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盖世汽车 09-16

沃飞长空科技技术研发总监薛松柏:新通航——未来城市物流出行新战略

2021 年 9 月 15-17 日," 第三届世界新能源汽车大会 "(WNEVC 2021)在海南省海口市召开,由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以 " 全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和 " 为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。

2021年 9 月 15 日召开的 " 飞行汽车解决方案及发展前景 " 主题峰会上,沃飞长空科技有限公司技术研发总监薛松柏发表了精彩演讲,其主要观点如下:

1. 飞机 + 车的新通航战略,可有效解决因城市中心化带来的 " 大城市病 ",满足全面小康社会对 " 品质生活 " 提出的出行需求,以及通航产业转型升级和乡村振兴与农村小镇化的需求。

2. 高性能高可靠的动力,高能量高安全的能源,先进智能的人性化控制和包容可进化的适航法规是城市空中出行的未来发展技术趋势。

以下内容为现场演讲实录:

大家好,我是薛松柏,来自吉利沃飞长空。我今天的主题是未来城市物流出行的新战略。介绍分为 4 个部分:首先是简介,其次是站在沃飞角度看到的问题和机会,然后把沃飞战略的思考跟大家做一下介绍,然后是展望和结束语。

沃飞长空可能大家不是很熟悉,这里也做一个小推广,沃飞长空是吉利科技集团下面的 4+X 战略布局的那 4 个之一,分别是新材料、新能源、摩旅文化和航空航天,沃飞长空是由原来的美国泰利和本土的传统企业傲势科技更名而来的,更名以来也可以看到我们的继承性。沃飞长空主要业务集中在各类大中小的无人机和载人飞车领域的研发,目前分别在北京、上海、武汉、深圳、成都、西安都有相应的研发和生产基地。

这是我的个人介绍,我叫薛松柏,以前也是体制内的,在体制内一直从事航空飞行器的研制,也参加过多型、大型或者是特种飞行器的研制,主要方向是直升机、eVTOL 和大型固定翼。

我们切入正题,诚如前面各位讲到的,飞行汽车的本源来自于我们的城市化进程,从 2020 年统计的数据来看,我们国家超过 300 万人口的城市已经有 30 个,1000 万的也有 6 个以上,不说北上广这样的城市,即便像深圳、成都、西安这样的城市,人们的活动半径也已经超过 20 公里,甚至像成都可能是超过 30 公里,从人口角度上来统计我们已经有 60% 的人口在大中小城市内生活,所以说我们城市化的进程走到今天应该说是达到了一个相当高的水平。

为解决这些大城市病,因为中国的城市甚至世界上很多城市都难免会有中心化,不论是行政中心,还是医疗各种资源的富集都导致了各种各样的城市病,这种城市病对于交通,以及日常瓜果蔬菜供应都有很大的压力。城市群是前些年提出来的概念,我们分别在大城市周边建立了卫星城市,也尝试着把长三角、珠三角包括川渝经济区和武汉长沙这样的圈都连起来,这又带给我们更大范围的一个出行物流需求。尤其是以长三角或者珠三角为例,在 50 公里半径以内出行几乎成为特别常见的情况。另一方面像成都到重庆、到西安虽然说有高铁补充,但是由于城市群的发展,依然逃脱不了下高铁以后被密集堵在城里的结局。

刚才张教授说到我们现在的出行成本相当高,平均距离达到了 9 公里,平均时间 40 分钟,以我个人为例,我其实在成都每天大概有 3 个小时会花在路上,每天 3 个小时对于人生是多大的浪费,或者说是一个非常不划算的生活方式。而且在堵车的时候尾气排放量明显增加,虽然说电动化解决了尾气排放的问题,但是一天 24 小时全国人民高生产力的部分都在那里坐着堵着,这个影响也是非常大的。我们发现了一个非常有趣的现象,一线城市里面中高收入人群往往出行距离会更远,这源于什么呢?当然也跟房价是有关系的,源于薪资增长水平赶不上房价上涨水平,我们没有办法就近去上班,房子远,有大量的生活成本。

所以我们就看到一个机会,其实我们也做了一个估算,如果有空中出行的方式,不管哪种飞行器基本都能够把我们的出行时间缩短 5 倍,如果是 3 个小时的出行基本上二三十分钟就能搞定,也就是说能为我们每天的生命至少节约 1 到 2 个小时高品质的时间,而这部分的时间对于大部分人来说是否愿意去花 80 到 400 元,买距离从 50 公里到 300 公里的时间。我们认为这是非常大的市场,多一个小时陪小孩可能我们认为请家教的钱都省掉了,而且能有更高的品质和更好的陪伴质量。

所以我们认为这个市场是巨大的,当然从另一方面来说,我们也迫切地认为,中国尤其是在跨入 2020 年以后未来时间里面产业升级转型显得无比重要,已经知道我们国家公路、铁路是世界第一,大型航空我们力争挤进全世界前三。虽然说现在遇到很多技术和非技术问题,我们在非常努力靠国家技术往前推,但是可能在通航领域我们应该能够看到未来的机会,应该说我们传统的通航发展的不是很良性,我们也熟知很多通航公司都有点举步维艰。这是因为我们传统通航聚焦在娱乐观光,并没有和老百姓发生更大层面上的链接,尤其重要的是它依赖机场这样非常重要的保障体系。当然国家也非常支持去做空域开放包括物流试点,我认为这些都是积极的利好。

刚才说了那 60% 的城市人口,其实别忘了未来发展还有 40% 的农村人口。农村总面积加起来是城市的两倍,我在地图上随便圈了一个圈,这是雅安,大家可以在中原或者华南地区随便画一个 50 公里的圈我们发现目前公路网和铁路网覆盖的面积依然是有限的,这个圈里面,西北就不说了,基本上会有超过 50 个以上的村落,这些村落的话其实是有到达需求的,而且是有敏捷到达需求的。虽然说它单个不多,但是它数量大,所以在大城市部署覆盖这个 50 公里的需求是非常迫切的,而且我们也不太可能修更多的铁路公路去破坏生态,减少耕地面积,所以我们依然希望能够有效到达每一寸土地。而且从另一个侧面来说,其实城市化的进程留在农村的都是我们的父母、亲戚朋友,为了避免子欲养而亲不待的局面,我们应该是有很大的期望,这个应该不是我的个案,而是很多 80 后 90 后面临的实际问题,所以这样的需求是会持续的,而且是有价值的。

面对这样的需求,我们认为新通航可以解决。什么是新通航呢?市场前面已经说过了,吉利是做车的,我们认为就是飞机 + 车,到了沃飞我们更愿意理解为新通航,所以是新一代的航空。我们也一致认同刚才张教授的观点,包括垂直起降,因为只有垂直起降才能降低对机场的依赖,才能更多和 C 端用户接触。

第二个就是环境友好,这里不仅包括了传统排放,还有静音和材料以及 NVH 的项目,我们同样都可以用到飞机里面来。最后我提一个智能集群,没有叫集群智能,它稍微有点差别就是我们首先认为这架飞机本身个体应该是智能化、人性化的,不能出现反人性的操作,同时能够进行大规模、可调度、可编制的批量管理,所以是智能集群。当然有三个特点应该也必须建立在我们传统通航的基石上,首先我们要有卓越的功能、性能,还要有稳定的可靠性,以及比较好的经济性能,当然最重要的永远离不开保驾护航的就是我们的试航和安全,没有这个基础是不太可能大规模布局的。

在平台的问题解决之后,我们认为可能还需要一个运行的生态,这个生态可能在规则和标准部分应该是由政府主导、企业积极参与的,我们能够从这个飞行器的 TCPC 和 AC 以及后面的出行标准和运行航线部分由政府来主导、企业参与把这些规则性的东西说清楚。当然在管理应用和调度方面应该是协同共建,一方面政府能够利用他们的空域和土地资源,当然有一些中国特色,就是军方还有很大的发言权。

同时又能够充分利用像一些大数据公司,华为公司、算力公司、中国电信这样的企业,他们能够投入大量的基建来完成通讯层面的事情。具体机场这一部分我们认为应该是企业主导,为什么呢?因为现在我们的 eVTOL 或者 UAM 这个层面还是百花齐放的程度,有些可能是充电,有些可能是换电,所以这些的维护、保养、登机方式都不同,交给企业自己来做能够做到最高的效率和最好的安全性,这样可以接入可复用的基础设施生态。

那我们来看一下这个物流运输的场景,我们可以看到这个体系分解下来以后,可以达到 10 的负 9 次方的可靠性,这样的可靠性如果被认证以后就可以在多山、多水、多人的地方进行物流运营,应该能够保证我们高价值物流,高价值设备运营,它是支持这种模式的。我们还有在上海和其他城市的运营,首先让货车飞起来。

然后就是让我们的特种车辆或者说国家飞行器飞起来,因为我们的原则是基于风险运营,如果说一个事要着火了或者要死人了,两害相较取其轻,所以我们采用的是国家特种车辆的运营。这是第一步,我们把无人和有人系统混合起来,同步在 23、24 年,拿下载人试航以后我们的救护车都可以去进行相应的作业。

当然我们也展望,我们还有一个最终的目的,就是希望让轿车能够飞起来,最终实现一个什么概念呢?我们提出了一个门到门的方式,我们有一个三段式的发行器概念,也就是说我们也通过探索确实发现航空的一些标准和汽车的一些标准,尤其是在路面行驶的时候非常难以兼容,尤其是在耐久性和疲劳这个方面要求很高,我们飞的方面用航空的标准,底盘用汽车的标准,中间的座舱我们兼顾一下达到都可以运营的场景。这个飞行器其实就是一个生理体结构,加上我们的座舱和智能驾驶底盘,可以通过一个组合和相互锁定的方式达到既兼顾空中出行,又兼顾能抵达狭窄的巷子,它可以认为是一个奔驰商务或者说埃尔法的乘用车。

既然我是做技术的,所以还是谈一谈我们对于未来的发展趋势的理解。我们认为在当前可能最重要的 4 个事情,也是技术相关的。第一个是高性能高可靠的动力系统,我们 eVTOL 或者是 UAM 必须要进行将发控机四位一体的控制,这样追求到极致的性能得益于商业运营,这里面从电机到飞机都有非常多的协同设计,这是第一个。

第二个就是高能量、高安全的能源,既要兼顾垂直起飞的时候达到 9 到 10 倍相比巡航这样的放电倍率,大型 eVTOL 我们一般会设计在 10 左右,又要兼顾长时间巡航的高能量密度比,同时还要保证它的热失控能够安全、密封不蔓延,所以这样的总成技术也是摆在我们同行面前的困难与机遇。

第三点因为我自己是做航空的,相对也是比较保守的,可能大家知道路面的情况比较复杂,特斯拉曾经说要自动驾驶,后来却是辅助驾驶,他们也意识到还是有很多人机交互不可预测的情况。其实真正做航空出身的知道空中的情况也是从感观上看上去比路面要简单,但是实际空中的情况远比路面要复杂,尤其是在高密度的情况以及遇到恶劣天气不可预报的时候,所以我们始终坚持认为人还是一个必要的必备的保底因素,这一点不管是欧洲还是美国,他们都是选择了一个非常保险的一种人来兜底的方式,所以我们认为可能百分之八九十都能够智能化,但是一定要把智能化所达的那一部分,而且是符合人性的部分找出来去加以研究和实施,这样才能够在我们遇到的这种高空湍流或者是下降涡环的时候有可识别的地方。

最后一点是我们必须要有一个可包容、进化的试航的流程体系和技术标准,为什么呢?其实我们在 eVTOL 试航标准指南编写的时候我们充分意识到现在这个行业的不成熟性,每一家的方案,每一个同行里面都有他的理由,这个时候我们只有跳脱具体的技术形式,我们去找到真正商业上老百姓关心的那个 why,让整个体系更有包容性,可进化、可迭代才是对生态最好的一个结论。

最后做一个总结,针对这个飞行汽车我们认为 UAM 对于我们的理解就是新通航,首先它应该符合新能源、物联网、智能化这样先进生产力的方向,同时它也应该兼顾飞机的便捷和汽车普及,这样一个老百姓对产品和市场价值的心里期望,同时它还应该有背后的高价值、高技术大规模的商业逻辑,让整个行业能够是一座金山银山循环往复。

最后,我写了一句话来作为结束语,这个行业我概括了叫方兴未艾,千帆劲发创世纪,对于每一位敢于创业的创业者来说,希望是头角峥嵘,万马奔腾竞风流,谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

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