目 录
1. 低空经济:产业融合的契机
2. 低空经济:城市转型的抓手
3. 低空经济:美国的先立后破
作者 | 1/6图片工作室
低空经济火了,它成为各大平台热搜的常客,也成为人们茶余饭后的谈资,更是各区域争先恐后抢占的新赛道。
广泛用于运送医疗物品的无人机
(来源:网络开放平台)
自从去年底,中央经济工作会议将「低空经济」列为战略性新兴产业以来,至少有29个省、市将低空经济写入政府工作报告,准备「向天空要GDP」。
中国民航局也积极响应,落实相关空域管理政策,并修订了30余部民航法规,相关领域企业甚至打趣道:「政策出的速度太快,统计的速度都跟不上了,PPT也来不及改。」
截至今年5月底,已有13家地方政府背景的低空产业投资基金成立。例如,6月14日,广州产业投资控股集团与广州开发区交通投资集团,共同设立了总规模100亿元的低空产业创投基金。而在上半年,eVTOL(电动垂直起降航空器,也称飞行汽车)领域更是受到资本的追捧,像上海的沃兰特,连续获得3轮融资,且都在亿元级别。
eVTOL(飞行汽车)成为低空经济的热点领域
(来源:网络开放平台)
尽管在多数人还没弄清楚低空经济到底是什么的时候,它已经进入了「元年」。这不禁让大众担心,低空经济会不会像之前的元宇宙、芯片制造等热潮一样,来得快去得也快。
低空经济会这样吗?当然不会!
01
低空经济:产业融合的契机
MEASURE THE WORLD
低空经济作为国家战略性新兴产业,不仅是航空领域的机遇,更推动了不同产业之间的跨领域融合发展。
低空经济推动产业间的跨领域融合发展
▍低空经济——老领域的新提法
低空经济与通用航空(公共航空运输以外的民用航空活动)的发展紧密相连。
低空经济特指在1000米以下(可延伸至3000米)低空空域内,进行有人或无人低空飞行活动,并带动相关领域融合发展的综合性经济形态。
一般认为,这一概念的形成,源于2000年后我国通用航空的加速发展,特别是对3000米以下「低空空域」开放的不断探索,包括低空旅游、运输、巡查、植保、救援、运动等多种应用形式。
2021年,「低空经济」作为独立概念,首次写入《国家综合立体交通网规划纲要》;2023年12月,《国家空域基础分类方法 》颁布,为非管制空域(G类300米以下、W类120米以下)的利用,提供了政策支持,进一步推动了低空经济的发展。
2023年,我国低空经济规模已超过5000亿元,并有望在2026年突破1万亿元,到2030年升至2万亿元。摩根史坦利更是预测,到2035年,全球仅城市空中交通(UAM)的规模就将超过1万亿美元。
五花八门的eVTOL,
成为全球城市空中交通发展的重点
(来源:网络开放平台)
从「通用航空」到「低空经济」的跃迁,离不开我国无人机行业的高速发展,以及部分无人机的「遥遥领先」。不过,你或许还有疑问「无人机我也有,也知道能送餐,但也没见无人机在各个城市上空天天飞来飞去,怎么就规模超过5000亿,2年后破万亿了?」
▍低空经济——低感知下的高速发展
无论国内还是国外,安全性都是发展低空经济的首要前提。民航局在《智慧民航建设路线图》中提出的「先郊后城、先货后人、先隔离后融合」的发展路径,正是基于这一考虑。
因此,目前无人机的大规模应用(特别是经济活动),主要集中在远离城市、人群稀疏、地域空旷的郊区、乡村以及隔离空域,这导致大众对低空经济的感知度相对较低。
然而,低空经济在这些区域的发展已初具规模。
以农业领域为例,2023年农保无人机作业面积已突破21.3亿亩次,覆盖了我国30%的耕地面积。大疆、极飞等全球领先的农业无人机企业,通过深度参与国际、国内标准的制定,推动了行业的规范化发展。
至2023年底,大疆农保无人机
全球累计作业面积突破60亿亩次
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在工业巡查领域,特别是在电力巡检方面,无人机的巡查效率是传统人工的20倍以上。截至2023年底,国家电网已累计配置无人机超过2.4万架,巡检杆塔超过418万基,110千伏及以上输电线路的无人机作业覆盖率超过90%。
无人机已广泛用于工业巡查领域
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物流领域也见证了低空经济的崛起。自2017年起,京东、顺丰、京通、苏宁等电商和物流公司纷纷启动了无人机物流项目。
其中,顺丰采用了「干线大型有人运输机、支线大型无人机、末端小型无人机」三段式的航空运输策略,有效解决了偏远乡村的物流难题,降低了运输成本。
至2023年底,顺丰无人机物流在全国累计飞行距离超过400余万公里,运输架次突破80万,成为无人机物流商业化领域的领军企业。
物流无人机
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正如民航局提出的「先郊后城、先货后人、先隔离后融合」的发展路径,当前低空经济在「郊、货、隔离」环节已经取得成效。接下来,如何推动低空经济「进城载人,跨界融合」成为新的探索方向。
▍低空经济——新时点下的新动能
2024年2月27日,全球首条eVTOL(电动垂直起降航空器)航线在深圳—珠海间完成首飞;4月7日,亿航的eVTOL(EH216-S型)获得全球首张无人驾驶载人航空器生产许可证;5月22日,中国民用机场协会发布eVTOL起降场技术要求……
曾经穿梭于科幻片中eVTOL,一夜之间走入大众视野,低空经济启动「进城载人」阶段。
亿航EH216-S型飞行汽车
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放眼全球,一场eVTOL商业化的军备竞赛已经打响!2024年后,多个国家将迎来eVTOL的商业化飞行。尽管eVTOL的规模化应用可能要到2027年之后才能实现,各国仍在不断的「烧钱」,这只是为了争谁先占领市场吗?
全球大国飞行汽车商业化时间
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要知道eVTOL并不是大几号的遥控无人机,而是「会飞的电动汽车」。正如何小鹏在今年两会期间所言「飞行汽车融合汽车、航空两大工业体系,其产品认证、运营管理和运行安全是一个全新的课题。」
众所周知,我国新能源汽车在国际上具有绝对的竞争优势,已成为很多国家的「眼中钉」,引发了不少贸易摩擦,影响到行业发展。而新能源汽车中的3电(电池、电机、电控)与eVTOL制造中的3电相似性达到80%-90%,这为新能源车企提供了新发展思路。
吉利、广汽、小鹏等国内车企纷纷投资eVTOL企业,甚至建立自己的eVTOL公司(如吉利的沃飞长空,小鹏汇天)。同时,国际上的丰田、大众、斯特兰蒂斯等车企也在积极布局eVTOL领域。
小鹏汇天的XPeng X2
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此外,我国航空产业的迅猛发展,也为eVTOL领域的设计、技术、制造等方面奠定了基础,并培养了大量人才。
比如,上海作为eVTOL领域的重要聚集地,拥有「eVTOL五小龙」(峰飞、时的、御风未来、沃兰特、磐拓),这些企业创始人,很多曾参与过C919研发制造。国际上,波音、空客等飞机制造商,均是eVTOL领域重要玩家。
空客的D-HCIA
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更重要的是,发展eVTOL不仅需要制造业的支持,还需要城市建设「空中高速公路」,以及相关的服务保障体系。例如eVTOL需要垂直起降的停机坪,需要能通信、数据传输的5G基站,需要提供导航、气象服务的北斗卫星、低轨卫星,需要处理大量数据的数据中心……
也就是说,eVTOL上可加速空天产业融合,下可促进制造业跨界,中间可推动新基建升级。
总之,低空经济作为战略性新兴产业并非空穴来风,已有坚实的产业基础作为支撑。eVTOL作为引爆点,将带动更多产业的融合与发展,甚至可以说,低空经济是继房地产、互联网、新能源汽车之后,又一个产业链够长、够深、够大的新兴产业领域。
各国积极推动大众对eVTOL的认知
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那么对于不具备先发优势的城市来说,是不是拿着无人机产业链图谱,按图索骥招商引资,就能抓住产业的新机遇呢?
答案是否定的。
02
低空经济:城市转型的抓手
MEASURE THE WORLD
通过前文的介绍,我们不难发现低空经济虽然是一片蓝海,但深浅不一。
2020年,民航局公布了首批13个民用无人驾驶航空试验基地,其中既涵盖了北京、上海等具有研发、制造绝对优势的大城市,也不乏提前布局通用航空产业的中小城市。
例如,「千年盐都」自贡,自2013年与中航工业集团签订川南通用航空产业项目后,便进军通用航空领域,并发展成为西南地区中型、大型无人机的生产、测试、验证中心。
如今,自贡已拥有四川省面积最大、高度最高的「川协5号」无人机试飞空域(面积1.1万平方公里、高度1.3万米以下)。
今年5月,每日经济新闻·城市进化论与火石创造联合发布的《城市低空经济「链接力」指数报告》显示,入选低空经济「链接力」指数30城的城市,70%集中在环渤海、长三角、珠三角、成渝区域,以及具有通用航空制造、新能源车制造优势的城市。
「雪上加霜」的是,这些低空经济强市还在加速争夺相关资源。
像「无人机之都」深圳,在无人机制造、货运方面取得了显著成就,但为了弥补在eVTOL(电动垂直起降飞行器)领域的不足,深圳不惜「砸钱」补齐短板——eVTOL企业落户最高奖励2000万元,通过民航局适航认证奖励1500万元,开通eVTOL商业航线奖励100万元。
美团在深圳开展无人机配送业务
(截至今年3月,全国订单总量已超过25万单)
此外,今年2月深圳至珠海的20分钟跨海航程,展现出了深圳超强的跨部门协调、肯承担风险的资源调动能力和行动力。如今,德国的Lilium(亚太总部)、广州的亿航(研发、交付、维修中心)、上海的峰飞(解决方案中心)3家eVTOL头部企业入驻深圳。
「无人机之都」深圳正在向eVTOL之都迈进
(来源:图虫创意)
对于众多不具备先发优势的城市来说,与其盲目追求补齐产业链,不如深挖自身优势和特色,成为低空经济长产业链中的「专精特新」,这样或许更为有效。
1.借助场景,切入低空经济
eVTOL的发展正处于起步期,除了制造环节外,更缺乏的是应用场景。出于城市飞行安全的考虑,短期内,航线沿途空旷、有实际需求的文旅领域,将成为eVTOL在城市内的主要应用场景。
例如,亿航在获得eVTOL生产许可后,便收到了来自西域旅游(未来五年采购至少120辆)、无锡市政府(100架意向采购订单)、西山文旅(今年50架,未来2年内额外采购450架)等采购订单,主要应用于旅游观光。
然而,随着更多eVTOL企业产品进入市场,eVTOL将成为各地文旅的标配,无论是对大众的吸引力,还是对城市低空经济的带动,将逐渐减弱。
低空文旅,是eVTOL近期主要应用场景
(来源:网络开放平台)
为了在低空经济中脱颖而出,一些城市开始尝试以空中观光为切入点,结合自身特色,融入低空产业。
▍地理+人文,即特色应用场景
今年2月,山西左权县联合亿航进行eVTOL低空旅游试飞,推动当地红色研学的发展。左权县并没有只停留在低空旅游层面,而是凭借自身地处太行山脉,地形复杂、冬季寒冷的地理环境特点,成为亿航测试产品冬季性能的区域。
4月份,作为北方国际写生基地(覆盖3个乡镇18个行政村)的左权县,与顺风旗下的丰翼科技合作,在各写生驿站间实施无人机「空中送餐」,写生驿站14公里半径内,实现15分钟内配送。
同时,丰翼无人机完成在复杂地貌环境下,厘米级起降精准度的测试改进。通过自身特色场景,革命老区左权县进入低空经济领域。
左权县,借力地理地貌优势进入低空经济
(来源:图虫创意)
▍运动+低空,即低空经济基建
古都安阳自20世纪开始发展航空运动,2009年安阳举办首届国际滑翔伞世界杯热身赛事(现已发展为安阳航空运动文化旅游节),连续的低空运动赛事,安阳有了「中国航空运动之都」称号。
安阳航空文化旅游节
(来源:图虫创意)
2022年,安阳以低空运动的开放空域为基础,与中国联通合作,建成全国首个5G泛在低空飞行测试基地,5G信号覆盖高度在3000米,能满足无人机超视距(超出遥控、无线电通信距离)、视频传输、低空目标管控等测控需求。
安阳已集聚了近60家低空制造企业,河南省重点实验室——蓝天实验室于今年2月,在安阳正式揭牌成立(无人机及通航领域关键技术研究为主)。
「抢赛道」,也可以通过城市联手实现。
城市通过联手实现「抢赛道」
2.城市联手,切入低空经济
低空经济,离不开通用航空打下的基础,拥有通用机场的城市更是跃跃欲试。
目前,我国已建成通用机场453个,但绝大多数机场使用效率偏低,甚至一些通用机场出现被航空公司讨要支线补助的问题。作为航空大国的美国,有5000多座通用机场,很多机场也存在使用效率偏低,运营资金不足的问题,特别是在那些小城市。
美国通用航空机场分布示意
(来源:FAA)
21世纪初期,美国对无人机管理非常严格,美国联邦航空管理局(FAA)一度下令禁止无人机用于商业用途。2014年,《2012年FAA现代化与改革法案》在美国正式生效,无人机适航进入宽松期,这让一众通用机场看到了发展「新业务」的机会。
只是,当大家都这么想,且有同样的航空基础设施时,就看谁能出「奇招」了。
▍边吆喝,边实施
《2012年FAA现代化与改革法案》中,规划了 6 座官方无人机系统试验场(UAS),2016年,这个数字变为7个。
第7个试验场,是由两个小城市边吆喝、边实施,联手创造出来的——纽约州无人驾驶飞机系统试验场(NYUASTS)。该试验场位于纽约州中北部的雪城(Syracuse)与罗马(Rome)的通用机场之间,全长80公里(面积约630平方公里)。
美国7座官方无人机系统试验场分布示意
(来源:FAA)
起初,两座小城只是众多竞争者中的一个,但无论区位,还是地理、地貌、资源既没特色,更不突出。于是,两个城市决定联手,喊出打造「美国首条城市间无人机测试走廊」的口号。
两地针对无人机远途飞行中的超视距问题,提出了Local BVLOS概念,即通过本地化的通信网络基建和开放场景,解决无人机一系列超视距问题。口号、概念虽然喊出来了,但两城并没有足够资金实施。
Local BVLOS概念
(来源:NY UAS Test Site)
为了「抢进度」,两地先将通用机场的控制塔,及两地间航空雷达向无人机企业开放使用,并且城区、郊区、公路、桥梁、河流湖泊、农田……全域低空开放,不超过136公斤重的无人机,可进行巡查、货运、消防、救援、农保等测试。
测试区的运营,由非盈利机构NUAIR负责,该机构与无人机加速器GENIUS NY合作,在区域内举办无人机创新竞赛,吸引大量无人机企业来到这里。
随着试验场的成功运转,纽约州投资了3500万美元用于建设无人机通信设施,包括专门用于小型飞行器的雷达。2022年,试验场与通信公司Aveop合作,开始建设5G网络,与低轨卫星一起构成低时延、高稳定性的通讯链路网,其通信设施优势远超其他6个试验场。
试验场内,为消防无人机搭建的测试场景
(来源:FAA)
▍继续吆喝,继续联手
无人机测试虽然看起来很风光,但并不能为城市带来太多的财政收入与就业岗位,也不能让两城能深度融入低空经济。
随着全球eVTOL热潮来临,以及美国eVTOL商业化进入倒计时,机会又来了。NUAIR联合加拿大魁北克地区,又喊出了打造「第一个国际先进空中交通(AAM)走廊」的口号。
纽约州UAS试验场则针对eVTOL缺乏城市内的实验、应用场景的需求,利用闲置机库,改造出7.5万平方米的SkyDome验证测试中心,通过模拟各类城市环境和应用物联网技术,加速飞行器的开发与设计。
机库改造的SkyDome验证测试中心
(来源:NY UAS Test Site)
此外,试验场还与空军、格里菲斯研究所、纽约州立大学合作,建设了Innovare Advancement Center实验室,专注于人工智能、网络安全、量子计算等领域的研究,大大增强了无人机的创新力。
纽约州UAS试验场,已发展成为商业无人机研发、设计、测试为一体的低空产业聚集区。
试验场建立的无人机控制中心
(来源:NY UAS Test Site)
虽说,eVTOL发展还处于起步期,作为城市发展研究者,我们更为关心城市一旦实现漫天「飞的」,目前的运转系统能应对吗?或者说,城市的二维管理系统,适用于「飞的」三维时代的运行吗?
美国很多城市,已经开始思考即将面对的挑战,希望通过「先立后破」的策略,提前做好应对准备。
03
低空经济:美国的先立后破
MEASURE THE WORLD
作为最早提出发展无人机的国家,如今美国似乎已经全面落后,在全球消费无人机、农保无人机领域,已经是中国无人机的天下。进入飞行汽车时代,依然是这样吗?
年初,著名eVTOL专家马克摩尔在航空媒体《航空周刊》上,对全球14家eVTOL代表企业进行了排名——第一梯队是美国的Joby和Archer,Wisk(波音)、Vahana(空客)、我国的沃飞、峰飞等处于第二梯队,反倒是拿到全球首个航空器生产许可证的亿航,以及获得了德国政府生产许可的Volocopter垫底。
马克摩尔对全球14家eVTOL代表企业的排名
(来源:网络开放平台)
我们不去讨论这个排行的客观性,但我们可以从中发现一些趋势——排行靠前的企业普遍采用倾转翼、复合翼飞行方式,这些飞行器能够飞得更快、更远(200-250公里),并且载人更多(4-6人)。而排名末尾的,则多采用悬翼飞行方式的轻巧型飞行器(2-3人,航程20-50公里)。
Joby Aviation S4倾转翼飞行器
(来源:网络开放平台)
这种对倾转翼、复合翼飞行的偏好,反映了美国对城市空中交通(UAM)发展的执念,以及直升机「的士」发展的纠结。
1.直升机,城市空中交通的瓶颈
城市空中交通并不是什么新理念。20世纪初,飞行汽车概念被提出后,美国众多发明家开始鼓捣各种飞行汽车,希望能成为下一个空中福特。
进入50年代,城市空中交通逐渐成型,直升机成为城市空中交通的主要载体。1967年,纽约的直升机运营量甚至达到了120万人次。到了80年代,载人运货的直升机「的士」已成为多数城市的标配。
1947年,康维尔118型飞行汽车
(来源:网络开放平台)
进入90年代,融合了直升机与固定飞机特点的倾转翼直升机,受到美国政府青睐。联邦航空局发布了一份垂直起降通告,鼓励将倾转翼直升机用于通航领域。许多城市开始建设综合型直升机场,以支持这种新型飞行器的运营。
贝尔的XV-15倾转翼直升机
(来源:网络开放平台)
目前,美国直升机场超过5425个,但是这些机场使用率极低,很多城市不足10%。造成这一现象的主要原因,除了直升机运营成本过高以外,还有直升机起降时产生的巨大噪音给城市居民带来了严重的噪声污染,导致扰民和起降点周围物业贬值等一系列问题。
芝加哥建设的直升机机场
(来源:Urban Movement Labs)
2.eVTOL,城市空中交通的思考
随着效率更高、成本更低、噪音更小(目前仅为轻型直升机1/4分贝)的eVTOL出现,城市空中交通找到了替代直升机、发展新经济的方向。
目前,美国有46个城市,开始新一轮的城市空中交通发展计划,如洛杉矶联合交通、规划部门、航空公司、eVTOL企业、研究机构,联合推出了《综合先进空中交通:城市入门》报告,为更多城市发展空中交通提供借鉴。
eVTOL的出现,
让城市空中交通找到了发展新经济的方向
整体来看,这些城市主要从3个方面,思考城市空中交通的未来发展。
▍思考一:直升机网络为基础
城市们一致认为,eVTOL商业化发展初期,由于飞行频率相对较低,城市无需进行大规模的基建投入。现有的航空基础设施,特别是众多的直升机机场和停机坪,已经能够满足eVTOL的起降需求。
此外,城市内成熟的直升机航路可以视为现成的「空中高速公路」,通过对现有航路飞行高度的合理划分,可以实现一条航路同时容纳多个航线的目标,从而减少开辟新航路的风险和审批成本。
FAA给出的「空中高速公路」分层行驶方案
(来源:FAA)
一些城市已经规划了基于原有直升机航线的首批eVTOL航线,如芝加哥市中心至奥黑尔机场(32公里)、迈阿密国际机场至迈阿密海滩会议中心(16公里)、曼哈顿至纽瓦克机场(24公里)等。
▍思考二:VOD模式的空地一体化联运
随着eVTOL商业化进入加速阶段,飞行频率将大幅增加,eVTOL也将逐渐走向大众化(FAA预测2030年美国eVTOL乘客将超过1165万人次)。然而,现有的直升机设施并不是为了高频次使用而设计,更不是为了解决大众出行的「第一公里」和「最后一公里」需求而设计。什么意思呢?
现有直升机坪,多位于办公大厦或医院类公建的顶部,如果大众日常出行,需要先乘坐地面交通工具,再蹬会单车,然后和上班族、病人、医生抢电梯才能坐上飞的,这样对eVTOL的商业化来说,将是一场噩梦。
因此,美国规划协会基于TOD模式(以公共交通为导向的开发),提出了VOD模式(以垂直端口为导向的开发),也就是需要开发建设(升级)空地一体化的交通枢纽。
麦肯锡构想的3种规模eVTOL基建
(来源:美国规划协会)
与TOD相同的是,VOD步行400-800米半径内,将集合垂直机场、公共交通、办公、零售、住宅等城市功能,解决大众出行的第一公里和最后一公里问题。此外,VOD带来的增值收益,将会改善区域内居民对eVTOL的接受度。
《综合先进空中交通:城市入门》中强调VOD需要社区参与
(来源:网络开放平台)
与TOD不同的是,VOD模式还是一个能源枢纽。它不仅需要为飞行器提供充电服务,还需要为无人驾驶的士、公共交通等提供充电服务。因此,VOD模式需要具有智能充电、能源生产和能源存储功能,这对于城市电网规划来说将是一大挑战。
在国际上,伦敦滑铁卢车站已经完成了VOD的规划概念设计。该设计以伦敦现有直升机航路(沿泰晤士河)和滑铁卢车站公共交通为基础,将天台垂直机场(双起降区,10个停机坪,设有自动接驳巴士)与轨道交通融合,实现旅客通勤的空地一体化无缝连接。
伦敦滑铁卢车站VOD的规划概念设计
(来源:美国规划协会)
▍思考三:探索管理运营分工
美国空中交通管制系统(ATC)每天要监管近5万架次航班,面对未来海量的eVTOL飞行管理任务,显然无法单纯依赖ATC来承担全部工作,让其改变成熟的民航管理系统更不可能。
去年,美国联邦航空管理局(FAA)发布了《城市空中交通(UAM)运行概念2.0》白皮书,白皮书内给出了未来城市空中交通管理思路——强调市场的深度参,FAA主要作为宏观把控方和空中交通走廊规则制定者,而具体的管理运营工作则由空中交通服务供应商与空中交通运营商负责。
这些运营商不仅包括地方政府,还有eVTOL制造商、VOD承建商、数据管理企业等多元主体。
FAA《城市空中交通(UAM)运行概念2.0》
(来源:FAA)
NASA通过其小企业创新研究计划,
开发的先进空中机动 (AAM)数据平台(NASA)
(来源:网络开放平台)
在城市层面,主要聚焦于国家、州、县、市的空中交通管理职责范围划分。
以《综合先进空中交通:城市入门》中的空域管理和基础设施为例——FAA负责空中交通走廊(特别是跨州)的规划、管理;州政府则负责管辖范围内通用航空(低空)的统筹管理,是管理职责最大的一方;市一级政府则主要负责起降点周围空域管理以及地方性的政策制定。
这种分工模式,有助于确保各级政府在各自的职责范围内有效履行职责,提高管理效率。
《综合先进空中交通:城市入门》中的空域管理职责比例
(来源:Urban Movement Labs)
在基础建设管理方面,FAA主要负责公共通用航空机场的投资与检查;州政府负责新建垂直机场的统筹、审批;地方政府则负责起降区相关的土地规划、功能分区以及运营管理,是职责最大一方。
从时间表来看,未来5年将是美国空中交通领域发展的关键期。随着今年5月,Archer等eVTOL制造商,开始陆续拿到最终适航标准认证和运营商证书,一系列「先立后破」的探索将为美国构建出一套初步规范的城市空中交通管理体系,为eVTOL飞行器市场的井喷期奠定基础。
(转自:海内资讯)
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