低空赛道如何赋能高端装备“新质生产力”?

  • 来源:智能制造纵横
  • 关键字:低空赛道,赋能,高端
  • 发布时间:2025-03-17 11:08

  本刊编辑整理

  随着全球制造业的转型升级,高端装备制造行业正经历着从传统制造模式向智能制造模式的深刻转变。

  高端装备制造业是以高新技术为引领,处于价值链高端和产业链核心环节的战略性产业,它决定着整个产业链的综合竞争力。高端装备制造业涵盖众多行业,例如航空航天、精密仪器仪表、机器人制造、新能源、新材料等。2024年,低空经济的火热,让低空飞行器这一高端装备引发广泛关注,进入了更多人的视野。

  空中“飞人”不再是梦?

  低空飞行器是指在较低高度(通常低于1000米,有时也可延伸至3000米)飞行的航空器。目前市面上的低空飞行器种类繁多,主要包括直升机、无人机,以及电动垂直起降飞行器(eVTOL)等。本期中,我们以eVTOL为例来进行解读。

  eVTOL以电动机为动力,能够垂直起降,不需要传统的跑道,是面向个人的,轻型、安全、环境更加友好的飞行器。随着低空经济的兴起,eVTOL市场呈现出巨大的增长潜力。

  城市空中交通在西方很早就有探索,中国eVTOL的发展历程可以追溯到2010年前后,当时低空经济的概念开始受到关注,为eVTOL飞行器的发展提供了广阔的空间。随着国家对低空空域管理改革的推进,以及通用航空业发展指导意见的出台,eVTOL飞行器领域迎来前所未有的发展机遇。

  2019年,中国亿航智能成功登陆纳斯达克,成为全球eVTOL第一股,标志着中国eVTOL领域的崛起。2023年10月,御风未来公司自主研发的2吨级eVTOL飞行器M1首架机在上海成功完成首飞,该机在电动系统、飞控系统、复合材料三个核心环节全部实现国产化。同年12月,中国自主研发的无人驾驶载人航空器EH216-S搭载乘客完成商业首飞演示,标志着中国eVTOL飞行器在商业化应用方面取得了重要突破。

  2024年4月,深圳举办了一次城市间的公开演示飞行。从深圳蛇口码头飞到珠海码头,飞行距离55公里,时长20分钟。这第一次通过跨城跨湾区的无人机载人飞行,由峰飞科技的五人座eVTOL来执行飞行任务。

  此外,还有小鹏汇天、沃飞长空这两家分别孵化于小鹏汽车和吉利汽车的生态企业。小鹏汇天是亚洲规模最大的飞行汽车公司,其旗下旅航者X2近日正式获得由中国民用航空中南地区管理局颁发的特许飞行证,成为国内首款提出申请并成功获批的有人驾驶eVTOL产品。沃飞长空的AE200技术验证机成功完成了关键的飞行测试,标志着中国首次成功实现全尺寸eVTOL倾转螺旋桨过渡飞行。

  随着技术的不断进步和成本的降低,eVTOL飞行器有望成为未来城市出行的重要选择之一。

  行业的发展与推进

  据华经情报网的统计,2023年全球eVTOL市场规模已达125.3亿美元。随着城市空中出行(UAM)日益受到公众认可,政府部门加大投资并提供政策支持,以及各企业不断迭代升级关键技术,预计到2032年,全球eVTOL市场规模将攀升至357.9亿美元,2023年至2032年间将实现12.4%的复合年增长率。

  市场规模的扩大意味着会有更多的资源流入eVTOL行业,但作为新兴领域,eVTOL制造涉及多个专业系统的综合运用,包括空气动力学、电子电气系统、能源系统、飞控系统等,还依赖于先进的电机、电池、自动驾驶等核心技术,技术壁垒高,制造难度大。

  同时,为了保证航行的安全与稳定,eVTOL在制造中还需要更精准、更智能化技术的应用和支持,例如:

  1、自主飞行控制技术

  基于深度学习的神经网络来对飞行器的飞行姿态、速度、位置等数据进行实时分析和处理,自动调整飞行参数,实现自主起飞、降落、航线规划和避障等功能。

  2、智能感知与监测技术

  借助先进的传感器网络、计算机视觉技术和机器学习算法,实现对低空飞行目标的实时精准定位、识别和跟踪。例如,在空中交通管制系统中,通过对雷达、ADS-B等多源数据的融合处理,利用人工智能算法进行目标分类和轨迹预测,提高低空飞行目标的监测精度和范围。

  3、故障诊断与预测性维护技术

  利用机器学习算法对发动机、传感器等部件的工作数据进行建模,能够提前发现潜在故障隐患,及时安排维护保养,降低飞行器故障率,提高飞行安全性和可靠性。

  当前,全球范围内研发制造eVTOL的企业还有沃兰特(专注于eVTOL飞行器的研发和生产,获得了多家投资机构的支持)、零重力飞机工业(同时布局多旋翼、倾转旋翼两种构型的eVTOL主机厂,拥有丰富的产品线和先进的技术实力)、时的科技(中国首家研发倾转旋翼构型的eVTOL公司)等,在eVTOL领域各有所长。

  据现有资料统计,eVTOL领域当前已吸引了大量资本涌入。以2024年为例,国内在eVTOL领域至少发生17起融资,融资轮次主要分布于B轮与Pre-B轮次,其中至少15起融资的金额在亿元以上或近亿元。市场对eVTOL强烈兴趣和信心,或将成为eVTOL行业攻克技术难题,迎来蓬勃发展的关键力量。

  不仅如此,作为高端装备的代表之一,当eVTOL行业发展得如火如荼之时,与之相关的生产制造产业也一定会迎来更多的发展机遇。

  高端装备制造迎来新一轮机遇

  eVTOL制造与高端装备制造产业之间存在着密不可分的联系。一方面,eVTOL飞行器作为高科技产品,其研发、制造和测试过程对材料科学、电子工程、自动驾驶技术、新能源技术等多个制造领域提出了极高的要求。这些要求促使制造产业上下游不断突破技术瓶颈,提升制造水平和创新能力。另一方面,高端装备制造产业已有的成熟技术和制造能力为eVTOL制造提供了坚实的基础。先进的制造工艺、高精度的加工设备、智能化的生产线等,都是eVTOL飞行器得以高效、高质量生产的关键因素。

  在当前产业界,eVTOL飞行器作为航空领域的一项创新技术,正以前所未有的速度蓬勃发展,而这一新兴行业的发展将不仅重新定义航空出行的概念,还会对高端装备制造产业的智能化发展带来深远的影响。例如:

  1、推动智能制造技术的广泛应用

  eVTOL制造行业的高速发展将推动智能制造技术在高端装备制造产业中更广泛的应用。为了实现eVTOL飞行器的精准制造和高效生产,制造商们或将引入先进的机器人技术、自动化生产线、智能物流系统等智能制造产品。这些技术的应用不仅能提高生产效率,降低生产成本,还能显著提升产品质量和可靠性。

  2、促进数字化转型与升级

  随着eVTOL行业的快速发展以及对稳定性、安全性的高要求,数字化转型或将成为该产业链上不可逆转的趋势。制造商们通过引入数字化设计、数字化仿真、数字化管理等技术,实现从产品设计到生产制造的全面数字化。这种数字化转型不仅能提高企业生产效率,还将进一步增强其市场响应能力和创新能力。

  3、引领创新协同发展

  eVTOL制造行业的发展还将促进了高端装备制造产业内部的创新协同发展。为了共同应对技术挑战和市场变化,制造商们或将加强与科研机构、高校、供应商等合作伙伴的协同创新。这种协同创新模式不仅能加速新技术的研发和应用,还能推动产业链上下游企业的协同发展,形成更加紧密、高效的产业链生态。

  展望未来,一方面,随着技术的不断进步和成本的逐步降低,eVTOL飞行器将逐渐走向商业化应用,为高端制造装备行业带来新的增长点。另一方面,高端装备制造行业将借助eVTOL产业的发展机遇,加快智能化转型的步伐,提升整体竞争力和可持续发展能力。随着技术的不断进步和市场的不断拓展,eVTOL产业将继续引领高端装备制造行业向更加智能化、高效化、绿色化的方向发展。

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