隨著新能源汽車行業的快速發展和電動化的升級變革,以及近年來低空經濟的政策引領下,eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing,電動垂直起降飛行器)賽道發展火熱,成為了未來空中交通產業的一個重要細分領域,并吸引了眾多企業和機構的關注和投入。
近日,由清華團隊創辦的追夢空天科技圓滿完成噸級混動傾轉eVTOL(DF600)第一階段試飛,進度居于國內首位,是繼美國JOBY公司后全球第二家進入試飛階段的混動傾轉eVTOL企業。
據介紹,該產品設計巡航里程1000KM,填補國內型譜空白,預計于2025年批量生產交付。
行業普遍認為,混合動力對于發展eVTOL、解決“里程焦慮”具有重要意義,正如新能源汽車行業一樣。
目前純電eVTOL航程約150-200公里,到2030年前有望提升至300-400公里,但仍無法滿足特種運輸、應急管理和城際出行的需要,也難以在快充/換電設施不完善時實現短距離、高頻次的經濟運營。傾轉旋翼相比多旋翼和復合翼構型,能夠實現更大速度、更高效率的飛行,相關技術方案逐步成熟、優勢特點日漸凸顯,已成為大多數頭部eVTOL企業所青睞的方案,如Joby、Archer和沃飛長空等。
近年來,混合動力技術在民用領域獲得了足夠的資金支持,兆瓦級電機、熱管理、實驗驗證等關鍵技術上取得突破性進展,多個型號產品進入試飛階段,并有望在近兩年內獲得適航認證;在軍用領域,以美國NASA和空軍實驗室為代表的各國軍方力量積極布局混合電推進系統發展,多個型號完成首飛。
2024年6月,全球頭部-美國Joby公司氫電混動版eVTOL驗證機實現單次飛行523英里(約841公里)。2023年底,美國ElroyAir的Chaparral C1 貨運無人機(復合翼構型)首飛,57秒后成功著陸。在該領域,通用電氣、霍尼韋爾、雷神、賽峰等核心動力供應商也已布局多年。
國內方面,航發集團、應流股份(603308)、宗申動力(001696)、鴻鵬航空等在60-120KW級方面完成了混動系統相關測試/試飛,在200-1000kw級方面開展了方案設計、樣機試制與臺架測試工作。清華大學與追夢空天科技基于30KW級、70KW級的混動系統,完成了噸級eVTOL的原理驗證和飛行試驗,同步正在開發基于400-1000KW級的5-7座客運飛機。北京理工大學等其他科研院所和企業也進行了多年的研究探索,成果豐碩。
分析指出,混動eVTOL可以實現更高速度、更遠航程、更快補能,且對地面基礎設施的依賴極小,不僅能在商業化初期快速投入實際使用,也將會在未來的成熟市場保持獨特的競爭優勢。
初期,可以廣泛運用于中遠距離物流、人道主義救援和軍事物資補給等用途。此外,對于海島、山地、沙漠(如東南亞、中國西北)以及經濟欠發達地區,還可以快速構建較低基建成本的物流體系。
中期,基于渦電的5-6座客運飛機將能滿足50-400km半徑城市圈出行這一核心需求,其速度有望超越300km/h,這一進程可能比城市內部空中出行來得更快。
遠期,隨著電機/發電機功率密度的不斷提升,采用更大功率級、更高功重比的渦軸/渦扇動力,我們將會實現更大噸位的eVTOL,其速度將進一步提升至600km/h甚至更高,實現對空中交通體系的進一步顛覆。
上文所述完成國內第一階段試飛的DF600,其研發公司追夢空天科技是國內領先的eVTOL整機研發企業,由清華大學技術領銜,航空工業主機團隊進行工程轉化和市場推廣。
現有團隊規模60余人免費配資,其中技術人員達80%,核心技術團隊深度參與國家兩機專項中航空混動增程器相關項目,同時,團隊兼具航空、電動汽車、無人機和機器人等行業背景。
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