在2025中国国际大数据产业博览会的“北斗与低空经济产业规模化交流活动”现场,中国科学院院士朱位秋的一番演讲,为正处于发展关键期的低空经济指明了方向。8月27日这天,他站在产业全局视角,不仅剖析了当前低空经济的发展态势,更着重强调,电动垂直起降飞行器(eVTOL)将成为推动城市空中交通落地、激活万亿级市场的核心力量,预计到2030年,我国低空经济产业规模将突破2万亿元。
究竟什么是低空经济?这是一种以民用有人或无人驾驶航空器为核心载体,通过载人、载货、作业等多元化低空飞行场景为驱动,进而带动上下游产业协同发展的综合经济形态。从产业链构成来看,它涵盖了航空器研发制造、飞行运营管理、后期维护服务等多个环节,如今已成长为实打实的“万亿级”产业领域。
回顾全球低空经济的演进脉络,朱位秋院士梳理出一条清晰的发展曲线。早期阶段,低空飞行主要集中在旅游观光、工业勘探、农业植保等特定场景;2010年之后,随着政策逐步放开,产业进入规范化发展阶段。以美国为例,2012年颁布的《FAA现代化与改革法》首次为民事无人机飞行“松绑”,随后在2016至2021年间,不断放宽飞行空域与场景限制;欧盟则在2019年推出统一的无人机管理法规,目前已建成28个无人驾驶交通管理系统,实现了跨区域的飞行调度无缝衔接。
我国低空经济的发展步伐同样紧随其后。自2010年出台首部低空空域管理改革意见起,相关政策体系持续完善:2023年,低空经济被正式纳入国家战略性新兴产业名录;2024年,产业进入加速发展期。“若要为我国低空经济找一个‘发展元年’,2025年无疑是最佳选择。”朱位秋院士表示,按照当前发展节奏,到2030年,我国将建成空天地一体化的通信、导航、监视网络,届时物流运输、应急救援、文旅体验、智慧城市建设等场景,都将迎来低空飞行器的深度参与。
与传统通用航空相比,低空经济的独特优势在于“多技术融合”——新能源、无人驾驶、先进制造、新一代信息技术在此深度交织。这也使得如今的航空器呈现出小型化、低成本、功能多样化的特点,其产业链辐射范围更广泛,从高端装备制造延伸至新能源材料、人工智能算法等多个前沿领域。
而在众多低空飞行器中,eVTOL为何能成为“关键突破点”?朱位秋院士从实际应用角度给出了答案。首先是噪声控制,eVTOL运行时噪声仅为65分贝,远低于传统直升机82分贝的水平,更适合在城市环境中起降;其次,它兼具环保、易维护、运营成本低、飞行效率高的优势,能更好适配城市短途交通需求。不过他也提到,目前eVTOL的推进方式主要分为全电动和混合动力两类,受限于锂电池能量密度,现阶段更适用于轻型飞行器,未来电池技术突破将是重要方向。
在场景落地方面,朱位秋院士列举了一系列贴近生活的应用案例:交通部门可借助低空飞行器实现全域监控,物流企业能通过它完成“最后一公里”快速配送,农业领域可开展精准植保作业,应急救援、消防救灾、基建巡检等场景也能借助其灵活起降的特性提升效率。值得关注的是,纽约、深圳等城市已率先规划城市空中出租车航线,预计2025年将启动商业化运营,且这些项目中90%以上采用L4级自动飞行技术,依靠AI空管系统实现实时动态管控。
当然,低空经济发展并非毫无阻碍。朱位秋院士指出,当前仍面临噪声污染、设备可靠性、飞行安全、航迹规划、节能环保五大核心挑战。针对这些问题,他也提出了具体解决思路:噪声控制可通过推广低噪声电动发动机、优化飞行航线与时段实现;设备可靠性需从控制系统、结构材料、动力系统三方面同步提升;飞行安全要重点研发空中冲突探测与解脱技术;航迹规划需引入智能算法,结合多源数据实现动态调整;节能环保则要加快航空器电动化、轻量化进程,推动电池技术创新升级。
战略意义
eVTOL作为低空经济的核心载体,具有提升运输效率、推动产业升级、促进技术创新等多方面的战略意义。
提升运输效率与服务能力:eVTOL可以垂直起降,不需要专门建设机场等基础设施,不会占用大量城市用地,并且能在现有城市闹市区实现起落,可大大提升人员和物资的运输效率。如在物流领域,顺丰等企业利用eVTOL推出“同城即时送”和“跨城急送”服务,在救援领域,eVTOL也能快速到达现场,为救援工作争取时间。
推动产业升级与经济增长:eVTOL产业涵盖制造、飞行、保障、服务等多个环节,辐射高端制造、新能源、新材料等领域,是低空经济的重要组成部分,有望成为下一个万亿级赛道。发展eVTOL产业能够带动相关产业的发展,促进经济增长。
促进技术创新与国际竞争:eVTOL是未来城市空中交通的技术制高点,我国依靠新能源汽车实现了在汽车工业领域的弯道超车,与新能源汽车有着千丝万缕联系的eVTOL,有望让我国在低空飞行器相关领域掌握技术话语权,提升我国在国际竞争中的地位。
优化空域资源利用:我国的空域利用率相对较低,可供开发利用的资源储量空间巨大。eVTOL通常在相对较低的空域飞行,发展eVTOL有助于提高空域资源的利用率,推动空域管理改革。
助力城市空中交通体系构建:eVTOL是城市空中交通的主要工具,其发展有助于推动未来城市空中交通体系构想的落地,为城市交通提供新的解决方案,缓解地面交通压力。
制约因素
eVTOL的发展受到技术、法规、基础设施、市场等多方面因素的制约。
1、技术层面
电池技术瓶颈:当前eVTOL使用的传统锂电池能量密度相对较低,如国内eVTOL电池能量密度约285Wh/kg,尚未达到城市空中交通所需的400Wh/kg,导致载人机型实际航时仅20分钟左右,航程严重受限,无法满足大规模商业运营的需求。
飞控系统稳定性不足:在多电机协同控制、复杂环境感知以及极端工况下的控制逻辑等方面仍存在不足,难以使eVTOL在强风、雷暴、高温、低温等气候条件下稳定飞行,在起降点不平整的情况下也难以实现垂直起飞和安全着陆。
安全冗余设计待完善:eVTOL飞行器的冗余系统与故障容错设计不到位,应急救援中的飞行任务通常充满不确定性,必须具备足够的冗余系统和备份机制来保障飞行器的继续飞行和安全迫降,当前eVTOL在这方面尚未达到传统航空器的成熟水平。
噪声问题:eVTOL的旋翼间、旋翼-机翼等干扰噪声更为突出,尽管电推进旋翼系统在一定程度上降低了全机噪声水平,但仍可能对城市环境和居民生活产生影响,这也可能成为其在城市中广泛应用的障碍之一。
2、法规层面
适航认证流程复杂:eVTOL载人商业化运营需要取得适航审定三证(型号合格证TC、生产许可证PC、单机适航证AC),以及运营商获得运营合格证OC,目前取证流程十分严格,环环相扣,耗时较长,这使得eVTOL难以快速投入商业运营。
相关管理法规滞后:低空空域管理缺少总体规划和分类指导细则,各地发展战略规划呈现碎片化状态,各地区之间缺乏整体谋划和协调。同时,eVTOL驾驶员培训体系和运行法规还在制定和完善中,对于驾驶员培训和运行法规应当参照固定翼飞机标准还是旋翼机标准,目前尚无定论。
3、基础设施层面
起降点布局不合理:目前我国通用机场数量有限,全国在册管理的通用机场数量仅有449个,仅为美国公共通航机场数量的11%左右,导致eVTOL无法覆盖每个重要的配送节点。同时,充电设施的配套以及通信网络的部署也极为稀缺。
航路规划缺乏针对性:eVTOL的飞行路径设计必须考虑城市建筑密度、人口密集区、障碍物以及现有航空交通流等因素,如何在空域中设计出与现有飞行器兼容的航路,并兼顾能耗和效率,确保配送任务能够及时完成,是配送网络设计中的一大难题。
4、市场层面
公众认知存在壁垒:eVTOL作为一种新兴空中交通工具,公众对其适航认证体系缺乏基本了解,且航空事故的社会关注度极高,使得部分公众对其安全性存在担忧。此外,目前eVTOL观光体验单次价格畸高,超出大众消费能力,也影响了其市场普及。
商业模式不成熟:eVTOL行业整体处于发展初期,企业在商业化过程中面临盈利难题。一些企业虽获得多轮融资,但仍未找到可持续的商业模式,如德国的沃洛科普特公司和利利厄姆公司就因资金链断裂等问题陷入困境或破产。
(来源:低空视角公众号)