【摘要】近年來(lái)，我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，相關(guān)政策密集出臺(tái)，企業(yè)也作出了積極響應(yīng)，行業(yè)發(fā)展確定性進(jìn)一步增強(qiáng)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得長(zhǎng)足發(fā)展，特別是無(wú)人機(jī)領(lǐng)域處于世界先進(jìn)水平，但我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)整體水平與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定差距。通用航空、無(wú)人機(jī)、飛行汽車是低空經(jīng)濟(jì)的主要產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，特別是近年出現(xiàn)的飛行汽車被視為低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。在飛行汽車研發(fā)方面，國(guó)內(nèi)外均尚處于起步階段，我國(guó)在若干局部技術(shù)上領(lǐng)先，但并未形成明顯優(yōu)勢(shì)。未來(lái)，需推動(dòng)飛行汽車品質(zhì)和關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，同時(shí)，也要加緊籌劃和完善配套的法律法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行環(huán)境及監(jiān)管政策以推動(dòng)城市空中交通（UAM）體系的建設(shè)和低空經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】低空經(jīng)濟(jì) 飛行汽車 通用小飛機(jī) 無(wú)人機(jī)
【中圖分類號(hào)】F562 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2024.15.006
【作者簡(jiǎn)介】沈海軍，同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院教授、飛行器工程研究所所長(zhǎng)，教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員，上海力學(xué)學(xué)會(huì)科普委員會(huì)主任。研究方向?yàn)轱w機(jī)設(shè)計(jì)。主要著作有《騰飛的中國(guó)大飛機(jī)》、《中國(guó)航空史話》、《近空間飛行器》（合著）、《納米藝術(shù)概論》（合著）等。
低空空域泛指1000米高度以下、根據(jù)需要可延伸至3000米高度的空域，而低空經(jīng)濟(jì)則是以航空器低空飛行活動(dòng)為牽引，帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)。低空經(jīng)濟(jì)屬于產(chǎn)業(yè)鏈型經(jīng)濟(jì)，具有多領(lǐng)域、跨行業(yè)、全鏈條等特點(diǎn)。其上游產(chǎn)業(yè)包括低空航空器原材料、核心零部件、通用機(jī)場(chǎng)，以及相關(guān)測(cè)試、試驗(yàn)、生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)和制造，也包括低空通信設(shè)備、導(dǎo)航、低空管理站點(diǎn)等地面配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。中游產(chǎn)業(yè)包括各種低空航空器、有效載荷傳感器、輔助設(shè)備的研發(fā)與制造，以及通用機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、監(jiān)控指揮系統(tǒng)、空域管理系統(tǒng)、城市空中智能交通系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)等。下游產(chǎn)業(yè)則主要集中在應(yīng)用端，具體包括低空物流、低空農(nóng)業(yè)、低空巡檢、觀光旅游、飛行服務(wù)、航空俱樂部、私人飛行汽車、未來(lái)城市空中交通（Urban Air Mobility, UAM）等。低空經(jīng)濟(jì)具有空地銜接緊密、三維立體性強(qiáng)等特征，其發(fā)展主要依托小飛機(jī)、小航線和中小企業(yè)；相關(guān)產(chǎn)業(yè)將低空航空器與諸多其他產(chǎn)業(yè)形態(tài)相融合，所涉及領(lǐng)域及行業(yè)極其廣闊，已經(jīng)成為當(dāng)下中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院（賽迪研究院）2024年4月1日發(fā)布的《中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究報(bào)告（2024）》顯示，2023年我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)規(guī)模超5000億元，預(yù)計(jì)到2026年有望突破萬(wàn)億元。[1]
低空經(jīng)濟(jì)的主要產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域及我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀
低空經(jīng)濟(jì)的主要產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。低空航空器是低空經(jīng)濟(jì)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，具體包括通用小飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、飛行汽車（含電動(dòng)垂直起降航空器，electric Vertical Take-off and Landing，eVTOL，也被稱為“空中的士”）、輕型直升機(jī)、傘翼機(jī)、旋翼機(jī)、動(dòng)力傘、小型水上飛機(jī)、跳傘、翼裝、飛艇、滑翔機(jī)、風(fēng)箏等。其中，通用航空和無(wú)人機(jī)是當(dāng)下低空經(jīng)濟(jì)中最重要的兩大產(chǎn)業(yè)群。
通用航空泛指從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng)。通用航空器中數(shù)量最多的是5噸以內(nèi)的活塞式小型飛機(jī)，這種小型飛機(jī)一般在6000米以下高度飛行，時(shí)速小于400公里，具有效率高、技術(shù)成熟、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。其中最具代表性的是20世紀(jì)70年代后開始出現(xiàn)的超輕型飛機(jī)、動(dòng)力滑翔機(jī)、傘翼機(jī)等超小型航空器，其具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、儀表較少等特征，重量普遍在200公斤以內(nèi)，飛行高度常低于2公里，航程則大多在100公里之內(nèi)。此類航空器長(zhǎng)期以來(lái)受到眾多航空愛好者的追捧，在歐美已被廣泛應(yīng)用于體育訓(xùn)練、休閑娛樂、低空農(nóng)業(yè)作業(yè)等領(lǐng)域。
無(wú)人機(jī)是低空經(jīng)濟(jì)的另一重要產(chǎn)業(yè)形態(tài)，按其用途可劃分為軍用無(wú)人機(jī)和民用無(wú)人機(jī)。中國(guó)民用航空總局2024年3月29日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國(guó)已有實(shí)名登記無(wú)人機(jī)126.7萬(wàn)架。[2]其中，以大疆科技為代表的國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)企業(yè)發(fā)展迅速，在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)重要地位。此外，我國(guó)的軍用無(wú)人機(jī)也處于國(guó)際一流梯隊(duì)，無(wú)論在數(shù)量還是在技術(shù)水平方面均處于世界領(lǐng)先水平。
此外，飛行汽車（含eVTOL）泛指以純電為動(dòng)力源，且具備垂直起降功能的低空航空器，其在安全性、操穩(wěn)性、舒適性、環(huán)保性、智能化等方面的表現(xiàn)突出，已被業(yè)內(nèi)外普遍認(rèn)為是當(dāng)下最具發(fā)展前景的低空航空器，甚至有學(xué)者認(rèn)為其將成為撬動(dòng)我國(guó)未來(lái)萬(wàn)億元級(jí)低空經(jīng)濟(jì)的重要杠桿。eVTOL的最終應(yīng)用場(chǎng)景為城市空中交通體系，因此其也被業(yè)界稱作“空中的士”。與傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)以及直升機(jī)相比，eVTOL在操縱技術(shù)、動(dòng)力響應(yīng)速度、動(dòng)力與操縱系統(tǒng)復(fù)雜度、飛控系統(tǒng)與智能化等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，其平穩(wěn)的垂直起降極大地降低了駕駛員操縱飛機(jī)的技術(shù)門檻，這是該類航空器安全性的重要保證，以及未來(lái)規(guī)模化普及應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。
我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀。低空經(jīng)濟(jì)最早開始于第一次世界大戰(zhàn)之后歐美國(guó)家的航空郵政；第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的20余年時(shí)間里，通用飛機(jī)、輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)、私人飛機(jī)開始在歐美、澳大利亞等地區(qū)盛行，這些國(guó)家也因此享受了一輪低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的紅利。2010年前后，低空經(jīng)濟(jì)進(jìn)入中國(guó)，發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的重要性和必要性凸顯，國(guó)務(wù)院、中央軍委、民航部門等先后頒布了一系列政策法規(guī)，不少企業(yè)也認(rèn)識(shí)到低空經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)前景廣闊，加強(qiáng)了在相關(guān)領(lǐng)域的投資和布局。此后，我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，相關(guān)法律法規(guī)和政策體系也日臻完善。
在相關(guān)政策和法律法規(guī)層面上，2021年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，明確將低空經(jīng)濟(jì)納入發(fā)展規(guī)劃。2023年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)要“打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，全國(guó)工業(yè)和信息化工作會(huì)議則提出，要“打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新的增長(zhǎng)點(diǎn)”。2024年全國(guó)兩會(huì)期間，“低空經(jīng)濟(jì)”被寫入政府工作報(bào)告，強(qiáng)調(diào)要“積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新增長(zhǎng)引擎”。此外，僅2023年一年就有深圳、廣州、上海、合肥等16個(gè)省市將“低空經(jīng)濟(jì)”或通用航空等內(nèi)容寫入政府工作報(bào)告；頂層規(guī)劃和地方政策共同發(fā)力，低空經(jīng)濟(jì)迎來(lái)加速發(fā)展期?！稛o(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》于2023年6月28日由國(guó)務(wù)院和中央軍委正式發(fā)布，并于2024年1月1日起施行，這標(biāo)志著我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“有法可依”的發(fā)展新階段。
在產(chǎn)業(yè)層面上，一方面，我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)展水平逐漸步入世界先進(jìn)行列。另一方面，2024年，低空經(jīng)濟(jì)成為國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域炙手可熱的話題之一，短期內(nèi)低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)企業(yè)數(shù)量暴增。截至2024年3月底，我國(guó)“低空經(jīng)濟(jì)”相關(guān)企業(yè)有6.9萬(wàn)余家，其中2024年1月～3月新增相關(guān)企業(yè)1600余家；從地域來(lái)看，廣東、山東、陜西、安徽等四個(gè)省份相關(guān)企業(yè)數(shù)量位居前列，分別是：廣東省約有1.1萬(wàn)余家，山東省約有5400余家，陜西和安徽省則各有約3500余家。[3]
然而，我國(guó)在通用航空方面和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定差距，相較于低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)，通用航空產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)體量更大但其在國(guó)內(nèi)的發(fā)展卻一直未能取得明顯進(jìn)展，大多數(shù)企業(yè)發(fā)展面臨困難。主要原因有以下幾點(diǎn)。
第一，通用機(jī)場(chǎng)數(shù)量較少。通用機(jī)場(chǎng)是低空經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要載體。2023年，全球通用機(jī)場(chǎng)共計(jì)約3萬(wàn)個(gè)，而我國(guó)通用機(jī)場(chǎng)數(shù)量?jī)H為450個(gè)左右，無(wú)法滿足龐大的市場(chǎng)需求。鑒于此，我國(guó)通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)亟需在“擴(kuò)數(shù)量、提質(zhì)量”上下功夫，特別要結(jié)合新型城鎮(zhèn)化建設(shè)要求，增加超大、特大及大城市周邊的通用機(jī)場(chǎng)數(shù)量。
第二，通用航空器普及率較低，相關(guān)機(jī)構(gòu)與從業(yè)人員數(shù)量亟待增加。目前，全球航空飛行學(xué)校與航空俱樂部數(shù)量總計(jì)約為5000余家。其中，我國(guó)的航空俱樂部（航空駕校）占比小、數(shù)量較少，僅有450余家。截至2023年年底，我國(guó)從事通用及小型航空運(yùn)輸?shù)娘w行員總計(jì)不足4000人，與美國(guó)等國(guó)家相比有一定差距。
第三，國(guó)內(nèi)通用航空器企業(yè)數(shù)量少、體量小，未能形成有競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)產(chǎn)品牌。目前，國(guó)內(nèi)通用航空器企業(yè)大多數(shù)為中小型民營(yíng)企業(yè)，資金和技術(shù)實(shí)力整體偏弱，自主研發(fā)的通用小飛機(jī)銷量較少。為求得生存和發(fā)展，這些企業(yè)的角色主要是為國(guó)外知名輕型飛機(jī)品牌進(jìn)行代工生產(chǎn)。
總體來(lái)看，我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)具備較好基礎(chǔ)，正在邁入一個(gè)快速成長(zhǎng)的新階段。但也應(yīng)看到，在通用航空方面和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定差距。我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)位居世界一流水平，多個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)先全球，民用無(wú)人機(jī)占據(jù)全球70%的市場(chǎng)份額，但該產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)體量較為有限，且行業(yè)內(nèi)發(fā)展已較為飽和，亟需進(jìn)行進(jìn)一步整合。在飛行汽車方面，目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域均尚處于起步階段，我國(guó)在電池、飛控、適航、通信與智能化等若干技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，但整體發(fā)展尚未形成明顯優(yōu)勢(shì)。
低空經(jīng)濟(jì)的主要發(fā)展形式
通用航空是低空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。低空空域和土地、海洋一樣，是一種經(jīng)濟(jì)資源，也是重要的生產(chǎn)力要素。目前，除了公共運(yùn)輸航空和軍事航空以外的航空活動(dòng)都屬于通用航空。從機(jī)型上看，隸屬低空航空器范疇的通用小飛機(jī)既包括輕型固定翼載人飛機(jī)，也包括輕型載人直升機(jī)、傘翼機(jī)、旋翼機(jī)、小型水上飛機(jī)等。
通用航空產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)體量是巨大的，其也是不少發(fā)達(dá)國(guó)家的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著全球經(jīng)濟(jì)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，世界范圍內(nèi)通用航空產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益壯大。相關(guān)資料顯示，2022年全球通用飛機(jī)交付量為2818架，同比增長(zhǎng)6.5%；交付金額為228.66億美元，同比增長(zhǎng)5.9%。[4]
在低空開放的背景下，利用低空空域資源發(fā)展通用航空，既能有效促進(jìn)通用航空產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展，也能促進(jìn)相關(guān)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展。目前，我國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)主要包括通用航空器研發(fā)制造商、通用飛機(jī)核心零部件提供商及各大航空運(yùn)營(yíng)公司。從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，通用航空產(chǎn)業(yè)的上游部分包括核心部件提供商和整機(jī)制造商；中游主要涉及通用航空運(yùn)營(yíng)，包括通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)、航空器維修保養(yǎng)等；下游則最終應(yīng)用于公務(wù)包機(jī)、短途飛行、旅游觀光、救援等多個(gè)領(lǐng)域。
自2016年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)通用航空業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》以來(lái)，通用航空業(yè)被正式確定為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，承載著促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、改善民生和拉動(dòng)新型消費(fèi)的歷史使命。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，通用航空產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)大，相關(guān)企業(yè)的數(shù)量也不斷增加，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。截至2022年底，我國(guó)獲得通用航空經(jīng)營(yíng)許可證的傳統(tǒng)通用航空企業(yè)661家，同比增長(zhǎng)10.4%；通用航空相關(guān)工商注冊(cè)企業(yè)84136家，通用航空短途運(yùn)輸航線121條，通用航空在冊(cè)航空器數(shù)量達(dá)3186架，在冊(cè)管理的通用機(jī)場(chǎng)數(shù)量達(dá)399個(gè)，全國(guó)通用航空2022年共完成飛行121.9萬(wàn)小時(shí)。[5]
目前，我國(guó)通用航空行業(yè)內(nèi)企業(yè)眾多，行業(yè)分布不均、行業(yè)集中度較低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。相關(guān)企業(yè)規(guī)模普遍不大，尚未形成規(guī)?；?、專業(yè)化的運(yùn)營(yíng)隊(duì)伍，運(yùn)營(yíng)能力相對(duì)較弱，商業(yè)模式單一，抗風(fēng)險(xiǎn)能力有待提升。除個(gè)別國(guó)有企業(yè)具備較強(qiáng)盈利能力外，大部分通用航空企業(yè)運(yùn)行成本高，且易于陷入惡性競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，虧損是普遍現(xiàn)象。
我國(guó)通用航空的潛在市場(chǎng)是巨大的，且近年來(lái)國(guó)內(nèi)通用飛機(jī)數(shù)量逐漸增多，市場(chǎng)潛力逐步得到釋放，但受制于空域、機(jī)場(chǎng)保障等因素的影響，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)大部分通用航空企業(yè)尚未具備有效、常態(tài)化、持續(xù)性提供產(chǎn)品的能力，普遍存在“無(wú)機(jī)場(chǎng)可停，缺乏飛行保障”等現(xiàn)象，未來(lái)需在創(chuàng)新發(fā)展模式、改善運(yùn)營(yíng)環(huán)境和拓展終端應(yīng)用市場(chǎng)等方面發(fā)力以突破發(fā)展困局。
無(wú)人機(jī)是低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展重點(diǎn)。隨著相關(guān)技術(shù)的快速進(jìn)步，無(wú)人機(jī)正在我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)、生活的諸多領(lǐng)域中快速普及，從早期“會(huì)飛的相機(jī)”進(jìn)入更多場(chǎng)景，從消費(fèi)市場(chǎng)進(jìn)入工業(yè)市場(chǎng)，成為當(dāng)前我國(guó)低空經(jīng)濟(jì)中最活躍的部分。目前，國(guó)內(nèi)低空經(jīng)濟(jì)正處于一個(gè)快速發(fā)展的新階段，無(wú)論是小型消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)，還是大型工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)，都在不斷經(jīng)歷著快速升級(jí)和換代，其功能更加多樣、性能逐漸優(yōu)化。
在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，根據(jù)賽迪研究院近期發(fā)布的《2024年我國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)展望》報(bào)告，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年，我國(guó)無(wú)人機(jī)相關(guān)企業(yè)已超1.6萬(wàn)家，其中，處于中游環(huán)節(jié)的企業(yè)超過1.2萬(wàn)家，包括無(wú)人機(jī)平臺(tái)、傳感器、軟件和算法等相關(guān)企業(yè)。[6]這些企業(yè)中，屬于我國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游零部件及分系統(tǒng)研制商的主要有欣旺達(dá)、德賽電池、鵬輝能源等；中游工業(yè)無(wú)人機(jī)整機(jī)制造商主要包括大疆、極飛科技、零度智控等；下游應(yīng)用領(lǐng)域則主要涉及地理測(cè)繪、巡檢、農(nóng)林植保、快遞物流、氣象觀測(cè)等。
在應(yīng)用方面，我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)已相對(duì)成熟，正在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、物流等領(lǐng)域全面推廣應(yīng)用，基本已實(shí)現(xiàn)了多品種的全方位覆蓋。例如，2024年春起，美團(tuán)便在深圳多個(gè)景區(qū)利用無(wú)人機(jī)送餐，而后美團(tuán)相繼在深圳、上海等城市的11個(gè)商圈中開通25條航線以提供此類無(wú)人機(jī)送餐服務(wù)，服務(wù)范圍覆蓋寫字樓、景區(qū)、醫(yī)院等場(chǎng)景。截至2023年10月，大疆農(nóng)業(yè)無(wú)人飛機(jī)全球累計(jì)銷量突破30萬(wàn)臺(tái)，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)也正在解鎖春耕新模式，累計(jì)作業(yè)面積突破60億畝次。2024年3月，云南省林業(yè)部門借助無(wú)人機(jī)開展森林防火巡護(hù)，構(gòu)筑了空地一體化“防火墻”，大幅提升了森林防火監(jiān)測(cè)管控能力。無(wú)人機(jī)物流方面，無(wú)論是在“最后一公里”的運(yùn)輸，還是長(zhǎng)距離無(wú)人機(jī)運(yùn)輸方面，我國(guó)都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，這將大幅提升物流效率和并降低物流成本。
未來(lái)，通過無(wú)人機(jī)與低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新，無(wú)人機(jī)應(yīng)用還將有望拓展到智慧城市建設(shè)、醫(yī)療急救轉(zhuǎn)運(yùn)、環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)等多元化場(chǎng)景，以更好地提升社會(huì)運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。
飛行汽車是低空經(jīng)濟(jì)的新引擎。飛行汽車是一種兼具汽車和航空器功能的交通工具，載人eVTOL是當(dāng)下最火爆的一類飛行汽車。相較于傳統(tǒng)飛行器，eVTOL在安全性、智能性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面的表現(xiàn)突出，可在低空快速移動(dòng)與靈活作業(yè)，既能有效緩解交通擁堵難題，也有望在區(qū)域客運(yùn)、貨運(yùn)、私人通勤、緊急醫(yī)療服務(wù)、旅游等方面拓展應(yīng)用。
目前，全球eVTOL行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，從事相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)的公司數(shù)量增長(zhǎng)較快，全球約有500家企業(yè)正在研發(fā)數(shù)百種型號(hào)的飛行汽車產(chǎn)品，研發(fā)企業(yè)既有傳統(tǒng)的航空公司、汽車企業(yè)和通信公司，更有數(shù)量眾多的初創(chuàng)企業(yè)。例如，研發(fā)規(guī)模比較可觀的航空企業(yè)主要有美國(guó)波音公司、貝爾直升機(jī)公司，法國(guó)空客公司等；汽車企業(yè)主要有德國(guó)戴姆勒、日本豐田、韓國(guó)現(xiàn)代、中國(guó)吉利、小鵬汽車等；通信巨頭有我國(guó)的騰訊公司等。典型的頭部初創(chuàng)企業(yè)則包括德國(guó)的Volocopter、Lilium，美國(guó)的Joby、Archer、Wisk，我國(guó)的億航智能、峰飛航空科技、御風(fēng)未來(lái)航空科技、時(shí)的科技、沃飛長(zhǎng)空、零重力等。
當(dāng)前，eVTOL已經(jīng)呈現(xiàn)多樣化發(fā)展態(tài)勢(shì)。在構(gòu)型上，eVTOL已經(jīng)出現(xiàn)了多旋翼式、組合翼、傾轉(zhuǎn)旋翼等3種典型的飛行模式，此外，“汽車＋多旋翼模塊化”運(yùn)行模式的eVTOL也受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。2023年10月，我國(guó)億航智能技術(shù)有限公司自研的EH216-S型無(wú)人多旋翼eVTOL、峰飛航空科技研發(fā)的組合翼“盛世龍”型eVTOL等先后獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的型號(hào)合格證，成為世界首批通過官方認(rèn)證的無(wú)人飛行汽車品牌，這說明我國(guó)eVTOL適航規(guī)范已在實(shí)踐中逐步成形，技術(shù)層面也已取得重大突破。此外，2023年10月，中國(guó)民用航空華東地區(qū)管理局正式受理了時(shí)的科技自主研發(fā)的傾轉(zhuǎn)旋翼模式的E20型載人eVTOL飛行器的適航審定申請(qǐng)；同年12月，中國(guó)民用航空西南地區(qū)管理局受理了沃飛長(zhǎng)空AE200-100型傾轉(zhuǎn)旋翼載人eVTOL型號(hào)合格審定申請(qǐng)，這標(biāo)志著我國(guó)eVTOL適航技術(shù)發(fā)展又迎來(lái)了新的進(jìn)展。
作為低空經(jīng)濟(jì)最重要的載體之一，eVTOL發(fā)展勢(shì)頭迅猛、潛力巨大，涉及的配套產(chǎn)業(yè)包括舵機(jī)、飛控系統(tǒng)、傳感器、導(dǎo)航解決方案、電池、動(dòng)力系統(tǒng)等，在我國(guó)已形成龐大的上、中、下游產(chǎn)業(yè)群。比較具有代表性的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)有，研發(fā)電池與動(dòng)力相關(guān)產(chǎn)品的寧德時(shí)代、孚能科技、卓爾航空科技等；研發(fā)飛控軟件的南京航空航天大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、邊界智控等；研制通訊系統(tǒng)的北斗星通、中國(guó)航天、中興、華為等；以及研制通訊導(dǎo)航相關(guān)產(chǎn)品的星網(wǎng)宇達(dá)、ibc、精準(zhǔn)測(cè)控等。
作為低空經(jīng)濟(jì)的新引擎，飛行汽車在國(guó)內(nèi)外得到廣泛熱捧。根據(jù)摩根、德勤、羅蘭貝格等咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2030年全球飛行汽車市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3000億美元，2040年將突破1萬(wàn)億美元；2050年全球主要城市空中將有9.8萬(wàn)輛飛行汽車飛馳，全球飛行汽車市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到9萬(wàn)億美元，其中，中國(guó)市場(chǎng)潛力尤為可觀，有望達(dá)到2.1萬(wàn)億美元。[7]
飛行汽車及城市空中交通體系未來(lái)發(fā)展的思考與建議
結(jié)合當(dāng)下低空經(jīng)濟(jì)及飛行汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，未來(lái)，可考慮從以下方面著手推動(dòng)飛行汽車及城市空中交通體系的良性發(fā)展。
提升飛行汽車相關(guān)技術(shù)。早在20世紀(jì)80年代，一些航空公司就開始嘗試?yán)脗鹘y(tǒng)直升機(jī)實(shí)現(xiàn)城市空中交通運(yùn)輸，但受限于飛行載具的運(yùn)行成本、安全性和噪聲等問題，而未能廣泛普及。近年來(lái)，eVTOL的出現(xiàn)為構(gòu)建安全、高效的UAM體系創(chuàng)造了新的可能性，也引起了全球交通業(yè)和航空業(yè)的廣泛關(guān)注，但eVTOL相關(guān)應(yīng)用技術(shù)仍待進(jìn)一步提升，以確保產(chǎn)品的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和便捷性。
城市空中交通體系旨在人口稠密的城市區(qū)域建立一個(gè)安全、高效的空中運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用載貨無(wú)人機(jī)進(jìn)行小包裹和快遞運(yùn)送，或者通過載客航空器以空中巴士、空中出租車等方式實(shí)現(xiàn)城市空中交通出行。與傳統(tǒng)民航客機(jī)相比，UAM的低空空域氣象條件、電磁環(huán)境更為復(fù)雜，通信、導(dǎo)航和監(jiān)視覆蓋難度更高，城市建筑和障礙物較多、氣流流場(chǎng)更加紊亂，因此為保障eVTOL的安全運(yùn)行，以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)亟需取得進(jìn)一步突破。
首先，要突破動(dòng)力瓶頸。目前，eVTOL的鋰電池能量密度仍需大幅提升，以億航智能技術(shù)有限公司自研的EH216-S型無(wú)人多旋翼eVTOL為例，其續(xù)航時(shí)間僅為30分鐘，難以滿足UAM運(yùn)行的需要，故未來(lái)需重點(diǎn)推動(dòng)高效的固態(tài)電池和氫能源動(dòng)力技術(shù)的研發(fā)。
其次，不同形態(tài)eVTOL的相關(guān)技術(shù)仍待加大資源投入力度，推進(jìn)持續(xù)、重點(diǎn)研發(fā)以取得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展和突破。主要涉及的技術(shù)領(lǐng)域有自主飛行、感知和避障、通訊、定位和導(dǎo)航、噪音、機(jī)群路徑規(guī)劃和管理、網(wǎng)絡(luò)安全等。相關(guān)技術(shù)在安全性、可靠性上要媲美甚至超越傳統(tǒng)民航客機(jī)的電傳飛行控制系統(tǒng)。
最后，要加緊推進(jìn)和完善不同形態(tài)eVTOL技術(shù)及其適航規(guī)范的探索。其中，尤其要加快傾轉(zhuǎn)旋翼載人eVTOL的適航認(rèn)證進(jìn)程，爭(zhēng)取在全球范圍內(nèi)取得對(duì)該類航空器的優(yōu)先話語(yǔ)權(quán)。目前，我國(guó)的EH216-S型和“盛世龍”型eVTOL在適航認(rèn)證方面取得了突破，但這兩種機(jī)型分別為多旋翼模式和組合翼模式，其技術(shù)難度低于傾轉(zhuǎn)旋翼模式的eVTOL。在綜合效能上，傾轉(zhuǎn)旋翼模式的eVTOL要優(yōu)于多旋翼模式和組合翼模式，因此其在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越多企業(yè)的熱捧。例如，近年來(lái)，德國(guó)的Volocopter、Lilium，美國(guó)的Joby、Archer、Wisk，我國(guó)的時(shí)的科技、零重力、沃飛等eVTOL企業(yè)都紛紛轉(zhuǎn)向研發(fā)傾轉(zhuǎn)旋翼模式eVTOL。在適航認(rèn)證方面，美國(guó)eVTOL企業(yè)Joby的進(jìn)展最快，其已取得了美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）頒發(fā)的型號(hào)合格證，這將對(duì)業(yè)內(nèi)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，也可為我國(guó)此類eVTOL適航取證法規(guī)的完善提供一定參考依據(jù)。
完善城市空中交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和配套政策支撐體系。eVTOL進(jìn)一步推廣應(yīng)用的最大“攔路虎”不在于技術(shù)，而是相關(guān)法律法規(guī)、基礎(chǔ)建設(shè)亟待進(jìn)一步完善，運(yùn)行環(huán)境及相關(guān)監(jiān)管手段也需進(jìn)一步優(yōu)化。
當(dāng)前，eVTOL的技術(shù)發(fā)展路線已相對(duì)明確，隨著時(shí)間的推移各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)有望逐步實(shí)現(xiàn)突破。但應(yīng)看到，eVTOL的終極應(yīng)用場(chǎng)景——UAM的未來(lái)建設(shè)構(gòu)架亟待進(jìn)一步明晰。完善的配套保障設(shè)施和完備的規(guī)章體系是打造高效運(yùn)行的UAM體系的前提，是否具備科學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)管流程、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求，將直接影響eVTOL的推廣應(yīng)用。鑒于此，一是應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)UAM的配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，明確建設(shè)主體，推動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目落地。二是要進(jìn)一步完善相關(guān)政策及監(jiān)管體系，需聯(lián)合各方進(jìn)一步研討明確未來(lái)UAM體系的組織、管理、維護(hù)和監(jiān)督責(zé)任主體，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)各方合力保障UAM體系的高效運(yùn)行。三是要?jiǎng)?chuàng)新安全管理理念，探索構(gòu)建與UAM體系發(fā)展相適應(yīng)的監(jiān)管框架，在確保安全的前提下，為其發(fā)展創(chuàng)造空間。
美國(guó)在該領(lǐng)域的一些進(jìn)展可為我國(guó)提供借鑒。2021年，美國(guó)eVTOL企業(yè)Joby與地產(chǎn)科技公司Reef Technology簽訂協(xié)議，在洛杉磯、邁阿密、紐約和舊金山灣區(qū)的大都會(huì)地區(qū)的停車場(chǎng)開發(fā)屋頂起降場(chǎng)。2023年10月，美國(guó)eVTOL企業(yè)SKYWAY與房地產(chǎn)公司Berg Holdings建立伙伴聯(lián)盟，以加快建設(shè)灣區(qū)山景城、馬林郡、索諾瑪郡以及東灣I-680公路走廊沿線的綜合UAM垂直起降場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。目前，美國(guó)已有46個(gè)城市制定了UAM建設(shè)計(jì)劃，其中有15個(gè)城市計(jì)劃將在未來(lái)3年內(nèi)投入運(yùn)營(yíng)，10個(gè)城市已將其市中心原有的直升機(jī)場(chǎng)改建為垂直起降場(chǎng)。
未來(lái)，對(duì)UAM配套法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)完善，以及運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)管工作需要提前規(guī)劃；eVTOL的應(yīng)用試點(diǎn)，可嘗試從外圍到郊區(qū)，從郊區(qū)到市內(nèi)逐步推進(jìn)。首先，eVTOL應(yīng)用可從無(wú)人型先行試點(diǎn)，率先開展“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的快遞業(yè)務(wù)；然后試點(diǎn)載人eVTOL景區(qū)觀光旅游應(yīng)用，而后可推動(dòng)執(zhí)飛郊區(qū)的eVTOL規(guī)定低空航線；待相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步成熟并積累了足夠經(jīng)驗(yàn)后，再?gòu)慕紖^(qū)向市內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景延伸。其次，民航主管部門可出臺(tái)相關(guān)舉措鼓勵(lì)eVTOL廠商與航空俱樂部合作，推進(jìn)eVTOL駕駛員的培訓(xùn)工作，為日后eVTOL駕照考核規(guī)范的形成作前期鋪墊。最后，相關(guān)決策部門可多召開UAM研討會(huì)，組織相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者、企業(yè)代表和監(jiān)管部門人員集思廣益，為UAM法律法規(guī)制定、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)管出謀劃策。
注釋
[1][3]《熱詞里的中國(guó)活力丨低空經(jīng)濟(jì)乘勢(shì)起飛，將帶來(lái)哪些新機(jī)遇？》，2024年4月18日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1796668691128495005&wfr=spider&for=pc。
[2]《我國(guó)已有無(wú)人機(jī)超126萬(wàn)架》，2024年3月29日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1794852127184459544&wfr=spider&for=pc。
[4]《通用航空行業(yè)未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)：2030年我國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)萬(wàn)億級(jí)》，2024年4月1日，https://www.chinairn.com/hyzx/20240401/134547808.shtml。
[5]《2022年民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，http://www.caac.gov.cn/big5/www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/TJSJ/202305/P020230510495703901392.pdf。
[6]《“低空經(jīng)濟(jì)”拓展萬(wàn)億市場(chǎng)，無(wú)人機(jī)飛行汽車“比翼齊飛”》，2024年3月13日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1793411162220798343&wfr=spider&for=pc。
[7]《“四川造”飛行汽車如何乘勢(shì)而上？》，2024年2月27日，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1792010624621796400&wfr=spider&for=pc；《飛行汽車“越飛越近” 低空經(jīng)濟(jì)撬動(dòng)萬(wàn)億市場(chǎng) 2050年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)9萬(wàn)億美元》，2024年7月27日，http://www.ydylflfwcxzx.com/ListDetail.aspx?Iid=24187&Cid=32。
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Exploring the New Forms of Low-Altitude Economy from Flying-Cars
Shen Haijun
Abstract: In recent years, China's low-altitude economy has shown a vigorous development trend, relevant policies have been intensively introduced, enterprises have also made positive responses, the certainty of industry development has been further enhanced, and related industries have made great progress, especially in the field of unmanned aerial vehicle (UAV), which is at the world's advanced level. However, there is still a certain gap in the overall level of China's low altitude economy compared to developed countries in Europe and America. General aviation, UAVs and electric vertical take-off and landing (eVTOL) flying-car are the main industrial sectors of low-altitude economy; the new eVTOL flying-car that has emerged in recent years is regarded as the new engines for the development of low-altitude economy. In the research and development of flying-cars, both domestically and internationally are still in their infancy. China is leading in several local technologies, but has not yet formed a significant advantage. In the future, it is necessary to promote continuous breakthroughs in the quality and key technologies of flying-cars. At the same time, it is also necessary to accelerate the planning and improvement of supporting laws and regulations, infrastructure, industry standards, operating environment, and regulatory policies to promote the construction of urban air mobility (UAM) system and the overall development of low-altitude economy.
Keywords: low-altitude economy, flying-car, general small aircraft, unmanned aerial vehicle
責(zé) 編∕包 鈺 美 編∕梁麗琛
