汽车前沿概念：飞行汽车-引领未来低空发展的新引擎（先进制造2024前沿第8期）

2024年9月9日先进制造20242024年9月9日总第8期总第8期汽车前沿概念：飞行汽车——引领未来低空发展的新引擎低空经济发展重要载体重点企业推进产品进程政策与产业需协同推进IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII飞行汽车是指面向立体智慧交通的运载工具，兼具地面驾驶及空中飞行功能，具有多功能化、电动化及智能化等特征。从车身结构来看，目前主要包括一体式、分体式及可分离一体式飞行汽车：在陆地行驶状态下机臂、旋翼等飞行系统被完全折叠收纳进车体内并可通过打开机臂切换到飞行模式，满足人们短距离低空出行的需求。分体式飞行汽车：由陆行体和飞行体两部分构成，地面行驶时，陆行体可将飞行体完全收纳至车内，进行地面移动。空中飞行时，飞行体则通过与陆行体分离的形式来可分离式飞行汽车：通过飞行舱和底盘的分离或组合来分别满足地面驾驶及空中图1:一体式飞行汽车图2:分体式飞行汽车图3:可分离式飞行汽车2021年2月，中共中央、国务院印发了《国家综合立体交通网规划纲要》,首次将低空经济纳入国家规划。此后，积极培育低空经济等若干战略性新兴产业，打造低空经济等新增长引擎成为塑造当前经济增长新动能与新优势的重要方向之一。北京、深圳、合肥、上海等地也纷纷响应中央政策，陆续推进出台发展低空经济与培育未来产业相关的政策文件。低空经济利好政策频发，为与类似的低空飞行器如直升机与传统固定翼飞机相比，飞行汽车结合了汽车和飞机的功能，拥有不需要跑道、起降占用空间小、航行速度快、噪音小，安全性高且应用场景更多样等独特优势。其有望在缓解城市地面交通拥堵，提高出行效率，推进航空、汽车、新能源、人工智能等多个领域的技术创新与促进不同产业之间的融合发展等方面发挥重要作用，成为低空经济产业发展的重先进制造2024IIIIIIIIIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII20世纪初期，行业开始探索起步20世纪初期，行业开始探索起步时间1917年"飞行汽车之父"柯蒂斯(Curtis)尝试研制人类第一款飞行1921年双翼飞机形态在空中飞行，而在街道行驶时，机翼会沿着车1937年可达180公里/小时，陆地行驶速度可达90公里/小1939年1946年20世纪中后期，行业进入创新尝试阶段20世纪中后期，行业进入创新尝试阶段时间1971年上，这为后来的飞行汽车技术发展提供了宝贵的经验和启1986年准的第二架飞行汽车，同时也是20世纪最成功的飞行1991年PaulMoller推出了第一款垂直起降飞行汽车(M400),这成为了飞行展的一个重要且可行的方向。21世纪以来，行业进入快速发展阶段时间美国Terrafugia公司宣布，该公司推出的世界首款飞行汽车“飞跃”(Transition)已经完成首次试飞并取得成中国吉利收购美国Terrafugia(太力)标志太力飞车Transition(TF-1)作为陆空两栖的狭义飞行汽车产品首次获得美国美国联邦航空管理局(FAA)为AlefAutomotive公司的产品——3飞行汽车上下游产业链条涉及多个环节IIIIIIIIIIIIIIIII产业链上游包括材料与部件，下游则涉及多项应用场景产业链上游包括材料与部件，下游则涉及多项应用场景飞行汽车产业链上游包括材料、部件，中游为整车制造，下游则涉及应用材料：碳纤维复合材料以低密度、高强度、耐疲劳、耐腐蚀、形状可灵活制造等特性在应用上具有显著优势。部件：重点涉及飞行控制系统、动力与能源系统及通信系统等核心系统。其中，飞行控制系统负责控制飞行汽车的飞行姿态、航迹和速度，是确保其飞行安全性和效率的关键系统之一。动力与能源系统主要为飞行提供必要的升力和推进力，是最核心的系统之一，也是整机成本中占比最大的部分。通信系统主要负责控制飞行汽车与地面控制中心、空中交通管理系统以及其他飞行器之间的信息传输、处理及交换工作。整车制造：飞行汽车整车组装及系统集成，当前整车主要涉及一体式、分体式及可分离式三种构型。应用：涵盖了生产作业、公共服务及航空消费等多类应用领域，具体涉及农业植保、工业巡检、应急救援、环境监测、城市管理、观光旅游、低空出行、物流配送等应用场景。图3:飞行汽车产业链全景图上游：材料与部件上游：材料与部件材料铝合金一体式飞行汽车铝基复合材料碳纤维复合材料部件分体式飞行汽车飞行控制系统动力与能源系统观光旅游通信系统低空出行可分离式飞行汽车导航系统下游：应用应用农业植保中游：整车制造整车组装及系统集成传感器系统环境监测物流配送应急救援工业巡检城市管理*数据来源：赛迪顾问整理，2024年9月政策支持为飞行汽车发展提供强劲助力IIIIIIIIIIIIIIIIII国家发布相关政策鼓励飞行汽车发展国家近年来大力支持相关产业发展，围绕飞行汽车不断出台相关政策文件，为其研发、验证及应用提供引领与指导。2022年，《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021-2035年)》明确将飞行汽车写入规划，部署飞行汽车研发，突破飞行器与汽车融合、飞行与地面行驶自由切换等技术。2023年，工业和信息化部等四部门发布《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》,提出到2035年，建成具有完整性、先进性、安全性的绿色航空制造体系。2024年，工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局出台《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》,鼓励开展飞行汽车技术研发、产品验证及商业化应用场景探索。空域开放管理及适航认证的完善为“飞得起来”奠定法规空域开放管理及适航认证的完善为“飞得起来”奠定法规支撑2023年6月28日，《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》发布。该条例按照分类管理思路，划设了无人驾驶航空器飞行管制空域，建立了飞行活动申请制度，对飞行活动进行了明确规范。2023年12月21日，中国民航局发布《国家空域基础分类方法》,对我国空域划设和管理使用进行规范。依据航空器飞行规则和性能要求、空域环境、空管服务内容等要素，新增设了G、W类空域，为无人驾驶航空器飞行提供了法规上的支持。该方法的出台是中国在空域管理方面迈出的重要一步，同时也有助于为飞行汽车等相关产业的健康发展提供安全有序的空域环境。目前我国尚未出台直接针对飞行汽车取证的法律法规，但参考eVTOL的取证情况，中国民航局创新性地针对亿航EH216-S机型成立专家组、研究制定《亿航EH216-S型无人驾驶航空器系统专用条件》等文件，最终在2023年10月对其发出了全球首张eVTOL的型号合格证，后又分别于2023年12月与2024年4月对其颁发了标准适航证及生产许可证，使之成为全球首个获得适航“三大通行证”的载人无人驾驶飞行器。这说明我国适航认证标准正在逐步加强完善建设，为飞行汽车的商业起飞创造了有利的法规环境。图4:我国民用航空器适航认证进程型号合格证型号合格证(TC)生产许可证生产许可证(PC)单机适航证单机适航证(AC)5重点企业稳步推进产品进程，将带动多领域发展IIIIIIIIIIII重点企业积极布局抢占飞行汽车赛道重点企业积极布局抢占飞行汽车赛道从飞行汽车企业布局来看，相关企业主要集中在广州、北京、上海、成都等低空经济发展进程较快的地区，其中小鹏汇天和广汽集团是行业当前表1:飞行汽车重点企业动态表1:飞行汽车重点企业动态时间2023年10月公开发布在研的全新产品——"陆地航母"分体式飞行汽车。2024年1月陆空一体式飞行汽车首次在国际舞台亮相；宣布"陆地航母"将于2024年四季度开启预订，并度开始量产交付。2024年3月2024年9月“陆地航母”实车首次在广州亮相，并进行了公开试飞，演绎了其应用场景。2023年6月GOVE首发亮相，适用地面行驶、空中飞行和空地对接三大场广汽集团2024年3月GOVE在广州CBD上空进行飞行展示，首次完成在城市环境进行飞行验证，为广汽城市空中交通示范运行探索迈出了重要一步。2024年9月广汽宣布GOVE获得中国民用航空中南地区管理局驶航空器特许飞行证，标志着广汽飞行汽车在适航进一步。飞行汽车将营造新的经济增长点，产生多方带动效应随着行业重点企业在产品开发和创新方面的持续投入和稳步推进，飞行汽车的研发、制造将为多从产业链来看，飞行汽车将吸引大量资金与人才，直接带动材料、电子、机械、航空等领域产业链各环节企业发展，形成庞大的产业集群，为经济增长提供新的动力。从市场需求来看，飞行汽车将激发个人出行、生产作业、公共服务等领域的多场景市场需求并在一定程度上促使各地加大低空飞行基础设施的规划与建设投入，促进构建多样化的交通运营模式从技术层面来看，飞行汽车的研发将推动电池技术、轻量化材料、航空电子设备和飞行控制系统等领域的技术创新和进步，为破解电动垂直起降、高效电池及自动驾驶等方面的技术难点提供新IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII建议政府一方面出台针对飞行汽车产业的顶层规划设计，明晰产业未来发展方向及路径，另一方面同步颁发相应的产业支持政策，通过设立产业发展基金等形式对企业进行资金支持，支持其展开关键核心技术攻关、产品测试及推广应建议政府加强飞行汽车相关基础设施建设，除了规划建设垂直起降平台、充电质量和覆盖范围，提升数据传输、空中监管、应急处置等方面的服务能力。建议政府有关管理部门结合飞行汽车早期测试及正式运营阶段不同的需求，出台更具针对性的适航认证标准，同时要尽快制定完善交通管理规范，建立飞行汽车驾驶资质认证及培训体系，明确与飞