飞行汽车，智能驾驶的下一个风口？

随着汽车电动化与智能化的发展，汽车工业与航空领域的跨界融合，让汽车飞起来，在技术层面已成为现实。

面向低空交通的飞行汽车已来临？

从广义上来看，飞行汽车可以被视为是一种立体式交通工具，它是面向低空交通环境的飞行器，可以载人也可以载物。当下最具代表性的就是eVTOL（Electric Vertical Takeoff and Landing），中文名为电动垂直起降飞行器。eVTOL以电力驱动，不需要专门的跑道，可以实现垂直起降和空中悬停。

虽然概念并不新鲜，但直到近年，在三电系统、自动驾驶技术的进步下，才使这种城市空中交通工具逐渐走向现实。2024年日本将进行首例“飞行汽车”载人试验，或者2年后，我们就能看到东京上空将出现飞行汽车业务。

从整个行业来看，eVTOL成为了目前飞行汽车的主流形式，也有很多人直接将其和飞行汽车划等号。其设计方案由4个涵道式旋翼（POC），变为6套共轴双桨开放式旋翼（Seraph），再变为倾转旋翼构型（VA-1X），一定程度上代表了明星公司对行业趋势的判断。

飞行汽车骤然升温，各大车企纷纷布局

政策布局，低空经济形成风口

据美国摩根士丹利预测，到2040年，全球飞行汽车市场规模将增长到1.5万亿美元。德国咨询公司罗兰贝格则预测，到2050年，全球95个主要城市的空中，将会有9.8万辆飞行汽车飞驰。

我国在政策层面早已启动布局。2019年，中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》明确提出要“构筑多层级、一体化的综合交通枢纽体系”。2021年2月，国务院印发《国际综合立体交通网规划纲要》，首次明确提出要发展低空经济，同时还把湖南确认为全国首个空域低空开放试点省份，这也是众多车企开始布局飞行汽车领域的重要原因。2022年，交通运输部、科学技术部印发的《交通领域科技创新中长期发展规划纲要（2021—2035年）》，提到要“部署飞行汽车研发，突破飞行器与汽车融合、飞行与地面行驶自由切换等技术”，为飞行汽车未来发展指明了方向，也为其未来实现产业化提供了政策支撑。

近几年来，我国在相关领域的专利申请数也已赶超欧赶美，据去年日本特许厅报告显示，2012-2018年中国、欧洲、日本、韩国、美国提出的飞行车相关专利申请有1,106件，其中我国444件、美国399件。另外，也有消息指出我国将逐步放开低空管制，或许也是对市场释放的积极信号。

“小鹏飞行汽车上天”，大众、广汽相继布局

无论是科技公司还是汽车企业都在飞行汽车领域争相布局。截至目前，入局飞行汽车领域的科技企业有谷歌、Uber、英特尔等，汽车企业则有大众、广汽、小鹏汽车、大众、广汽、本田等。

日前，大众汽车集团（中国）发布首款电动垂直起降（eVTOL）载人飞行器原型机；广汽集团也在进行飞行器地面调度系统开发工程师等岗位的招聘；现代汽车旗下子公司Supernal也在近日展示了其新的飞行汽车概念eVTOL Vehicle Cabin的乘客舱。

小鹏汇天飞行汽车

大众飞行器V.MO

今年7月，小鹏汽车创始人何小鹏在网上晒出了一段旅航者X1的实际操控视频，引爆汽车圈的热搜，声称小鹏将汽车的操作方式创造性地运用到了飞行体系中，从而降低了学习飞行的难度。

25日，小鹏汇天首个飞行汽车试制工厂正式落成，将主要承接飞行汽车在量产前的试制、工艺验证和性能试验的任务。

何小鹏认为，飞行汽车为交通领域的变革将在2025年左右开始，在2035、2045年会走向千家万户。“我们希望飞行汽车会变成陆地开700公里，空中能飞小几十公里的情况。”

飞行汽车涉及的产业链和技术

飞行汽车产业链主要包含飞控、动力系统、电池系统、安全备降系统、自动飞行系统（类似自动驾驶）、空中地图等。而其中最核心的就是飞控系统、动力系统和电池系统。目前短途空中交通一般采用锂电池，长途可能采用混合动力系统。

未来商用领域预计将以短途飞行汽车为主，其中飞控系统一般都是自研，动力系统则主要是高可靠的电机和配套螺旋桨，这个技术和产品已经相对成熟，剩下最重要的就是锂电池了。

飞行汽车的技术现状如何？

飞行汽车是一个复杂的综合技术集成体，涵盖机械、电气、材料、自动化、导航、感知、人工智能等多个学科领域，其中陆空构型融合设计、高效长时续航动力系统研发、城市环境智能驾驶是影响飞行汽车发展的主要技术瓶颈。

智驾技术已有经验和雏形，电动化和自动驾驶是主流。参考小鹏汽车，小鹏汽车在传感器融合、自主避障、自助返航、车载通信等方面掌握了相当多的核心技术，还有丰富的应用经验，利用控制器结合自动驾驶技术、自适应交通控制系统、车辆检测、行人穿行、紧急车辆优先、公交系统协调等多种大数据，最终在城市中实现通行。目前要做的第一步就是把这些技术从汽车移植到飞行器上，难度或许并不会很大。

当然，鉴于低空飞行时交通和气象的复杂性，飞行汽车还需要研发更高级的智能驾驶系统，比如三维碰撞预警、航线规划、紧急降落、紧急状况下人机交互等。技术的难点在于起步阶段缺少用于机器学习的大数据，而突破点在于可以借鉴现有的无人机技术。

涵道风扇技术较为成熟，保证机动能力和稳定性。与传统风扇相比，涵道风扇（ducted fan）的核心驱动部件被涵道屏蔽，大大提高了飞行器的安全性。人们对涵道风扇飞行器的研究可追溯至1950年，现如今其核心技术已较为成熟，分类标准也较为完善。涵道式飞行汽车是未来重要的发展方向。

高效长时续航的动力电池系统仍需研发。当前主流的飞行汽车动力方案以纯电力驱动为主。然而，飞行工况与地面行驶工况的能耗特性存在巨大差异，尤其在垂直起降工况，所需的能量接近空中巡航工况的 3-4 倍，因此，目前飞行汽车携带的电池普遍偏重，严重影响了其负载能力与续航里程。对于动力电池，除了提高其功重比外，还应考虑安全管理和动力分配问题。为提高电池安全性，极端工况下的实验是必不可少的，目前已有的实验有针刺、挤压等机械损伤实验，过充过放和加热实验，对于飞行汽车电池有较高的适用性。

安全驾驶是关键，导航技术仍存在差距。安全角度必然是大家关系的问题。飞行汽车的操控一定比汽车要难度大的多，即使使用人工智能自动驾驶，以目前的动力技术，预计很难保证精确的飞行轨道并躲避突发意外。能同时容纳数百万辆飞行汽车的空中管理系统，或者也叫四维导航系统，或许也是是一项关键技术点。

四维立体导航至少要3个方面的技术达到要求，其一是精确的轨迹设计，保证每一个飞行器都可以沿着唯一的轨迹飞行，不会发生碰撞；其二是运算能力的提升，数百万辆实时发生位移的空中飞车，要0延迟地规划好他们的飞行路径，其实是挺难的一件事；其三是网络传输瞬时响应，每一辆车产生的数据都能瞬间传输到数据中心分析处理并传回决策。

以现有的GPS卫星导航、雷达导航技术，要完全实现百万级的四维立体导航和空中管理，估计还有一些距离。

小结

资本的嗅觉很灵敏，它们的确看到了飞行汽车的前景，不过这种前景要想成为现实，还需要很长的路要走。

从当前条件看，飞行汽车要想大规模应用，真正实现商业化，还面临诸多挑战。首先，飞行汽车要想拿到适航认证，难度可能会是普通汽车驾照的数十倍；其次，我们也可以想象一下，当私家车、公交、大巴都在飞行时，如何做道路规划，如何不影响地面运转，如何避免侵犯他人隐私以及解决噪声污染，这些绝不仅仅是技术问题。

所有的新能源出行方式都值得肯定，但从安全角度来说，还是需要在技术完善之后再进行大规模推广，毕竟，“上天”和“走路”，是两个完全不同的概念。