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旅航者t1|花几十万钱，续航10分钟，飞行汽车给谁开？

【旅航者t1|花几十万钱，续航10分钟，飞行汽车给谁开？】旅航者t1|花几十万钱，续航10分钟，飞行汽车给谁开？
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飞行汽车今年特别火 。
北京车展上 ， 小鹏汽车刚刚发布了“旅航者T1”飞行汽车 ， 其搭载了8个螺旋桨可垂直起降 ， 支持5-25米超低空飞行 ， 单人驾驶、单车位停放 ， 据说售价将与一辆豪华车相仿 。
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小鹏的飞行汽车“旅航者T1”
近年来 ， 吉利、大众、丰田等传统车厂 ， 以及优步这样的出行服务商 ， 都在投资研发飞行汽车 ， 现在 ， 这种属于未来的交通工具 ， 终于将从科幻大片走入现实世界 。
为什么要电动垂直起降
提到飞行汽车 ， 很多人总以为是这样的 。
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这是吉利旗下美国飞行汽车公司Terrafugia的产品 ， 这种固定翼方案较为传统 ， 更像是一架可以收起翅膀在公路上跑的袖珍飞机 。
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Terrafugia飞行汽车在地面时的形态
然而 ， 飞行汽车已经不再是个狭义概念 ， 之所以仍在强调汽车 ， 是因为它会像汽车一样便捷 ， 而不是必须像汽车一样跑在地上 。
目前最流行的飞行汽车方案 ， 是eVTOL（电动垂直起降飞行器） ， 比如英特尔2018年发布的这款飞行汽车 ， 配备了足足18个旋翼 ， 看上去就像一个大号无人机 。
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英特尔的飞行汽车
eVTOL流行 ， 是因为要满足没有跑道的城市环境 ， 就必须采用类似直升机的垂直起降模式 ， 外加城市环境对噪音和排放有着苛刻要求 ， 又只能采用电力驱动 。
除了小鹏旅航者T1 ， 最近最火的飞行汽车来自日本SkyDrive公司 ， 一家背后站着丰田的初创公司 。
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SD-03飞行汽车
今年8月底 ， SkyDrive推出了SD-03飞行汽车 ， 并且展开了公开试飞 。
SD-03长2.9米、宽1.3米 ， 采用电动驱动 ， 8个螺旋桨上下为一对分布在车身4角 ， 可垂直升降 ， 仅支持单人驾驶 。
现场演示中 ， 一名驾驶员操控着SD-03 ， 在1万平方米的试验场内 ， 完成了升空3米并绕场4分钟的飞行 。
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SD-03飞行汽车完成试飞
SkyDrive计划在2023年开售两座版本飞行汽车 ， 售价在30-50万美元之间 ， 并同时推出商业载人空中交通服务 。
锂电池续航问题无解
话虽如此 ， SkyDrive的产品却有一个绕不过去的缺陷——续航能力严重不足 ， 这也是眼下所有eVTOL方案的通病 。
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eVTOL方案的飞行汽车
固定翼飞机的升力来自机翼 ， 发动机只需提供推力 ， 而直升机的升力和推力 ， 全部来自发动机推动旋翼旋转 。
也就是说 ， 类似直升机的垂直起降方案 ， 能源效率远低于固定翼方案 。
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外加 ， 同等重量之下 ， 航空燃油的能量密度是锂电池的43倍 。
这就导致 ， SkyDrive的SD-03飞行汽车 ， 满电续航只有可怜的5-10分钟 。
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马斯克也琢磨过eVTOL方案 ， 结论是锂电池能量密度至少也要达到400Wh/kg ， 但即便特斯拉Model 3使用的21700圆柱型电池 ， 单体能量密度也只有300Wh/kg 。
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Model 3使用的21700圆柱型电池
因此 ， 以目前的锂电池技术 ， 飞行汽车很难达到重量和续航的平衡 ， 想要更长的续航 ， 或是多载一个人 ， 都意味着更重的起飞重量和更低的电池效率 。
2018年 ， 美国化学学会《能源快报》杂志刊登的论文认为 ， 目前eVTOL方案最佳平衡点为起飞重量1-2.5吨 ， 飞行半径40-60公里 。
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采用eVTOL方案的飞行汽车
这个技术指标 ， 也是目前绝大部分eVTOL方案飞行汽车难以突破的极限 。
为此 ， 一些飞行汽车企业改用了氢燃料电池方案 。
去年 ， 由NASA、雷神、空客、波音等公司前员工组成的Alaka'i公司 ， 推出了采用氢燃料的Skai六旋翼飞行汽车模型 。
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Skai六旋翼飞行汽车模型
Alaka'i公司介绍 ， 一磅压缩氢所含能量 ， 比一磅电池高200倍以上 ， 因此这款飞行汽车一次加氢 ， 就能飞行4小时以上 ， 续航里程达到640公里 ， 并可搭载5名乘客 。
今年 ， Skai原型机已经出炉 ， 正在和美国联邦航空管理局（FAA）一起测试 ， Alaka'i计划将售价压低到20万美元一台 ， 年产量可以达到10000台 。
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Skai六旋翼飞行汽车内部
美国将对飞行汽车监管
除了可怜的续航里程 ， eVTOL方案的另一大难题在于安全监管 。
毕竟 ， 无人机“炸机”是常有的事 ， 而且无人机“炸机”只是烧钱 ， 飞行汽车“炸机”却会丢命 ， 甚至还会对地面人员造成安全威胁 。
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无人机炸机
而且就飞行安全而言 ， eVTOL方案参照的直升机本身就非常糟糕 。
根据2018年美国直升机安全协会（USHST）统计 ， 直升机坠机率在所有飞行器中最高 ， 平均每10万小时发生3.72次坠机事故 ， 高于热气球、飞艇和固定翼飞机 。
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直升机坠毁
在低空环境 ， 多变的气候条件和复杂的障碍物 ， 都会严重影响飞行汽车的飞行安全 。
目前 ， FAA对一些飞行高度较低且体型较小的飞行汽车给予了极大宽限 ， 将其认定为超轻型飞机 。
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这意味着飞行汽车司机不需要考取飞行员执照 ， 也不需要注册飞机 ， 更不用适航证书 ， 几乎不需要任何许可就可以上天 。
不过 ， 美国法律也对超轻型飞机也有一些限制 ， 比如禁止在夜间、人流拥挤区域飞行等 。
未来 ， 美国针对飞行汽车的监管标准和法规 ， 可能会参考目前流行的无人机 。
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NASA和FAA针对无人机的管理非常系统 ， 涉及到空域设计、空中走廊、动态围栏、恶劣天气影响、拥堵管理、地形管理、路线规划、排序和间隔和应急管理等方方面面 。
极可能成为富人的玩具
虽然续航和安全都存在缺陷 ， 但资本却无比看好飞行汽车的故事 。
目前 ， 全球至少有20家公司涉及飞行汽车领域 ， 其中既有波音、空客这样的巨头 ， 也有一些名不见经传的初创公司 。
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2018年 ， 空客和奥迪展示共同开发的飞行汽车原型
优步则提出 ， 要以垂直起降的飞行汽车打造空中出租车模式 。
为此 ， 优步旗下飞行业务Uber Elevate ， 与巴西航空工业公司（Embraer）、贝尔（Bell）和波音子公司Aurora等传统航空领域企业展开了合作 。
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优步空中出租车S-A1
今年1月 ， 优步又与现代汽车合作 ， 推出概念电动飞行出租车S-A1 ， 其续航里程可达100公里 ， 巡航速度可达290公里/小时 ， 最多可搭载4名乘客 。
优步计划于2023年之前 ， 在全球主要城市推出空中出租车项目 。
不过 ， 一些研究机构怀疑空中出租车是否可行 。
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优步空中出租的设想
以2017年美国高速公路高峰期单车道每小时载客容量计 ， 如果用载客3人的空中出租车替代 ， 一条空中走廊每小时会经过1246辆飞行汽车 ， 如果再算上美国出租车平均40%空驶率 ， 将会超过2000辆 ， 这比洛杉矶每天起降的商业航班还要多 。
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Alaka'i公司的Skai飞行汽车 ， 则将应用场景瞄准在急救、搜救及物流等 ， 执行这些工作和服务 ， 无需使用载客飞行的认证标准 ， 可以迅速实现落地 。
目前看来 ， 飞行汽车恐怕很难像汽车一样走进千家万户 。
密歇根大学航空工程学教授埃拉·阿特金斯直言 ， 出于成本考虑 ， 普通人开飞行汽车去超市肯定不太现实 ， 飞行汽车可能只适合卫星城到市区的通勤 。
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阿特金斯教授大胆预言 ， 未来的卫星城将是富人聚集区 ， 甚至可能会跳过道路建设 ， 取而代之的大量起降点和充电设施 ， 富人们利用飞行汽车 ， 几分钟之内就可以从自家后花园飞跃到繁华市中心 。
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简而言之 ， 飞行汽车提供的高速运输服务 ， 将帮助富人实现静谧居住和快速通勤的双重需求 ， 飞行汽车也将成为继超跑、游艇、私人飞机后的又一大富人玩具 。
CNBC：Chinese electric car start-up Xpeng shows off new flying vehicle
CNN：Japanese company successfully tests a manned flying car for the first time
The New York Times：Humans Take a Step Closer to 'Flying Cars'
Center for American Progress：Flying Cars Will Undermine Democracy and the Environment
Car Advice："Flying car" publicly tested in Japan. Is this finally the real deal?
The Verge：Electric flight is coming, but the batteries aren’t ready
Wired：Flying Car Startup Alaka'i Bets Hydrogen Can Outdo Batteries
Wired：The battery to power Uber's flying car dreams doesn’t exist (yet)
文｜张超


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