低空賽道如何賦能高端裝備“新質(zhì)生產(chǎn)力”?
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- 發(fā)布時間:2025-03-17 11:08
本刊編輯整理
隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,高端裝備制造行業(yè)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)制造模式向智能制造模式的深刻轉(zhuǎn)變。
高端裝備制造業(yè)是以高新技術(shù)為引領(lǐng),處于價值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),它決定著整個產(chǎn)業(yè)鏈的綜合競爭力。高端裝備制造業(yè)涵蓋眾多行業(yè),例如航空航天、精密儀器儀表、機(jī)器人制造、新能源、新材料等。2024年,低空經(jīng)濟(jì)的火熱,讓低空飛行器這一高端裝備引發(fā)廣泛關(guān)注,進(jìn)入了更多人的視野。
空中“飛人”不再是夢?
低空飛行器是指在較低高度(通常低于1000米,有時也可延伸至3000米)飛行的航空器。目前市面上的低空飛行器種類繁多,主要包括直升機(jī)、無人機(jī),以及電動垂直起降飛行器(eVTOL)等。本期中,我們以eVTOL為例來進(jìn)行解讀。
eVTOL以電動機(jī)為動力,能夠垂直起降,不需要傳統(tǒng)的跑道,是面向個人的,輕型、安全、環(huán)境更加友好的飛行器。隨著低空經(jīng)濟(jì)的興起,eVTOL市場呈現(xiàn)出巨大的增長潛力。
城市空中交通在西方很早就有探索,中國eVTOL的發(fā)展歷程可以追溯到2010年前后,當(dāng)時低空經(jīng)濟(jì)的概念開始受到關(guān)注,為eVTOL飛行器的發(fā)展提供了廣闊的空間。隨著國家對低空空域管理改革的推進(jìn),以及通用航空業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見的出臺,eVTOL飛行器領(lǐng)域迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
2019年,中國億航智能成功登陸納斯達(dá)克,成為全球eVTOL第一股,標(biāo)志著中國eVTOL領(lǐng)域的崛起。2023年10月,御風(fēng)未來公司自主研發(fā)的2噸級eVTOL飛行器M1首架機(jī)在上海成功完成首飛,該機(jī)在電動系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、復(fù)合材料三個核心環(huán)節(jié)全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。同年12月,中國自主研發(fā)的無人駕駛載人航空器EH216-S搭載乘客完成商業(yè)首飛演示,標(biāo)志著中國eVTOL飛行器在商業(yè)化應(yīng)用方面取得了重要突破。
2024年4月,深圳舉辦了一次城市間的公開演示飛行。從深圳蛇口碼頭飛到珠海碼頭,飛行距離55公里,時長20分鐘。這第一次通過跨城跨灣區(qū)的無人機(jī)載人飛行,由峰飛科技的五人座eVTOL來執(zhí)行飛行任務(wù)。
此外,還有小鵬匯天、沃飛長空這兩家分別孵化于小鵬汽車和吉利汽車的生態(tài)企業(yè)。小鵬匯天是亞洲規(guī)模最大的飛行汽車公司,其旗下旅航者X2近日正式獲得由中國民用航空中南地區(qū)管理局頒發(fā)的特許飛行證,成為國內(nèi)首款提出申請并成功獲批的有人駕駛eVTOL產(chǎn)品。沃飛長空的AE200技術(shù)驗證機(jī)成功完成了關(guān)鍵的飛行測試,標(biāo)志著中國首次成功實現(xiàn)全尺寸eVTOL傾轉(zhuǎn)螺旋槳過渡飛行。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,eVTOL飛行器有望成為未來城市出行的重要選擇之一。
行業(yè)的發(fā)展與推進(jìn)
據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)的統(tǒng)計,2023年全球eVTOL市場規(guī)模已達(dá)125.3億美元。隨著城市空中出行(UAM)日益受到公眾認(rèn)可,政府部門加大投資并提供政策支持,以及各企業(yè)不斷迭代升級關(guān)鍵技術(shù),預(yù)計到2032年,全球eVTOL市場規(guī)模將攀升至357.9億美元,2023年至2032年間將實現(xiàn)12.4%的復(fù)合年增長率。
市場規(guī)模的擴(kuò)大意味著會有更多的資源流入eVTOL行業(yè),但作為新興領(lǐng)域,eVTOL制造涉及多個專業(yè)系統(tǒng)的綜合運用,包括空氣動力學(xué)、電子電氣系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)等,還依賴于先進(jìn)的電機(jī)、電池、自動駕駛等核心技術(shù),技術(shù)壁壘高,制造難度大。
同時,為了保證航行的安全與穩(wěn)定,eVTOL在制造中還需要更精準(zhǔn)、更智能化技術(shù)的應(yīng)用和支持,例如:
1、自主飛行控制技術(shù)
基于深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對飛行器的飛行姿態(tài)、速度、位置等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和處理,自動調(diào)整飛行參數(shù),實現(xiàn)自主起飛、降落、航線規(guī)劃和避障等功能。
2、智能感知與監(jiān)測技術(shù)
借助先進(jìn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)視覺技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,實現(xiàn)對低空飛行目標(biāo)的實時精準(zhǔn)定位、識別和跟蹤。例如,在空中交通管制系統(tǒng)中,通過對雷達(dá)、ADS-B等多源數(shù)據(jù)的融合處理,利用人工智能算法進(jìn)行目標(biāo)分類和軌跡預(yù)測,提高低空飛行目標(biāo)的監(jiān)測精度和范圍。
3、故障診斷與預(yù)測性維護(hù)技術(shù)
利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對發(fā)動機(jī)、傳感器等部件的工作數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患,及時安排維護(hù)保養(yǎng),降低飛行器故障率,提高飛行安全性和可靠性。
當(dāng)前,全球范圍內(nèi)研發(fā)制造eVTOL的企業(yè)還有沃蘭特(專注于eVTOL飛行器的研發(fā)和生產(chǎn),獲得了多家投資機(jī)構(gòu)的支持)、零重力飛機(jī)工業(yè)(同時布局多旋翼、傾轉(zhuǎn)旋翼兩種構(gòu)型的eVTOL主機(jī)廠,擁有豐富的產(chǎn)品線和先進(jìn)的技術(shù)實力)、時的科技(中國首家研發(fā)傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型的eVTOL公司)等,在eVTOL領(lǐng)域各有所長。
據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計,eVTOL領(lǐng)域當(dāng)前已吸引了大量資本涌入。以2024年為例,國內(nèi)在eVTOL領(lǐng)域至少發(fā)生17起融資,融資輪次主要分布于B輪與Pre-B輪次,其中至少15起融資的金額在億元以上或近億元。市場對eVTOL強(qiáng)烈興趣和信心,或?qū)⒊蔀閑VTOL行業(yè)攻克技術(shù)難題,迎來蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵力量。
不僅如此,作為高端裝備的代表之一,當(dāng)eVTOL行業(yè)發(fā)展得如火如荼之時,與之相關(guān)的生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)也一定會迎來更多的發(fā)展機(jī)遇。
高端裝備制造迎來新一輪機(jī)遇
eVTOL制造與高端裝備制造產(chǎn)業(yè)之間存在著密不可分的聯(lián)系。一方面,eVTOL飛行器作為高科技產(chǎn)品,其研發(fā)、制造和測試過程對材料科學(xué)、電子工程、自動駕駛技術(shù)、新能源技術(shù)等多個制造領(lǐng)域提出了極高的要求。這些要求促使制造產(chǎn)業(yè)上下游不斷突破技術(shù)瓶頸,提升制造水平和創(chuàng)新能力。另一方面,高端裝備制造產(chǎn)業(yè)已有的成熟技術(shù)和制造能力為eVTOL制造提供了堅實的基礎(chǔ)。先進(jìn)的制造工藝、高精度的加工設(shè)備、智能化的生產(chǎn)線等,都是eVTOL飛行器得以高效、高質(zhì)量生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。
在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界,eVTOL飛行器作為航空領(lǐng)域的一項創(chuàng)新技術(shù),正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展,而這一新興行業(yè)的發(fā)展將不僅重新定義航空出行的概念,還會對高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響。例如:
1、推動智能制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用
eVTOL制造行業(yè)的高速發(fā)展將推動智能制造技術(shù)在高端裝備制造產(chǎn)業(yè)中更廣泛的應(yīng)用。為了實現(xiàn)eVTOL飛行器的精準(zhǔn)制造和高效生產(chǎn),制造商們或?qū)⒁胂冗M(jìn)的機(jī)器人技術(shù)、自動化生產(chǎn)線、智能物流系統(tǒng)等智能制造產(chǎn)品。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅能提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,還能顯著提升產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。
2、促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與升級
隨著eVTOL行業(yè)的快速發(fā)展以及對穩(wěn)定性、安全性的高要求,數(shù)字化轉(zhuǎn)型或?qū)⒊蔀樵摦a(chǎn)業(yè)鏈上不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。制造商們通過引入數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化仿真、數(shù)字化管理等技術(shù),實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)制造的全面數(shù)字化。這種數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅能提高企業(yè)生產(chǎn)效率,還將進(jìn)一步增強(qiáng)其市場響應(yīng)能力和創(chuàng)新能力。
3、引領(lǐng)創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展
eVTOL制造行業(yè)的發(fā)展還將促進(jìn)了高端裝備制造產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展。為了共同應(yīng)對技術(shù)挑戰(zhàn)和市場變化,制造商們或?qū)⒓訌?qiáng)與科研機(jī)構(gòu)、高校、供應(yīng)商等合作伙伴的協(xié)同創(chuàng)新。這種協(xié)同創(chuàng)新模式不僅能加速新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,還能推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同發(fā)展,形成更加緊密、高效的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。
展望未來,一方面,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低,eVTOL飛行器將逐漸走向商業(yè)化應(yīng)用,為高端制造裝備行業(yè)帶來新的增長點。另一方面,高端裝備制造行業(yè)將借助eVTOL產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇,加快智能化轉(zhuǎn)型的步伐,提升整體競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的不斷拓展,eVTOL產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)引領(lǐng)高端裝備制造行業(yè)向更加智能化、高效化、綠色化的方向發(fā)展。
