打破地面路网约束，利用三维空间构建城市空中交通，做到A点到B点近乎直线的高效通行，使得飞行汽车被很多人视为解决交通问题的未来方向。
飞行汽车的概念最早可以追溯到上世纪20年代，但直到2009年3月才首飞成功，百花齐放的产品爆发期，更是近几年的事情。如今，除了Joby Aviation、亿航、Volocopter等创业公司外，还吸引了Uber、小鹏、吉利等更多「外来者」入局。
就在10月5日，丰田汽车公司董事之一、丰田子公司Woven Planet首席执行官詹姆斯·库夫纳（James Kuffner）还表示：「对于丰田家族来说，打造飞行汽车是他们的一个梦想。」
有消息称，丰田的飞行汽车项目已经进入到垂直起降等技术的测试阶段，同时还投资了日本创业公司SkyDrive。后者首款产品于2020年9月在日本丰田市山区完成大约5分钟的试飞展示，并表示希望能在2023年投入使用。
而更令国人熟悉的，还是小鹏研发的飞行汽车。小鹏汇天第五代产品X2多次试飞成功，并在本届珠海航展参展演出。官方介绍称，这款产品续航时间为35分钟，最大飞行速度可达130公里/小时，拥有自主飞行路径规划能力。
前不久，摩根士丹利分析师Adam Jonas也在一份报告中指出，尽管马斯克对飞行汽车不屑一顾，但Adam Jonas仍认为飞行汽车与自动驾驶、电动汽车及电池技术之间的协同作用非常强大，声称特斯拉下一个进军的商业项目可能是飞行汽车，到2050年该业务市场潜在总价值将达到9万亿美元。
一时间，飞行汽车应用前景被描绘于空中，而其面临的问题似乎却被资本市场「选择性屏蔽」了。
Flying car和eVTOL
尽管飞行汽车已经变为热门，但纵观现有产品不难发现，已经很少能看到早年间以汽车为主体、增加折叠机翼的飞行汽车，大多都是类似于直升飞机式的垂直起降飞行器，不具备在地面行驶的功能。
这实际也与飞行汽车的发展过程有关，人们发现地面和空中所需的空气动力学设计、重心、车身结构并不一致，很难兼容。另外，传统飞行汽车不仅要有满足起降需求的足够长、足够宽、足够空旷的道路环境（被吉利收购的Terrafugia公司，首款飞行汽车Transition展翼后宽度超过7米；Milner Motors公司的AirCar展翼后宽度约8.5米），自身复杂的机械结构也将产生高昂的养护费用。
相比之下，垂直起降飞行器就可以避免这些问题，在任何地点几乎都能正常使用，包括道路环境复杂的闹市区、高楼林立的高密度住宅区/办公区等，甚至在有配套设施的情况下，还能做到真正意义上点对点的直达交通。
因此，飞行汽车也被分出多个类别，兼具地面行驶能力和空中飞行能力的飞行汽车被称作flying car，也就是最初意义上的飞行汽车。后出现的垂直起降飞行器，已经不再具备汽车的功能，属于航空器范畴，而且因为采用电力驱动，也被称作eVTOL。
事实上，flying car与eVTOL在底层技术、产品设计、应用场景、适航管理、运营等方面都有根本性不同，两者没有历史沿革关系。但因为飞行汽车的名字太过深入人心，eVTOL推广时也没有避讳飞行汽车的说法，目前受到资本青睐的基本都是eVTOL。
当然，eVTOL能够走到台前，还离不开电池技术的进步，以及分布式电力推进系统（DEP）的出现。
通过多个电机和飞控组成的动力系统，替代重量大、结构复杂的发动机，不仅可以轻便的布置在旋翼周围，电机和电池瞬间大功率输出和快速调节的特性，也是垂直起降和灵活飞行的关键。早期电池能量密度不足以支撑这一想法，但随着技术进步已经可以变为现实。
另外，eVTOL所采用的分布式电力推进系统，还可以做到多重安全保障。eVTOL通常都会至少配备6个旋翼，而Volocopter 2X、亿航216等产品更是都达到了16个，因此即使在部分电机或旋翼失效的情况下，也可以继续飞行。
城市空中交通概念的兴起
eVTOL被资本市场青睐，得益于城市空中交通UAM（Urban Air Mobility）概念的兴起。这是一种被NASA、Uber等力推的革命性交通方式，通过在人口密集区打造一个安全、高效的空中交通系统，可以提供空中无人配送、空中出租车等所有的「运输」服务。
这正是eVTOL电力垂直起降所带来的优势之一，不仅可以构建出三维空间的点对点交通，更能基于此建立起全新的城市、生活形态，而传统飞行汽车更多是改变城际间的出行方式，是一种对地面交通的补足。
城市空中交通的概念也很容易被炒作，eVTOL几乎是所有科幻影视剧或书籍中的必备元素，也是人们对于未来先进社会的遐想。但是与资本市场的追逐不同，专业机构在研究中，对这种概念持有更多保守态度。
英国知名研究公司IDTechEx在最新的《Air Taxis: Electric Vertical Take-Off and Landing Aircraft 2021-2041》报告中指出，他们通过对城市空中交通中的空中出租车/乘客无人机的分析，认为常规部署方式看起来似乎并不可行，通勤者的出行成本明显提高，但并没有因此得到明显可感知的好处。
根据IDTechEx推测的数据显示，如果每名旅客的平均里程是30公里，那么人均费用将达到32美元，但综合维护、保险、电池、充电、前期成本等因素后，运营商在这时也没有利润。
可以对比Uber在美国的收费标准，目前纽约地区曼哈顿地区经济型车UberX的里程费为1.48美元/英里，约0.92美元/公里，时长费0.67美元/每分钟。这是保证公司业务和网约车司机正常盈利的价格。
不过，IDTechEx仍然认可了eVTOL的潜力。他们表示eVTOL能够用比其它运输方式更低的成本，提供更快、更便捷、更灵活的服务。这也正是eVTOL引起航空业内外众多巨头企业兴趣的关键，也正因此激起了他们对这一新兴市场的大量投资。
此外，德国咨询公司罗兰贝格（Roland Berger）也只给出了一个比较遥远的预期。他们认为，到2050年，全球将有16万架载客级eVTOL用于城市交通，每年将创造900亿美元的收入，其中有90%来自机场通勤和区域城市通勤运营服务。这是他们基于全球1200个城市人口和交通数据，以及3个目标市场建模得到的结论。
eVTOL面临的技术难题
尽管近些年电池能量密度提升，使eVTOL变为现实，但距离商业应用仍有较大距离。限制主要来自续航，吉利参与投资的Volocopter 2X也曾因此受到巨大争议。该产品充满一次电的飞行时间为30分钟，75公里/小时的均速空中续航为27公里，官方称这是平衡能耗效率的结果。
但是，城市空中交通追求的是高效、便捷，意味着要做到出发地-目的地的点对点出行，中间不能因为补能浪费大量时间，X2的27公里续航难以覆盖大部分使用场景。即使Volocopter后来为此增设了换电模式，但仍将在效率和成本方面带来明显影响。
对于eVTOL而言，最耗电量的环节是垂直起降。因为驱动形式变化，eVTOL没有传统飞机依靠空气动力学设计所带来的十几倍升阻比，全部升力必须由推动系统承担。
举个例子，一般传统飞机的升阻比为17-18，这代表其重量如果达到1200公斤，有71公斤的推力就能保持平飞，而eVTOL依靠旋翼则至少要有1200公斤的推力。
Volocopter曾经公布过一组统计数据，2X垂直起降环节的功率已经达到了500-1000千瓦。这意味着如果起降仅用3分钟的时间，也将消耗25-50千瓦时的电量，而一辆特斯拉Model 3(参数|图片)标准续航版的电池组也就55千瓦时。
续航问题已经成为了大部分eVTOL面临的挑战，亿航216的续航时间为15-40分钟，续航里程为35公里，小鹏汇天X2的续航时间为35分钟。这还很难通过增加电池数量解决，增加电池也意味着带来更多负重，这所给能耗效率造成的影响比电动汽车更大。
当前仅有美国Joby Aviation最近路演的六旋翼S4 eVTOL续航里程比较出色，单次充电后可飞行150英里（约240公里），配备4个相互独立的电池组，总计150千瓦时。
Joby S4的150英里空中续航主要依靠两点：倾转旋翼结构、大电池组。
倾转旋翼可以在飞行期间向前倾斜提供更高效的推力，甚至可以旋转90°完全向前。这种情况下，Joby S4就变成了传统螺旋桨式固定翼飞机，能够利用到自身气动设计所带来的升阻比，达到与固定翼飞机类似的空中里程和速度。
这样看似可以解决续航难题，但它也因此变成了一种eVTOL和固定翼飞机的「混血儿」。
另外，Joby S4所采用倾转旋翼在兼具垂直起降和固定翼飞机优点之外，也将同时面临二者的气动问题，而且复杂性远大于二者之和，这也是该方案一直无法普及的原因。
倾转旋翼eVTOL共有三种飞行模式：旋翼飞行、倾转过渡飞行、固定翼飞行。在不同飞行模式转换的过程中，旋翼的流场与尾迹都很复杂，加之桨叶非正常变化的空气动力力直接影响飞行器的平衡和操纵，使快速转换、平稳过渡成为难点，其中以垂直飞行和悬停时旋翼-机翼的气动干扰最为严重。
有研究发现，悬停时机翼上的下洗载荷占旋翼总拉力的一部分，这种不利的气动干扰造成飞机有效载荷的降低。两侧机翼上方气流在接近飞行器对称面处相遇，也将形成特有的附着涡分离和气流再入等复杂现象，影响气动效果。
另外，旋翼角度变化、复杂的气动干扰，也导致这种飞行器需要可能是世界上开发难度最高的飞行控制系统。相比之下，倾转旋翼的复杂结构都不是太大难题。
采用倾转旋翼Joby S4的空机净重已经达到1.75吨，单机成本130万美元，而Volocopter、小鹏汇天等公司推出的eVTOL净重只有0.5-0.7吨，亿航216的单机成本仅30万美元。
更关键的是，Joby S4主要通过倾转旋翼降低飞行能耗增加续航，这种结构不能解决eVTOL起降的高能耗问题。如果应用在未来的城市空中交通系统，面对需要相对频繁起降的场景，能剩余多少真实续航还有待考证，而且城市内通行到底有无放倒旋翼增加续航的机会也不好说。
因此在现有条件下，eVTOL的商用尝试仍集中在相对「局限」的场景内。比如，亿航216已经开始了高层建筑消防灭火、森林资源监管的业务尝试；丰田所投资的SkyDrive计划2年后在大阪的各旅游景点之间提供游客接送服务，2030年才能提供用于个人出行的能力。
NASA预测，到2028-2030年，eVTOL才能具备在中等密度空域商业化使用的能力，并拥有可以协作的自动驾驶系统。
航空管制和运行安全
eVTOL作为飞行器，必须要接受航空管制，但目前相关规定和手段都不完善，各国对此基本都处在一个谨慎的试验阶段。仅有部分地区对个别公司，颁发了特许飞行运行许可证。
今年7月，湖南成为我国首个全域低空飞行试点省份，将在3000米以下低空空域进行航空器监视通信覆盖、低空空域监管、低空空域运行管理等方面积累经验，为全国低空开放提供理论依据。
即使如此，eVTOL想要真正开放，还要解决飞行时的安全和稳定性难题。垂直飞行器不比固定翼飞机，动力学模型在飞行过程中会发生很大的改变，姿态稳定性控制难度较大。
况且，当前数量极低的低空飞机也偶尔发生事故，如果开放控制难度更大的eVTOL，让未经过专业飞行训练的人员驾驶，显然要面临较高的事故风险和衍生风险，这些并非是社会所能承受的。
另外，航空管制在规划航线的过程中，如何控制飞行间隔、有效利用空域，也存在较大的难处。
自动驾驶被很多人认为是解决这些问题的途径，美国飞行汽车公司Kitty Hawk创始人Sebastian Thrun曾在采访时表示：「计算机系统在难以控制的行程，它会控制飞行，在容易控制的行程把控制权交给用户。我们有采用摇杆的控制系统，让用户控制它的飞行，就像许多3D游戏那样。如果用户在任何时候感到不安全，只需放开摇杆，计算机将会接管飞行。」
不过，世界经济论坛无人机和未来空域项目负责人杨俊伟指出，目前飞行器虽然可以实现较高的自动化程度，但距离真正自主飞行还需一定时间。而且，围绕着人工智能展开的研究实践和伦理探讨也一直在不断升级，其不确定性就目前而言仍无法评估，这也决定着未来能否完全交由机器驾驶。
早期的城市设计也很少考虑到空中交通需求，即便是一些在设计和建造的过程中涵盖相关概念的城市，但是还不足以满足未来城市空中交通网络的需求。如何对现有城市的硬件设施进行合理改造，或者重新设计建造新的硬件设施，也成为空中交通推广前急需解决的问题。
但无论如何，一套能够确保实时大容量、高速率、低延时和精确性数据传输的管理系统都是必须的。至于是否需要集中式自动驾驶平台，还要综合通讯故障、网络攻击、人工智能失控等方面的考虑。
此外，基于人为控制可能存在的失误和控制难点等问题，通过开发相应的驾驶辅助系统、提供足够可靠的安全冗余，避免这类情况发生，更是必要的前提。
规模化运营的社会问题
在eVTOL规模化运营之后，也将面临一系列社会问题。
首先是社会的接纳度和信任度，汽车作为现有的交通工具，可以有较高的参考价值。从近些年逐渐普及的ADAS系统不难发现，因为驾驶员误用、系统失误等问题，已经受到了很大争议，也因此产生了多起后果严重的事故。但必须承认eVTOL引发的事故的后果，远非汽车可比。
eVTOL在城市间低空运行所带来的噪音，也是值得探索问题。尽管多旋翼布局比直升机的噪音更小，但是其运行频次远非直升机可比，而直接在高楼附近飞行，到底会对室内和地面造成多大的噪音影响还有待验证。
况且，这种情况在当前技术条件下，可能仍不够理想。根据Volocopter官方网站公布的数据显示，在75米的高度的悬停状态下，直升飞机的噪声分贝为82dB，Volocopter 2X的噪声分贝是65dB，仍比人类正常谈话的声音要略高几个分贝。
另外在eVTOL普及之后，也将频繁出现低空、楼间飞行的可能。这种情况下如何保证室内、室外隐私，不被他人恶意利用eVTOL的低空飞行和悬停能力，也有待技术和政策的完善，可能也需要空中航线规划、地面设施部署的配合。
尽管城市空中交通将带来革命性的改变，但是在现有条件下来看，仍是一个比较遥远的目标。这不仅需要eVTOL和相关配套设施及政策的进步，如何让人们对其建立信任、常态化适应这种未来的交通方式，也是必要且漫长的过程。
