快报
飞行汽车｜电池安全比续航更重要
发表时间：2021-11-27 15:21:17 作者：中国新闻周刊 点击：
电影《银翼杀手2049》中，腾空起飞的警车自由穿梭在城市空间，是不少人对未来飞行汽车的想象。但目前主流的飞行汽车，没有四轮，没有底盘，本质只是自动驾驶飞行器，根本算不上是“汽车”。
以中国eVTOL公司亿航智能为例，载人eVTOL“亿航216”外观是一个两人座的客舱，下方有8轴16桨，像是一个放大版的多旋翼无人机 。而提供空中出租车服务的Joby Aviation正在研发的载人eVTOL，看上去像是一个顶部有6个旋翼的小型直升机，除一名飞行员外，可载客4人。这是目前飞行汽车常见的两种外形。
因此，将其统称为“飞行汽车”，业内存在争议。张扬军解释，叫“飞行汽车”，因为eVTOL面向城市空中交通，规模大，与传统的飞行器不是一个量级，未来会以接近汽车的量级存在。而通航飞行器规模小，与人们生活距离远，难以引起关注和重视。其次，eVTOL的产业链依赖汽车，飞行汽车未来要规模化生产，必须低成本，其生产和供应链要充分利用汽车工业。此外，现在的eVTOL只是未来立体智慧出行时代飞行汽车的一个发展阶段，未来也将会具备地面行驶功能。
eVTOL是当前飞行汽车的主流技术方案，飞行器不需要专门的跑道，能像直升机一样起飞和降落。吉利的太力飞车一代TF-1还采用的是传统滑行起飞，外观像一架小型飞机，落地后通过折叠机翼变成汽车行驶，但其二代产品也改为了eVTOL。“飞行汽车是面向城市空中交通和未来出行的交通工具，滑跑受城市空间限制，肯定不是飞行汽车未来的方式。”张扬军说。
eVTOL还有其他优点。相比直升机的巨大噪声，eVTOL新能源发动机声音更小。据报道，eVTOL的起降噪音约在70dB，巡航噪音在50dB左右，远低于起降和巡航噪音分别在140dB和90dB左右的直升机。此外，电动化使分布式推进成为可能，目前各个企业研发的飞行汽车，都具有多个旋翼或螺旋桨，英特尔和德国飞行汽车厂商Volocopter合作研发的一款产品，甚至有18个旋翼，相比直升机单旋翼，eVTOL的安全冗余度更高，推进效率也得到提升，专家称“是直升机的三倍”。电动化后飞行汽车的结构简化，可以实现飞行汽车成本更低。
但仍有诸多技术有待突破，与眼下的电动汽车一样，国内外多家企业发布的eVTOL同样也存在续航焦虑。目前，多家企业已经推出eVTOL的试飞产品。亿航智能纯电动载人级自动驾驶飞行器，最大载荷220公斤，满载最大航程35千米，近期展出的双座载人级自动驾驶飞行器VT-30，设计航程为300千米，续航时间为100分钟。小鹏汇天近期展出的旅航者X2，续航时间是35分钟，最高速度130km/h。峰飞航空的V1500M，巡航速度高达200km/h，最大航程为250公里。国外的飞行汽车公司也不例外，Joby Aviation的飞行器近期实现了超过约241公里的航程，持续飞行了1小时17分钟。
飞行汽车航程和航时短，源于电池能量密度不够。亿航智能对《中国新闻周刊》介绍，电池技术是整个行业非常关注的领域。飞行器的电池技术比汽车更复杂，要求电池有高能量密度、高功率密度、更宽的温度范围和高安全性等。而自动驾驶飞行器，需要电池有高放电速率以支持飞行器的起降，同时也要考虑电池重量对飞行器的影响。
同济大学航空与力学学院教授沈海军进一步解释，与汽车不同，从力学角度看，飞行器对重量要求非常严格，电动汽车可以装更大的电池组，但飞行器不行，因此接下来业内需要在电池高能量密度方向突破。
在张扬军看来，在电池方面，更重要的是安全问题——飞行汽车采用新能源动力，将带来电安全、热安全、氢安全等新的航空安全性问题。尽管目前各家飞行汽车制造商都表示重视安全性，经过多次试飞积累数据，但张扬军认为，业内关于电机、电池等关键部件以及电动化系统的安全性设计和适航性研究非常欠缺，现有的电动化系统要达到航规级的安全性要求，还需要做大量的工作。
“我认为，在目前还面临规则等许多瓶颈的情况下，飞行汽车的应用应该先载物后载人。物流是飞行汽车当前示范应用的最佳场景，既可以实现大规模应用，同时对安全性等的要求相对较低。物流应用过程中积累的数据和经验将为飞行汽车提高安全性提供重要的基础。载人示范应用，先从应急救援等专业特种领域开始，然后走向大众运输领域，可能是一个比较合适的载人示范应用途径。”张扬军对《中国新闻周刊》说。
业内人士认为，地面交通人车混杂，相比之下，空中的交通环境更简单。但张扬军强调，气象环境会严重影响低空飞行的安全性。比如小型载人飞行器运行时，附近突然一阵侧风吹来，可能会影响安全，这些微气候环境很难感知。
“飞行汽车要真正实现大众化，像民航的集群控制即有人在地面操控没有用，如何应对气候环境突然的变化，我认为是飞行汽车面临的最大的安全挑战。传感器如何感知，并作出决策和操控，要通过技术解决，这是下一步要研究的重点。只有汽车公司和创业公司可能没有技术条件，需要更多研究者通过技术来解决。”张扬军说。（ 杨智杰 中国新闻周刊）
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