飞行汽车已经由最初个人梦想家的小范围实践,发展为资本市场和新兴科技公司关注的热点,正进入一个新的阶段。
踏入9月,飞行汽车热度再起。
吉利科技旗下的沃飞长空成立子公司沃珑空泰;峰飞航空科技宣布完成1亿美元A轮融资;亿航智能发布自动驾驶飞行器VT-30。一百多年来都停留在梦想阶段的飞行汽车,逐渐走进了现实世界,成为不少科技公司发力的新风口。
2021年9月底,小鹏汇天研发的首款双人智能电动飞行器旅航者X2(以下称“X2”)在第十三届中国国际航空航天博览会展出。
小鹏汇天认为,这是一款“为最终实现飞机与汽车成功耦合的阶段性探索产品”。
“虽然X2并未实现将汽车和飞行器结合,目前还只能飞行不能陆行,但研发中的下一代产品已经有了四个轮子。”小鹏汇天总裁赵德力在接受飞行汽车专访时称:“小鹏汇天要在5年内做出飞行汽车,价格定位将与豪华汽车相当,并将长期采取to C的商业化路线。”
飞行汽车在现场了解到,这架飞行器看上去就像是小鹏P7的远房亲戚,有着跟P7一脉相承的设计语言和色调,以及同样简洁和极具科技感的线条。
X2全机身采用碳纤维结构,空机含电池重560公斤,可搭载2位乘客,最大载重200公斤。作为一款纯电动飞行器,X2的续航时间可达35分钟,设计飞行高度为1000米以下,最大飞行时速为130km/h。
更大的亮点是,X2搭配了自动驾驶功能,可根据设定的飞行高度、飞行速度和飞行时间,沿着规划航线自动飞行,全机搭载的传感器能让机体实现自动避障。乘客无须具备专业驾驶技能,通过一键启动、一键返航、一键降落等简单操作即可飞行。
此外,X2可以通过小鹏的超级充电桩实现直流双枪快充,单枪最高功率可达180千瓦,充电时间与市面上电动车的充电时间接近。
罗兰贝格在2018年11月发布的“城市空中交通——一种新型交通方式的兴起”研究报告中,预测到2025年,将有3000架飞行汽车投入使用,随后呈指数级增长;预测到2050年,全球范围内将有近10万架飞行汽车用作空中出租车、机场班车和城际航班服务。
而摩根士丹利也发布蓝皮书,估算2040年全球城市空中交通的产业规模将达到1.5万亿美元。
作为国内研发eVLOT(电动垂直起降飞行器)的头部企业之一,小鹏汇天对这种颇具颠覆性的产品有何构想?安全性、动力性等技术难点如何处理?商业化之路又该如何前行?
带着这些问题,飞行汽车与小鹏汇天总裁赵德力进行了一次面对面的深入交谈。
以下为访谈实录。
一款“自己开”的飞行器
飞行汽车:旅航者X2从去年11月立项,到产品发布只用了半年多,小鹏汇天是怎么做到的?
赵德力:实际上我们从2013年便已踏入飞行汽车领域,至今已有8年之久,产品也已经历了4次迭代,从最早的原型机到旅航者T1、X1,再到如今的X2,前进的步伐的确越来越快,而人才正是我们的基石。
汇天的人才队伍可以说是全国目前在eVLOT(电动垂直起降)或者UAM(城市空中交通)领域中,研发实力最强的公司。当前研发人员的规模将近500人,到年底会增加到700人。团队里博士、硕士占比达36%,还有不少从传统航空业过来的员工,毕业于清华、北大的高级工程师更是一大堆。
飞行汽车:第五代产品最关键的创新点在哪里?
赵德力:相比上一代X1,旅航者X2在感知、避障、决策规划、续航和载重方面都有很大提升。自动驾驶方面,X1只有点对点的、依赖GPS的自主飞行功能,从X2开始,增加了感知功能,它可以对周围障碍物实现感知、决策和避障。
飞行汽车:作为一台自重560公斤、载重200公斤的大家伙,X2在安全性上有什么考量?坐在飞行汽车上能放心吗?
赵德力:首先,X2搭载了一个主动降落伞。当飞行汽车的倾斜角度达到45度,下沉速率过高,又或者主动检测到电机停转、电池停止输出功率的时候,我们就会判定为出现故障。这时候机体后面的火箭便会被触发,当火箭喷射出去之后,在空中开伞,这种机制有点类似汽车的安全气囊。
同时,X2的飞行高度区间为300米-1000米,刚好是适合降落伞打开的高度,而且这个高度的气流会比100米以下的超低空更稳定。
第二,我们的飞控(飞行控制器)都有三冗余的备份。螺旋桨上面每一个轴都有上下两个电机,正常飞行的时候,单个电机只要输出30%的功率就能飞了,两个加起来也只要60%的功率。当其中一个出现故障的时候,另一个电机瞬间就把30%的功率加上去,还是能继续飞。
第三,我们的电池也做了备份。本来一个电池就足以给四个电机供电,但是我们选择用一个电池给两个电机供电,这样就有两组电池是备份的。
当然,这也不能保证100%安全,没有绝对的安全,即使是波音、空客也会有概率性的安全事故。但是我们可以把概率不断降低。目前的设计故障率是,飞50万个架次,出现一次小型的故障,这样的故障还能通过备份实现安全着陆。要测到50万个架次,我们还要生产很多架这样的飞行汽车,更密集地飞,才能更可靠。
飞行汽车:研发飞行汽车的难点在哪里?小鹏汇天是怎么克服的?
赵德力:这是一个全新的物种,对我们来说也是一个很大的创新。
早期研发过程中,航电结构、飞控架构都要解决,更难的是要做到极致的轻量化。这么大一台机器,整个框架也才100多公斤,这对强度、刚度、模态都有很大的挑战。
我们通过工业设计、结构设计来解决轻量化的问题。全机采用了很轻的碳纤维,但同时要维持结构强度,否则有可能在空中散架。既要轻又要结实,那就要通过结构设计来完成。比如,整个车子都看不到一个受力的支撑点,它的强度是我们通过底部和顶部的框架设计来完成的。
在空中做自动驾驶,感知算法跟路面相差很远。在路面上只要有左右120度的视长角基本就够了,但在飞行的时候多了一个维度,还要考虑上下。要辨别的物体也不一样,空中要看的是风筝、鸟、高楼、烟囱、电线塔,路面上识别的是雪糕筒、人、小狗,空中的情况没有路面复杂,但是探测距离要更远。路面探测100米以内就够了,但是空中至少要500米以上。
我们的五代产品,到现在一共做了15000多个架次的测试,X2做了1000多次,目前正在青海格尔木等地做高原测试。
飞行汽车:垂直的飞行器对电池的要求也很高,小鹏汇天如何解决?
赵德力:我们现阶段考虑的是,飞行汽车只需要飞二、三十分钟,这能够解决从城市CBD到郊区的通勤距离,完全就够了,到了郊区可以进行快速充电,然后再回来。
所以我们跟宁德时代合作,开发了比市面上的产品能量密度和放电倍率更高的电池,至少达到了3C的放电。电动车的电池肯定用不了,因为它们1C都达不到。我们对电池的要求是快充快放。(注:C用来表示电池充放电电流和额定容量的比率,数值越高充放电越快)
5年内造出真正的飞行汽车
飞行汽车:从城市CBD到郊区,是您心目中飞行汽车落地之后的应用场景吗?您对飞行汽车的商业化有什么构想?
赵德力:我认为UAM要落地,需要的周期还很长,起码5年内在城市上空飞的可能性不大。我们这代产品更多是用来打磨团队的,暂时不会应用。
但是我们在5年内把飞行汽车造出来,用户可以在郊区开。跨越一条河、一个障碍、在山谷里飞、从一个海岛飞到另一个海岛,可以解决很多用户的痛点。比如,我们规划一条路线的时候,发现高速公路上有拥堵,那我在规划的时候是不是可以在拥堵前的服务区起飞,直接飞到下一个服务区?
从地面到了空中,从二维到了三维,这还是挺刺激、好玩的。就像很多用户买越野车,城市里没有越野的环境,他就偶尔开到郊外,叫上一群爱好者,大家一起在郊外玩。所以,飞行汽车早期出来就是面向这部分人,我觉得他们也不在少数。
飞行汽车:目前有些企业开发的eVTOL产品商业化都是走to B的路线,为什么小鹏汇天坚决走to C的路线?
赵德力:我认为to C更符合未来的发展趋势,个人飞行绝对是终极的梦想。to B不是我们喜欢的场景,想象空间不够大。如果to B,造出来不卖给个人,而是卖给公司跑出租,跟卖给个人相比,你觉得哪一个想象空间更大?但是如果出租公司要买我的产品,当然也没有问题。
全球的汽车销量每年有7、8千万辆,但飞机的销量不到1万架,这个量不够大。某个美国公司的UAM飞机,一架卖400万美金,多久才能回本?很难预测。
在我们看来,中国的很多通航公司、搞UAM的公司都是不挣钱的,基本上是靠国家补贴活着。这样的话,而只有达到技术非常成熟,且运营成本非常低的条件,城市的空中出行才会迎来春天,我认为还有很长,至少要10-15年。
飞行汽车:之前有传言小鹏汇天的上一代产品售价要120万?
赵德力:我们的产品至此还没对外销售,希望规模量产之后能通过供应链管理把成本降下来,价格会与一台豪华车相当。我认为能做到这样就很不错了,会有很大的(需求)量。
飞行汽车:飞行汽车将来的形态会是怎样的?
赵德力:我认为飞行汽车要能兼顾陆行,平时在城市里能当汽车开,到了郊外、高速上要解决拥堵的问题。
而城市上空要开放可能还有一些难度,管理层要考虑安全问题、噪音问题,这些问题要解决好了,而且让政府看到产品运营起来很安全。
目前我们已经把噪音控制得很不错了,X2离我们100米高的时候,噪音只有65分贝左右。传统直升机的发动机和螺旋桨噪音都很大,而电动化之后没有发动机,只有螺旋浆的噪音,同时我们在螺旋桨尖做了降噪处理。
“我的角色更多是服务团队”
飞行汽车:您认识何小鹏是出于什么机缘?
赵德力:是快播的王欣介绍我们认识的。2020年6月认识之后,我们经常聊得很投机,可以说一拍即合。做飞行汽车也是何小鹏的梦想,在小鹏汽车未来的发展里,我们肯定希望有更多想象空间。
汽车再造10年、20年,不可能永远在地上对吧?它肯定要飞起来,那为什么我们不现在做呢?现在起步我们大概率能跑成头部。
小鹏汇天跟小鹏汽车是独立融资的,在小鹏的整个集团布局里有更多海陆空的探索,比如在地面行驶的,除了汽车,还有机器马。
飞行汽车: 您对飞行这件事情的执着从何而来呢?
赵德力:只能算是梦想了,因为从小喜欢飞的东西。到了广东之后,前些年都是为了生计奔波,没有做自己的爱好。后来2008年挣到了第一桶金,就开始追求自己的爱好了,把所有的钱都砸到载人飞行上,把房子都卖了。
做飞行器是(出于)骨子里的热爱,我回忆了一下,这15年来,天天都在跟飞行打交道,每时每刻都在想着飞行。最早做航模,到后来做载人飞行,我又去学了直升机和三角翼的驾驶。
坐着第一代飞行摩托,成功起飞的时候,觉得自己像鸟一样自由飞翔。而且当时没有顶棚和座舱,风从耳边吹过,像插上了翅膀,没有烦恼。
只要是跟飞行打交道,我都觉得很快乐,不会想太多,只想着什么时候能做得更好,自己飞起来之后又想让更多人从飞行中获得快乐。于是就想做一款很牛的产品,考虑好它的安全、使用成本和使用场景。
做产品就像看着自己的孩子不断成长,而且越来越好,这种感觉是最棒的。从开始有想法,看它落地,然后不断的学习和成长,产品越来越清晰,我们的商业逻辑越来越清晰,这种成就感是只有自己才能体会的。
飞行汽车:您个人对于飞行汽车的知识和技术是怎么学习的呢?
赵德力:我只是我们团队的灵魂人物,其他人都是科班出身的工程师。早期(2013年)我的团队有十五、六个人,我会跟工程师一起讨论,向他们学习。我的学习能力很强,工程师技术也很强,产品就能快速出来。
后来做飞行摩托走了很长时间,也没有融资,就把团队解散了一部分,只保留了核心骨干,继续发展以后又开始大量招人。到了现在,我更多是服务他们,他们比我强多了。
一开始做航模,是因为早期的技术搞不定这么大的电机,市场也没有需求,所以我们从小的开始做,积累技术、积累经验,慢慢做大。做大了以后,安全、备份、飞控、电池的热管理都要考虑,难度是指数级上升,非常困难。
飞行汽车:遇上小鹏汽车是一个很好的机遇吗?
赵德力:是的,何总接受我们的时候,我们只有十几个人。早期做飞行摩托也有接触一些资本,但他们没有看懂方向,所以早期有非常多天使投资人,没有对接大的资本。
有了小鹏的支持,我们做起来会更快,包括整个体系的搭建。我们沿用了小鹏汽车的一些管理体系、人力资源、供应链,这都给了我们很大的帮助和赋能。资本上我们也根本就不用担心钱的问题,因为整个资本市场也能够看得到我们的能力和节奏。
我们现在肯定是全中国最大的头部力量,在飞行汽车领域,包括eVTOL、UAM赛道上,我们的研发规模是最大的,投入也肯定是最大的。
飞行汽车:要管理更大团队、要考虑商业化的问题,这跟从前的飞行梦想相比,会不会不那么纯粹了?
赵德力:每个时期有每个时期的困难。早期缺钱,天天考虑打开门每天要花多少钱,下个月的工资在哪里。
现在的难度在于,我们做的技术很深,是巨大的创新和挑战。这时候我们要带着团队去攻坚克难,难度不是在资本层面,而是在整个技术创新上面。
每个时期我要学的东西也不一样。早期产品搞出来之前我学技术,学完技术之后,要开始让全国甚至全世界的人都知道我们公司,包括资本、人才的关注。
有了资本和人才之后,我要学的就是管理,包括组织结构、团队搭建、人才招聘。现在跟着小鹏汽车跑了一年,我认为差不多了,能知道他们的管理模式、打法,然后应用到汇天上来。
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