探討城市空中交通的可能性

在拉斯維加斯的2019年消費電子展（CES）上，設(shè)置了將近28萬平方米的展區(qū)，其中一架貝爾Nexus電動垂直起降（eVTOL）飛行器的原型機成為了最大、最亮眼的展品。

Nexus安裝有6個涵道風(fēng)扇，能夠90°傾轉(zhuǎn)，以EP系統(tǒng)公司的電池和賽峰制造的渦輪發(fā)動機組成的混合動力推進系統(tǒng)作為動力。

Nexus是貝爾聯(lián)合Uber共同發(fā)展城市空中交通（UAM）項目的產(chǎn)品，計劃在2020年代中期投入商業(yè)運營，將空中出租車作為緩解交通壓力、降低出行時間和成本的解決方案。Nexus現(xiàn)在只能搭載4名乘客和1名飛行員，未來的目標(biāo)是用自主飛行系統(tǒng)取代飛行員。

由此可知，城市空中交通（UAM）這一概念目前是航空領(lǐng)域中最熱門的創(chuàng)新領(lǐng)域之一。

對UAM的市場調(diào)查

據(jù)知名會計師事務(wù)所德勤近期的全球調(diào)查顯示，有一半的受訪者認為自主空中客運交通工具是出行的潛在方式，能夠緩解交通擁堵的問題，但80%的人更關(guān)注安全問題。在安全和心理承受能力之外，空中交通管制（ATM）、相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等發(fā)展障礙也仍需盡快克服。

除德勤外，知名咨詢公司畢馬威也對UAM市場進行了分析，并且在2019年4月的航空周刊2019城市空運會議上聯(lián)合了與基礎(chǔ)設(shè)施融資商Nexa Capital Partners共同發(fā)布了關(guān)于UAM市場分析的報告。（參考本文：畢馬威與Nexa開展城市空運市場分析）

畢馬威考察了全球前100城市中心區(qū)域，以預(yù)測當(dāng)前到2050年潛在的城市空運市場；而Nexa則針對全球78個城市的基礎(chǔ)設(shè)施進行研究，以預(yù)測UAM早期可能會得到較快發(fā)展的區(qū)域。

畢馬威的研究工作針對大量“對價格不太敏感且認為時間很寶貴”的人群，分析其出行的出發(fā)地與目的地路線。通過區(qū)域GDP增長和城市化進程的預(yù)測數(shù)據(jù)，將上述路線外推至2050年，從而確定地面交通擁堵的影響范圍。

總之，畢馬威的研究工作表明，UAM不會成為公眾日常出行的交通方式，而是作為一種高端服務(wù)存在，為高收入人群的用戶提供安全、可靠的運輸，且價格并不“過于高昂”。具體而言，其市場可能是類似高頻次的機場班車服務(wù)，例如曼哈頓到紐約機場等。而對于最擁擠的城市，某些常用通勤線路也具備潛在的市場空間。到2050年，這一市場的客流量可能達到4億人次以上。

而Nexa公司對于UAM市場基礎(chǔ)設(shè)施的研究也得到了多方支持，獲得了來自飛行器制造商、無人空管技術(shù)公司以及對這一市場感興趣的城市政府的贊助。

在Nexa研究的78個城市研究對象中，有70個是基于都市區(qū)GDP而選擇的大型城市，其中最大的城市為東京、最小的為迪拜；其余的8個城市則不在基于GDP的列表之中，而是主動申請加入研究的。

東京的直升機飛行很多，未來是UAM的潛在市場。

初步研究發(fā)現(xiàn)，擁有大量直升機停機坪的城市，如日本東京或巴西圣保羅等，都已具備支持UAM市場發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施條件，而商務(wù)旅客從城區(qū)前往機場的路線是UAM發(fā)展的重要契機。Nexa的這項研究預(yù)計于7月完成，屆時Nexa將確定城市空運服務(wù)最初可能在哪些城市發(fā)展。

UAM的最大障礙

總體上看，人們對eVTOL飛行器的態(tài)度，是UAM市場發(fā)展的最大障礙。

例如巴航工業(yè)公司的Embraer X項目負責(zé)人認為，人們對eVTOL還知之甚少，大部分人仍存在恐懼和誤解。

相對于公眾這些潛在的使用者以外，投資人的懷疑也可能成為阻礙，畢竟項目發(fā)展需要錢。但是，eVTOL和UAM產(chǎn)業(yè)帶來的顛覆性創(chuàng)新，能夠說服投資人認識到其中的巨大價值，所以投資人方面的阻礙要稍小一些。

而相對于投資人，公眾的心理是更為重要的，因為他們是確保eVTOL和UAM可以被全球接受的關(guān)鍵。所以，整個業(yè)界仍需要與城市管理者和居民加強溝通。

畢竟是載人飛行，公眾有疑慮是正常的。

就公眾的接受程度而言，在eVTOL飛行器的多種要素中，其面對的最大挑戰(zhàn)可能是自主飛行，這遠比有個飛行員駕駛要更令公眾難以接受。因此，在無人的eVTOL飛行器發(fā)展早期，需要積累大量的機器學(xué)習(xí)規(guī)則，在各方面都要有完美的表現(xiàn)，這樣才能消除乘客的顧慮，且飛行器制造商也在設(shè)計緊急著陸系統(tǒng)和安全裝備。

德勤全球航宇和防務(wù)負責(zé)人表示，有人駕駛將更容易讓公眾接受，因為這很像是駕駛直升機，看上去更加安全，公眾不存在心理障礙。而自主飛行還有很長的路要走，如果飛行中出現(xiàn)事故，公眾將會強烈排斥無人駕駛方案。

對此，貝爾公司創(chuàng)新負責(zé)人表示，Nexus的有人遙控自動駕駛系統(tǒng)是確保安全飛行的第一步，之后是發(fā)展可選有人/無人駕駛概念，最后才是完全自主飛行。

另一大挑戰(zhàn)是空中交通的管理規(guī)則。

UAM市場會帶來大量的低空飛行器，空管的任務(wù)也會越來越繁重，傳統(tǒng)空管方式必須轉(zhuǎn)變，計算機等輔助設(shè)備將被大量被引入。

德勤認為，針對UAM飛行器的空管，應(yīng)由FAA授予不同的第三方公司管理權(quán)限，讓他們提供空中交通管制服務(wù)，這些概念已由NASA的兩個項目進行擴展。不過，第三方授權(quán)一事必須逐個城市、逐個國家地穩(wěn)步推進，并考慮各自的差別進行管理，而不能一概而論。

對此，EmbraerX和UAM行業(yè)的其他公司正在提供空中導(dǎo)航服務(wù)，并研究需要建設(shè)何種空管基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)則才能確保安全。新建基礎(chǔ)設(shè)施能創(chuàng)造更多的目視飛行（VFR）航路，或者開發(fā)專用的eVTOL空域?qū)?，只允許滿足標(biāo)準(zhǔn)的特定飛行器使用。

UAM的未來在哪里

Uber于2016年針對UAM需求提出了Uber Elevate體系，并于2017年和2018年連續(xù)召開了2屆Uber Elevate峰會，旨在通過與政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界合作，推出適用于UAM的共享電動垂直起降飛行器交通服務(wù)Uber Air，計劃于2020年開展測試，2023年在達拉斯-沃斯堡城市間航線和洛杉磯開展商業(yè)飛行運營。在上述2條線路之外，還與澳大利亞、巴西、法國、印度和日本的許多國際市場合作，以確定后續(xù)運營城市。

Uber Elevate選取了5家飛行器合作伙伴企業(yè)，分別是波音旗下的極光飛行科學(xué)公司、貝爾公司、巴西航空工業(yè)旗下的Embraer X、卡萊姆飛機公司以及蝙蝠飛機公司。除了上述飛行器制造商外，Uber Elevate體系還擁有包括NASA在內(nèi)的多個科研機構(gòu)、高校伙伴。（參考本文：電動城市空運技術(shù)發(fā)展分析）

實際上，除了Uber的計劃以外，城市空中交通已經(jīng)存在于現(xiàn)實中，包括巴西圣保羅的Voom和印度孟買的Blade項目，只不過現(xiàn)在的模式是采用直升機進行即時服務(wù)，而不是采用eVOTL飛行器。而據(jù)研究預(yù)測，2025到2049年全球?qū)⒂?40個城市大規(guī)模應(yīng)用eVTOL飛行器；2035年時，全球UAM飛行器的數(shù)量可能超過23000架。

巴西圣保羅試行的Voom計劃，就是采用直升機來執(zhí)行類似城市空中交通的任務(wù)。

目前，空客和波音等飛機制造商、羅羅等發(fā)動機制造商、西門子等系統(tǒng)供應(yīng)商都已投入了相關(guān)研發(fā)計劃。雖然他們并不都在Uber的合作伙伴之中，但仍然在積極投資，以應(yīng)對這一新興市場的首輪競爭。

對于這一行業(yè)中的眾多公司，德勤認為，不同背景的公司在這個市場上各有優(yōu)勢。

老牌制造商作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，擁有更多的將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實的經(jīng)驗；新興公司將著力發(fā)展自動化和復(fù)合材料等先進技術(shù)；而汽車公司則擁有豐富的產(chǎn)品批量制造的經(jīng)驗，也擁有雄厚的資金。此外，航空領(lǐng)域外的公司也可以加入產(chǎn)業(yè)鏈，投資運營平臺，去運營上述制造的飛行器。這正是Uber的合作運營的模式：即優(yōu)步負責(zé)訂單，其他公司對飛行器負責(zé)制造、運營和維修。

空客的City Airbus（上）和Vahana（下）飛行器，其中Vahana已經(jīng)首飛成功。

美國Terrafugia公司TF-2的兩種混合垂直起降概念，左為復(fù)合推進布局，右為傾轉(zhuǎn)旋翼布局。

德國Volocopter 公司的VC200，也參與了NASA的相關(guān)驗證項目。

但是，目前市場中參與的公司還非常分散，除航空制造商之外，還有60多家新興公司參與其中，而且申請適航認證和測試將是一個門檻，預(yù)計會將很多公司排除在外。因此，行業(yè)未來的洗牌預(yù)計會十分慘烈。

至于飛行，那些擁有清晰商業(yè)模式和安全飛行能力的大公司將是這類飛行器的試金石，幫助他們保證飛行安全并獲得公眾信任，最終讓eVTOL飛行器讓公眾所接受。