天空的极限

阿联酋迪拜 10 五月 2022

由 Jameel 家族的投资部门 JIMCO (Jameel Investment Management Co.) 再次发布。

随着城市越来越拥挤，汽车、货车和摩托车等地面交通工具占用的空间越来越多，交通更加拥堵，噪音、污染加剧，带来了更多安全隐患。电动空中交通出行能否推动城市交通向更清洁、更安静、不太繁忙和更可持续的模式迈进？

城镇居住人口有史以来第一次超过了农村居住人口。在未来三十年左右，全球人口增长预计几乎完全发生在全球城镇。根据联合国的数据，城市居住人口预计将从现在的约 44 亿增长到 2050 年的约 67 亿[1]。

除此之外，全球私家车拥有率不断上升，尤其是在中国和印度等高增长市场，再加上对火车、有轨电车和公交车等公共交通基础设施的投资不断增加，我们的城市环境看起来比以往任何时候都更加繁忙和拥挤。即使电动车、公交车或有轨电车等绿色交通解决方案可以帮助控制二氧化碳排放，它们也跟所有耗油量大的汽车一样，会带来交通拥堵和噪音。

用近乎静音的电动垂直起落型飞行器 (eVTOL) 将人和货物带入空旷的天空，远离繁忙的城市中心，将改变我们的城市，让城市更加安详、环保和安全。

离主要人口中心 50 英里远的偏远农村社区可能更方便居住，不管中间的道路状况如何。人们将能住在他们想住的地方，而不是不得不住的地方。偏远社区的联系会更紧密，轻松运送医疗和食品供应会让他们受益。

在我们这个轮式运输模式占主导地位的世界，人们很容易把这些替代方案视为科幻，认为是不切实际的永远无法实现的梦想。但仔细观察后，你会发现，已经有很多电动飞行应用技术，而且人们正在开发更多技术，经济模式也触手可及。摩根士丹利^[2]的一项研究预测，到 2050 年，eVTOL 运输市场的市值将超过地面运输，达到 9 万亿美元。该研究还自信地表示，空中交通是否会占据主导不是问题，问题在于何时占据。

运送人员

巴西圣保罗的直升机运输。根据 2013 年的一项研究，这座拥挤的大都市每天有 400 多架注册直升机（该州有 700 多架）飞行 700 多次，领先于纽约和东京。其城市人口有 1,200 万，这意味着每 17,000 人就有一架直升机，是世界上比率最高的。图片来源 © Ashley Harper

在世界上最拥堵的城市，飞行出租车已经成为数百人每天通勤的一部分^[3]。富有的通勤者花费数千美元从巴西农村来到圣保罗，或往返于香港和澳门之间，或从人工岛飞到迪拜的摩天大楼，摆脱交通拥堵，在空中前往目的地。

如今，先进的技术为在空中使用 eVTOL 飞机进行公共交通提供了可能性，价格让大多数人更容易接受。

面对坐飞机上班的景象，很多人仍然犹豫不决…… 但麦肯锡^[4]的研究发现，目前随着道路拥堵加剧，人们不情愿的程度也在下降。印度的交通状况几乎比任何其他国家/地区都差，他们最愿意接受空中交通的概念，31% 至 47% 的受访者表示，他们愿意根据情况去尝试，通勤、差旅和机场接送最受欢迎。

众多主要投资者在帮助推动这一振奋人心的行业发展，Jameel Investment Management Company（贾米尔投资管理公司，JIMCO）就是其中之一。该公司与 Abdul Latif Jameel 的长期合作伙伴丰田汽车公司、Intel Capital 和 JetBlue Technology Ventures 都是加州 Joby Aviation（最先进的个人 eVTOL 制造公司之一）的早期投资者。公司的其他投资者包括 Uber 和 Capricorn Investment Group（特斯拉和 SpaceX 的主要支持者）。

该投资符合 JIMCO 技术基金会对未来出行领域进行战略投资的方式。Jameel 家族作为增值投资者有着良好的业绩记录，通过提供长期积累的区域专长和全球合作伙伴网络，为不断发展的出行产业的创新初创企业提供支持。

Joby eVTOL 可以搭载 4 名乘客和 1 名飞行员，行程超过 100 英里，时速超过 200 英里，可用作快速共享出租车。Joby 是首家获得美国空军适航性认证的公司，这让它在测试飞行技术方面获得了巨大优势；2021 年，该公司完成了与 NASA 的测试。

尽管 Joby 很先进，但它绝非唯一一家生产电池驱动交通工具的公司。其他公司也加入了这一行列，比如航空航天巨头 Embraer的子公司 Eve、总部位于德国的Volocopter、法国空客集团的 CityAirbus NextGen 计划以及以色列初创公司 Urban Aeronautics，这些公司只是数十家竞争者中的几家。这些领军企业正在展示改变交通方式的方法。

运输货物

新的空中交通解决方案带来的好处不止是运送人员。运输货物的货车和摩托车也堵塞了我们的道路。空中交通能否在证明先进空中交通 (AAM) 实用性的同时，帮助减轻城市道路的负担？

目前，大多数研究 AAM 和 eVTOL 飞行器的初创公司和成熟航空公司都在开发个人交通解决方案。但货物、轻型货运和家庭递送已经表明，它们是自主航空运输的出色候选者。

Starship 于 2014 年在旧金山成立，该公司生产的轮式自动送货微型汽车已经在美国的一些大学校园、英国米尔顿·凯恩斯和北安普顿的城市道路上送货，但是升空需要更先进的工程技术和严格的安全标准。

2016 年，Amazon 宣布推出 Prime Air 服务[5]，除了在英国剑桥的小规模试点外，尚未在其他地方提供快递服务。然而，在都柏林以北几英里的爱尔兰小镇 Balbriggan，人们现在已经习惯了咖啡、点心、蔬菜和外卖伴着轻微的旋转声而来，而不是摩托车骑手发出的刺耳噪音和咄咄逼人的嘟嘟声。

多年来，爱尔兰公司 Manna 一直在当地和 Galway 以南发展无人机送货服务，并准备在欧洲各地扩大规模，他们已经在欧洲获得了飞行执照。它们飞行三分钟或更短时间即可送到，每小时可以送十次，相比之下，摩托车骑手只能送两三次。

Zipline，同样来自旧金山，该公司使用其称为 zip 的小型自动驾驶飞机送货，而不是直升机。其无人机向卢旺达农村地区的 350 个医疗中心运送血液和医疗用品^[6]，在一年中的大部分时间里，汽车通常都无法到达这些地区。

卢旺达 75% 的血液供应在首都基加利以外的地方交付，现在是用 Zipline 的一架无人驾驶飞机空运完成，可在 30 分钟内送到，陆路运送如果有可能的话，也需要几天时间。由于与美国 Walmart（沃尔玛）签订了合同，该公司正在非洲各地扩张。

电池方面的突破

电池技术仍然是无人机运载量和运送距离的限制因素。尽管意大利的 Flying Basket 正在试验在长达 10 公里的距离内载荷 100 公斤，但 2 公斤以上的有效载荷仍然超出了大多数机型的承载能力，目前绝大多数包裹和预制食品配送载荷为 2 公斤以内。

特斯拉的 Elon Musk 估计，电池能量密度必须超过每千克 400 瓦时，eVTOL 在经济上才可行^[7]。目前的特斯拉 Model 3 电池每千克可达到 260 瓦时^[8]。日本国立材料科学研究所的研究人员已经制造了锂空气电池，每千克可承载高达 500 瓦时^[9]，目前研究人员正在努力提高其技术的可充电性和可靠性。

配备中小型送货无人机队的大型送货车可以配送大量包裹，效率远高于目前每次送货都停车的模式。货车内的大容量电池可以帮助无人机快速充电，从而延长飞行时间，无需返回场站。重型货运仍需数十年时间，但最后一英里物流是一个潜在的巨大市场，可能会更广泛地接受小型飞机。

调查发现，消费者也准备好接受这种改变。问及对无人机送货的担忧时，只有不到 12% 的受访者把让人送包裹列为最重要的三个因素，而 74% 的中国受访者表示，他们会支付额外费用让无人机更快送货^[10]。

基础设施挑战

和电动汽车一样，先进的空中交通技术也会给并非为其设计的电气基础设施带来压力，但这个挑战并非无法克服。为了降低成本，让 AAM 成为真正的公共交通工具，一个地区的起降地点必须尽可能多。

麦肯锡建议了三种起降地点：

垂直起降中心，一种新型的专用结构，拥有多个起降平台，并可为繁忙的客流提供零售商机。
垂直起降基地，可以是新建筑，也可以是现有大型屋顶或停车场的延伸，并有三个起降平台和一些存储空间。
垂直起降平台，只有一个起降平台，被视为私人土地上的个人设施，或服务于偏远的农村地区或郊区。

每个基地都需要为电池驱动的 eVTOL 配备充电设施。飞行使用的电力会多于地面交通，但人们已经在为大型卡车和公交车开发快速充电设施，可以在途中为无人机充电，即“快速充电”。现有郊区电网无法满足直接插入市电的 1MW 或 2MW 充电，但每个起降中心的分布式存储设施可以通过正常的电力线缓慢充电，然后非常迅速向 eVTOL 的电池放电。这可以最大限度地降低电网升级的成本，让偏远起降平台成为可能，从而将空中交通的范围扩展到城市之外。

根据麦肯锡的计算，一座城市有 85-100 个起降平台，分布在主要交通枢纽和偏远住宅区，人们每天需要出行约 2,200 次，相当于每个起降平台每小时一次，每位乘客的收费与乘坐豪华轿车出行大致相同，每人 50 美元至 75 美元。

为了让成本更接近地面出租车等当前的公共交通方式，该网络每天必须容纳约 10,000 次出行，高峰期每个平台每五分钟一次，考虑到飞行所需的安全预防措施，这很难实现。麦肯锡还强调了许多其他因素，可能对 AAM 解决方案大规模推行的可行性至关重要。其中包括需要快速周转，包括车辆快速充电；运营商的辅助收入来源，例如“垂直起降中心”的零售商店；公共部门补贴；模块化的基础设施解决方案，以降低起降平台的建造成本；以及创新的电力解决方案。

就像汽车充电枢纽一样，例如英国埃塞克斯的 Gridserve Electric Forecourt[11]，专用的太阳能电池板集群通过私人有线网络连接到 eVTOL 枢纽，可以减轻电网压力，进一步减少碳密集的燃气和石油发电站，让碳中和空中交通成为现实，并支持其经济可行性。

飞行执照

所有即将进入市场的客运 eVTOL 机型都需要人类飞行员^[12]。没有哪个国家/地区的空中交通法规允许载人自主飞行，该服务目前也不太可能找到现成的受众，因为对很多人来说，电动飞行仍然是一项未经试验的技术。

这在不久的将来为直升机飞行员开辟了巨大的就业市场。与传统直升机相比，eVTOL 更容易使用，可以让更多的人接受培训，由于该种技术是短程的，驾驶空中巴士这份工作会有利于家庭，飞行员下班后可以回家，降低了成本，创造了机遇。

然而，拥挤的城市天空不太可能适合业余飞行员，因此很少有分析人士期待未来人们拥有和操纵自己的飞机。相反，自动安全和导航系统将控制空中交通，完全取代人类飞行员，进一步降低成本，让安全水平超越目前道路交通的安全性^[13]。目前，FSA 和美国国家航空航天局 (NASA) ^[14]正在合作开发无人机交通管理 (UTM) 系统，旨在控制飞行高度在 400 英尺以下的无人机。

并非异想天开

有了垂直起降中心、垂直起降基地、垂直起降平台和 UTM，以及 Manna 和 Zipwire 等有效载荷较小的无人机最后一英里货运，再加上 Joby 等高效的短途客运 eVTOL，空中交通技术日趋成熟。经济上的论证似乎越来越容易实现，有了良好的规划、创业热情，严格的成本控制和监管合作，空中交通很快就会像电动汽车或电动踏板车一样普及。随着人们习惯飞行的想法而不是乘坐传统的地面交通工具，人们对安全的担忧会减少，尤其是当我们的街道变得更加安静、舒适，更适合行人交通时。

在 JIMCO 等富有远见的投资者的资源和决心推动之下，电池功率密度和可再生能源等技术挑战将继续上升，直到重型货物和集装箱货运都可以空运，先进的空中交通革命就会完成。

在未来 30 年，我们的街道可能会像我们希望的那样，变得平和、干净、宁静，无论我们选择居住在哪里，通勤都会更快。我们都等不及了！