城市空中交通（UAM，Urban Air Mobility）通常指城市内适用于载人飞行器和无人驾驶航空器系统的安全高效交通运作方式。[1]作为现有地面交通的补充选项，城市空中交通的目标是通过立体交通来解决地面交通衍生的交通拥堵、空气污染等问题。短期来看，城市空中交通仿照地面公交系统更为可行，即飞行器均需要在城市空中交通平台登记注册并统一监控，遵循指挥调度平台设定的准确点对点航线进行飞行，各站点（如停机坪及其综合配套设施）构成城市空中交通的网络节点或者枢纽。未来的城市空中交通可能是一种空中自动公交系统与空中出租车（Air Taxi）并存、融合的形态。

 

图1 城市空中交通架构设想

来源：亿航智能

从当前正在研发和演示验证的无人驾驶航空器来看， eVTOL是主要发展方向。无人驾驶航空器包括“电动垂直起降飞行器（eVTOL，electric vertical take-off and landing）”、在地面和空中切换的“飞行汽车”等产品形态。据美国垂直飞行协会（Vertical Flight Society）统计，全球近350家企业的eVTOL航空器设计数量已经达到600种。[2]与当前在低空空域使用较为普遍的消费级多旋翼航拍用途的无人机、直升机相比，eVTOL的差异在于：消费级和工业级无人机通常不涉及载人飞行，而eVTOL可以运载乘客和货物；与直升机相比，eVTOL能够通过垂直起降、缩小体积来实现“点对点”运输，减少对停机坪、跑道等固定设施的建设需求。

 

 

图2 不同形态的eVTOL

 

来源：aamrealityindex

 

（一）长期经济性和环保价值推动eVTOL成为低空飞行的主流方案

 

eVTOL是指采用分布式电推进并且具备垂直起降能力的飞行器。eVTOL使用电池作为能源，飞行噪音小，操作系统更加安全可靠，可垂直起降不需要跑道，加之体积较小，且兼具优秀的悬停能力和适合中短距的巡航速度与航程，是未来城市和城际出行的新型交通工具。

从产业和市场前景来看，新能源飞行器仍有很大的增长空间。eVTOL现阶段最主要的应用是替代直升机，在测绘、消防救援、电力巡线、警用巡查、安防、医疗救护、搜救、海上石油钻井等领域广泛应用。参考新能源汽车对燃油车的替代，使用eVTOL开展城市客运（UAM，Urban Air Mobility）、区域客运（RAM，Regional Air Mobility）能够有效降低长期运营成本。欧洲民航监管机构认为，与公路运输相比，乘坐空中出租车发生致命事故的风险更低，通行时间平均节省15-40分钟，紧急/医疗运送时间节省70%以上，并且可以降低二氧化碳排放量。由于使用电机驱动，eVTOL在起降和飞行过程中形成的噪音远低于直升机，对周边社区和居民的负面影响大大降低。

eVTOL属于先进航空科技，是衡量国家空域现代化、航空产业竞争力的指标之一。2023年3月17日，美国白宫科技政策办公室发布了《国家航空科技优先事项》，文件将优先发展的新航空技术包括小型无人机和先进空中交通飞行器，如电动垂直起降飞行（eVTOL）、电动短距起降飞机（eSTOL）和其他高度自动化的电动客货运飞机。美国空军通过“敏捷至上”项目极力推进eVTOL无人机军事化应用，向美国企业Joby采购了价值1.31亿美元的eVTOL订单。

（二）eVTOL引领的空中交通革命吸引多方入局、参与跨界竞合

 

美国投行Morgan Stanley曾预测，先进空中交通（以下简称AAM）的潜在市场规模到2040年将突破1万亿美元，预计中国市场占到全球的20%-25%。当前的AAM行业有以下特点：

eVTOL制造生态头部效应初步形成。全球近350家企业的eVTOL飞行器设计数量已经达到700种，其中头部开发商包括美国的Joby、Archer，德国的Lilium、Volocopter，英国的Vertical，我国的亿航智能、沃飞长空、峰飞、沃兰特、时的科技、小鹏汇天等。

航空巨头和汽车厂商纷纷布局。波音收购eVTOL开发商Wisk，空中客车也公布过自研电动飞机CityAirbus NextGen。日本的丰田和本田、中国的吉利和广汽、韩国的现代等汽车厂商纷纷加入“飞行汽车”研发大战，一方面希望抢占赛道、另一方面企图通过eVTOL建立与汽车协调融合的立体出行生态。丰田对总部位于加州的Joby投资了4亿美元并与其合作生产，本田、吉利、广汽则选择自研，吉利同时也投资了德国制造商Volocopter、收购了美国的飞行汽车公司Terrafugia。

全球投资者持续关注和涌入赛道。麦肯锡研究显示eVTOL行业的投资金额和交易数在疫情期间2021年达到新高，Joby、Archer、Lilium、Vertical通过特殊目的收购公司上市筹集了28亿美元。未上市的eVTOL企业主要通过传统的风险投资来融资，活跃投资者包括霍尼韦尔、英特尔等企业战投以及红杉中国、GGV纪源资本、IDG、蓝驰等VC/PE基金。

 

（三）政策、技术和应用多点突破推动加速低空经济发展

 

随着全球共同探索监管框架和适航认证政策、eVTOL飞行和电池技术演进、“空中出租车”的展示里程碑设定，eVTOL的商业化指日可待。在有利的因素驱动下，头部厂商均提出2024至2025年取得适航认证、最早2025年实现商业化运行的时间表。

低空飞行器涉及公共安全，适航认证是开展商业运营的先决条件。欧洲航空安全局最早启动了eVTOL适航认证，颁布适航审定专用条件（SC-VTOL），将载人eVTOL的最高安全标准设置为与民航客机同等水平，即发生事故概率在十亿分之一。德国Lilium快速推进涵道式eVTOL在欧洲和美国的适航认证。美国联邦航空管理局在适航认证上倾向于设置与直升飞机相同的安全标准。美国龙头Joby的首架量产eVTOL在今年6月获得FAA颁发特殊适航证。我国民航局制定了“先行先试、审运结合”的适航审定工作方针，出台了特殊运行审定风险评估体系、“专用条件”等特殊申请办法，2023年eVTOL颁发第一张TC适航证，成为全球首例。

飞行器适航取证后的下一步就是商业化运行，当前“空中出租车”的展示和试点推广日趋火热。我国今年10月开通全球首条eVTOL航线，从深圳至珠海单程航时15分钟、总航时30分钟，飞行往返距离超过80公里。法国和日本分别提出在2024巴黎奥运会和2025大阪世博会期间推出“空中出租车”用于接送参会人员，目前正在建设垂直起降点和飞行线路网。美国的航空管理局各级官员、洛杉矶市政府和多家eVTOL主机厂也积极推进2028年洛杉矶夏季奥运会期间展示AAM。

高能量密度电池技术的进步和突破，为解决飞行器的“里程焦虑”提供重要技术基础。电池性能是决定飞行器续航里程的一个关键关口。据头部厂商的公开资料，目前eVTOL使用的电池能量密度大致在280至320Wh/kg，而宁德时代今年发布了单体能量密度高达500Wh/kg的凝聚态电池，可用于民用电动载人飞机研发，并且与中国商飞等企业共同合资成立商飞时代（上海）航空有限公司来切入新能源飞机领域。新能源技术的持续发展，能够延长飞行器的续航里程，极大扩展eVTOL在我国的应用范围和场景，有望缩短长途运输飞行器的商业化时间表。