量密度电池——凝聚态电池。

其单体能量密度高达500Wh/kg，并表示这款电池正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发。

根据官方介绍，凝聚态电池使用了高动力仿生凝聚态电解质、高比能正极，新型负极和电池隔膜。

eVTOL有望率先迈向商业化

电动飞机的一大问题在于续航，聚焦中短途飞行场景的eVTOL，有望成为电动航空领域最先实现商业运行的航空器。

在适用场景方面，机场接驳、旅游观光、城际交通等短途场景将成为eVTOL最先占领的市场。

目前，在eVTOL领域，欧美企业先声夺人，自2016年起蓬勃发展，已有6家企业在美国成功上市。

2021年后，中国eVTOL行业也进入爆发期，创新科技公司发展势头强劲，知名投资机构相继入局。

2022年9月27日，全球首架全电动客机Alice试飞成功，由以色列飞机制造商Eviation制造。

2023年6月，时的科技召开了产品发布会，公司首款5座载人E20 eVTOL原型机正式对外发布，今年下半年，这款倾转旋翼载人飞行器也将迎来首飞。

E20 eVTOL的电池续航能达200公里，巡航速度为260公里每小时，最快速度可达320公里每小时。

时的科技已经完成远翼投资、昆仑资本、KIP资本以及老股东蓝驰创投、德迅投资的1亿元人民币Pre-A轮融资，目前的意向订单也超过数百架。

相较于传统直升机昂贵的乘坐价格，乘坐eVTOL的价格和普通出租车相差不大，可节约80%的出行时间。

预计费用是每公里每人2.5元到2.7元，飞机可乘坐4人，要达到90%左右的载客率，差不多是上海出租车费用的4倍左右。

“城市空中交通”上升到国家战略层面

目前，全球发达国家都在相继出台鼓励空中交通产业的政策，以避免在[城市空中交通（UAM）]这条新赛道落后于人，美日韩更是将其上升到国家战略层面。

今年3月，美国白宫科技政策办公室发布了美国《国家航空科技优先事项》，以确定对美国未来航空科技领导地位具有至关重要影响的关键优先领域，其中就包括电动垂直起降飞行器。

2022年10月，上海发布《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，将在浦东、闵行等多个区域打造未来空间产业集群。

2022年12月，深圳市印发《低空经济产业创新发展实施方案（2022-2025年）》培育空中交通新业态，建设UAM示范城市，加快城市空中交通运营模式及保障体系建设。

在今年3月全国[两会]上，低空经济行业发展就已经成为热点。

到[十四五]末，低空经济对国民经济的综合贡献值将达到3万亿元至5万亿元。

结尾：

就目前而言，全球的电动飞机技术应用均处于起步阶段。

但可以看到，中国科技企业在资本融资、产品研发、销售订单等方面都开始崭露头角。

在政策和资本助推下，中国城市空中交通正在潜移默化地发生着变化，逐渐引领着下一个产业革命。

部分资料参考：36氪：《宁德时代，要造电动飞机了》，创业邦：《国产电动飞机E20发布》

       原文标题 : AI芯天下丨分析丨[电动空中的士]，离我们还有多远？