飞行汽车是伪命题？(飞行汽车技术难题)

“飞行汽车”作为汽车、航空、新能源三大领域的交点，同时又是新材料、人工智能、新一代信息技术最重要的应用场景，其在过去的几年时间内，一直是被誉为是风口之中的风口，引发资本持续追捧。

波音公司收购航空技术公司Aurora Flight Sciences，并将与保时捷联手研发电动垂直起降飞行器；丰田公司投资Joby Aviation和Sky Drive；吉利汽车收购美国Terrafugia并投资德国Volocopoter。

小鹏汽车收购汇天航空后组建小鹏汇天，并在2021年10月，完成超5亿美元A轮融资，投前估值10亿美元，创下亚洲飞行汽车领域的融资纪录；腾讯更是两次领投Lilium。

在这一赛道上，传统航空巨头、汽车大厂、新兴科技企业、互联网巨头似乎谁都不想错过这一“未来”的机遇。摩根士丹利预测，到2040 年，这一市场规模将达到 1.5 万亿美元。

然而，在这个万亿市场还未真正迎来扩容之时，早期玩家Kittyhawk却没有任何征兆的凉了。

成立于2010年的Kittyhawk，由谷歌无人车之父Sebastian Thrun创办，谷歌创始人Larry Page投资下注。早在2012年时，公司旗下产品Heaviside就已通过美国空军的载人飞行测试项目。

此后，这款产品更是参加了美国军方具有前瞻性质的高机动飞行器项目Agility Prime。而Kittyhawk在2020年时，也推出Heaviside二代，能够和空军雷达，地勤等设施建设成完整体系。

而Kittyhawk未来的发展规划是要建成完全自动驾驶的空中出租车，并且要将飞行成本控制在1美元/1英里以下。按照Kittyhawk官网的说法来看，空中出租车将和军用Heaviside基础一起打造，目前该项目已经在启动之中。

但如今Kittyhawk突然宣布关停，这无疑是给火热飞行汽车行业泼了一盆冷水。但事实上，未来飞行汽车若想要大规模落地的话，仍面临着诸多挑战。

众多技术难题待解

安全性是飞行汽车首要解决也是必须要解决的问题。只有这个问题解决后，才能谈后续的商业化。但若要确保飞行过程中的万无一失，对飞行汽车的控制技术要求及其苛刻。

对标无人驾驶技术来看，它除了需要考虑人、车、路等多种因素对驾驶效果的影响外，也必须要考虑交通事故、违章事件等不确定因素。虽然飞行汽车在低空飞行过程中，所面对的环境没有无人驾驶如此复杂。

但在起降过程中，则需要对起降区域的环境、可行区域做出更为精准的判断。而在飞行过程中，也必须要随时面对气流的干扰。而这对于飞行汽车所搭载的传感器的要求很高。

除此之外，这些传感器也必须要面对三维环境、抗噪音干扰、监测距离要做到500米以上。但问题是，现有的传感器技术很难满足这一硬性要求。

以激光雷达技术为例，它大多数应用在光线良好、特征鲜明的开阔空间。但事实上在飞行汽车飞行过程中，所面对的环境更加复杂化和多样化。比如说，因火灾天气导致的低空浓烟密布，台风天气导致的卫星信号失灵，大雾天气导致的城市低空区域能见度较差等等。

而要想让飞行汽车飞起来，则必须要有动力来提升。考虑到其在低空中的实际飞行场景，目前被业内广泛看好的是动力电池技术。但值得关注的是，飞行汽车对电池的充电能力、储能能力和循环寿命，非常苛刻，和道路电动汽车完全不在一个量级上。

比如，一块飞行汽车电池，一年内循环充电1500次，这实际上就相当于续航400公里的动力电池，一年内要行驶60万公里。

更为重要的问题是，动力电池自身的功能会互相限制。如快速充电很可能会减少充电循环次数，而高能量密度又会降低充电速度。然而这个问题很难解决，因为它是由动力电池材料的物理性能所决定的。

除此之外，想要解决动力电池在其他方面的问题也绝非是一朝一夕可以完成的。以动力电池中的自动加热技术为例，它将10微米镍箔放入电池中，以帮助快速加热至60℃，能够让电池快速地放电和充电，这样能够保障飞行汽车在在悬停或者着陆时，保留一定的电量以备使用。

但这个看似简单的技术，国外却耗费10年才逐渐取得突破，并且也只能应用到飞行出租车这个场景之中。接下来若是想要开发出能量密度更高、充电时间在5-10分钟的电池，所需投入的时间、人力、财力估计更大，这在一定程度上也会影响到飞行汽车商业化进程的推进。

同时，保证汽车能飞起来的另一前提是飞行汽车车身所用到的相关材料要够轻，这样才能保障机械翼有足够的升力和拉力，但这又对材料的轻量化技术带来了更大的挑战。

目前业内公认的理想型轻量化材料为镁合金材料，但这个材料有一个致命的缺点：即材料性能会随着温度升高而降低，并且变形难度高于钢和铝。

而高强钢与超高强钢虽能同时满足飞行汽车对轻与重的要求，但这种材料可延伸空间相对较小，成型困难，并且即使成型后也有可能会发生开裂和回弹。

除材料外，多目标结构精细拓扑设计仿真法也能够帮助车身减重。比如，前接梁的优化设计可将初始重量50kg降至36kg；摆臂支座可从3.5kg降至2.7kg。但若是想要实现这个，则需要背后的团队进行大量的仿真测试，但这也必然会拉高飞行汽车前期的研发成本。

技术之外的难题

除技术上的难题需要突破外，更大的难点在于在于政策的监管和市场接受度。事实上，目前多国对于飞行汽车的监管均均处在盲区之中，更别提相关法律条款的出台，行业标准的制定，利好政策的出台。

一个简单的例子足以证明这一切，目前驾驶员手中所持有的各类驾照，未来需要具备哪些条件才能变成空中汽车驾照呢？目前也没有一个完整的说法。

由于飞行汽车处在陆空一体化推进之中，它需要由空管局对航线制定、行驶规则等细节做出完善，而交通部又需要对飞行汽车车辆安全、牌照发放、事故鉴定给出一个标准。整个过程需要不同机构之间协同合作，但这也绝非是短时间就可完成的。

另外，随着后续飞行汽车快速的发展，其对城市规划和公共管理也提出了更大的挑战。一方面，当一个城市的飞行汽车保有量超过10万辆的话，这就要求政府必须要在现有的城市空间中开辟出足够多的场地用以飞行汽车的停放和起降。

但问题是，对于北京、上海这样的超一线城市而言，位置上到底选择在哪里？数量上又要开辟出多少？才能够满足日常居民的需求呢？

另一方面，飞行汽车若只是在特定航线下飞行，倒也完全无须担心市民的接受程度。比如说，人们对于头顶上的飞机早也司空见惯。但若是在未来的某一天，市民头顶上飘着一辆又一辆的飞行汽车。即使很多飞行汽车厂商宣传它并不会掉下来，但又有多少市民可以接受呢？

若大量市民无法接受的话，其必然会引发一个城市关于飞行汽车大量的投诉。此时相关部门为提高一个城市的幸福感，对于飞行汽车政策的监管也必然会随之增强，可这对行业的发展并不是一件好事。

但若是只在特定航线下飞行，整个飞行汽车的应用场景均难以突破。对于飞行汽车背后的公司而言，又要如何找到可持续性的盈利模式呢？

市场到底能做多大？

除政策监管的不确定外，摆在飞行汽车行业面前的一大难题是，如何持续性地降低成本，提高销量。

飞行汽车既非传统意义上的航空业，也不是汽车业，而是一个完全从无到有建立的新产业，行业上的供应链均需要重新整合，而这也导致飞行汽车的成本短期内很难降低。

图源：Aeromobile 官网

比如，日本只能乘坐一个人的飞行摩托，售价在540万元。而根据小鹏汇天此前发布的计划来看，公司所研发的第六代飞行汽车有望在2024年实现量产，售价在100万元左右。但如此之高的售价，能在民用市场上带来多大的需求呢？

以大部分车型价格在百万以上的保时捷为例，据媒体报告，近三年半内，保时捷在中国共售出超31万辆车，占全球总销量32.09%。然而，在富人愿意为豪车买单的背后，有一点不可忽视的因素就是豪车所带来的“面子”。而飞行汽车如此高的售价，能真正让这部分人群的面子得到满足吗？恐怕这里要打上一个问号了？

而从汽车后服务市场来看，由于飞行汽车所用到的均是国内外的前沿技术，这也增加了车辆后续保养、维修的难度。那么，对于飞行汽车的车主而言，他们后续的售后到底是由谁来负责呢？飞行汽车现有的技术团队，是否能够跟得上呢？

另外，对标无人驾驶的保险来看，虽然此前上汽保险销售将无人驾驶车辆风险按照场景分解，推出组合险种，尽可能排除风险点，设计出集车险、财产险、产品责任险于一体的组合保险产品，成为国内自动驾驶商用车领域的首批保险产品。

图源：Aeromobile 官网

但此后也很少听到关于无人驾驶保险的声音。而目前全球保险业均没有直接可以覆盖无人驾驶所有风险的险种。而对于飞行汽车而言，未来又有多少保险公司愿意合作，推出与之符合的险种呢？若是车辆不能投保，这必然会劝退不少消费者。在这些因素的共同影响下，也让飞行汽车的销量成谜。

结语

或许飞行汽车的确有可观的需求，比如，面对各大城市日益严重的交通拥堵问题，传统修高架桥和地下隧道等举措已难以有效解决城市拥堵的交通流网络化效应问题，直升机因噪音大、安全性有局限而应用场景有限。双碳目标下，也的确需要大力发展飞行汽车。

但对于参与的企业来说，面对的却是技术问题、政策监管问题、商业化探索问题、保险问题等等。以上问题的存在，又让我们何时才能真正看到飞行汽车大规模普及的一天呢？