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▲单肖文
文 | 何静怡 采编|张孟月
校对丨吴政希 图|由受访者提供
低空经济作为当今全球竞逐的战略性新兴产业,是培育和发展新质生产力的重要方向。赛迪研究院发布的《中国低空经济应用场景研究报告(2025)》指出,我国低空经济正处于商业化探索的关键培育期,正在通过小规模、区域性试点,持续积累数据和经验,呈现出“非城市场景以刚需优先,城市场景先行试点,后期全域融合”的特点。
目前,粤港澳大湾区凭借雄厚的产业基础、完善的产业链条、丰富的应用场景以及政策协同优势,已成为国内低空经济的核心“试验田”。如何让低空经济“万亿蓝海”从蓝图落地为产业实景,eVTOL飞行器的技术路线选择、低空空域管理的制度创新、区域协同发展中的同质化竞争规避等关键问题亟待破解。
近日,针对这些热点议题,北师香港浸会大学高等研究院讲席教授、航空专家单肖文在接受本刊记者专访时系统梳理了低空经济的发展现状,并对未来趋势作出深度展望。
Q《科技与金融》记者
A 北师香港浸会大学高等研究院讲席教授、航空专家 单肖文
eVTOL制造:
电池续航能力亟待突破
Q:请您简要介绍一下eVTOL飞行器的主要构型及其特点。
A:主流的eVTOL飞行器主要分为多旋翼和固定翼两种,其中,固定翼还可细分为倾转旋翼、复合翼等。倾转旋翼eVTOL的螺旋桨可旋转调节方向,实现模式转换;复合翼eVTOL则采用固定旋翼+独立推进器的设计,升力与推力系统相互独立。
对固定翼飞机来说,飞机在巡航状态时,升力等于重力,推力等于阻力。而升力与阻力之比(升阻比)则由飞机(特别是机翼)的设计水平决定。巡航飞行所需的推力等于飞机重量除以升阻比,越重的飞机所需的推力越大。一款优秀的飞机,其升阻比可达20以上,仅需飞机重量5%的推力即可实现稳定飞行。
多旋翼飞机在悬停状态下,推力与重力平衡;而在前飞状态时,需产生额外的推力以克服阻力并实现运动,因此总推力需大于自身重量。通常情况下,能耗正比于推力,所以多旋翼飞机更适合应用于低空巡检、文旅、农林植保等短距离场景,不适合执行长航程、大载荷的运输任务。
Q:当前eVTOL飞行器在设计与制造领域面临哪些关键技术挑战?
A:eVTOL飞行器在设计与制造领域面临的核心技术挑战主要集中在能源系统和动力匹配两个关键维度。在能源系统方面,现有锂电池的能量密度仅为传统航空燃油的约1/40,极为有限的能源供给严重限制了飞机的航程。而试图通过增加电池容量来提升航程时,电池质量的增加会显著提升整机重量,进而需要更大的推力来维持飞行,最终反而会加剧能源消耗。这种“增重—耗能”的恶性循环使得eVTOL无法像电动汽车那样通过简单增加电池数量来提升航程能力。
另一个重要挑战来自飞行器在不同阶段的动力需求特性。起降阶段需要瞬时输出极高功率,其电力需求可达巡航阶段的数十倍之多,这种悬殊的功率需求差异对动力系统设计提出了严峻考验。具体表现为电机需要同时满足瞬时大功率输出和巡航高效率的双重要求,电池系统需要具备超高倍率放电能力,同时热管理系统也必须能够应对瞬态大功率工况下的散热需求。这种动态功率管理难题是eVTOL区别于传统飞行器的重要技术特征。
Q:对于eVTOL制造中的续航瓶颈问题,企业应如何突破?
A:对于突破eVTOL续航限制这一关键挑战,建议企业采取多管齐下的技术路线。
在飞行器设计层面,可重点推进三个方向的创新:
倍悦网配资首先,开发新型气动构型,如采用倾转旋翼等创新设计,从根本上提升能源利用效率;
其次,通过精细化气动和结构优化,采用高升阻比机翼设计、新型轻质材料和结构减重方案,实现每一瓦时能量的最大化利用;
最后,积极探索混合动力技术路线,虽然该技术涉及复杂的多能源系统集成(包括燃油、发动机、发电机等),开发难度显著高于纯电系统,但可作为中长期技术储备。
需要特别指出的是,混合动力技术的实用化仍面临重大挑战,核心在于平衡能量供给与系统重量。当前阶段,建议企业优先聚焦纯电系统的优化,同时审慎推进混合动力系统的预研工作。
此外,在运营策略上,可通过智能航路规划来降低实际飞行能耗。考虑到现有技术水平,实现完全自由的垂直起降和长距离任意点间飞行仍存在较大困难,建议采取“定点航线+优化路径”的渐进式发展策略,逐步提升运营灵活性。
Q:当前粤港澳大湾区在飞行器设计领域的技术研发进展如何?与国际领先企业相比还存在哪些差距?倍悦网配资
A:大湾区在飞行器设计领域的技术发展呈现出差异化特征:从技术来源看,具有航空背景的eVTOL企业凭借专业积淀,在核心技术研发方面保持较强竞争力;而由汽车行业转型的企业则需要突破行业思维定式,特别是在平衡舒适性与飞行器结构优化方面面临挑战,这促使部分企业选择与航空制造商建立战略合作以提升技术能力。
从产业格局来看,虽然国际企业在数量上仍占优势,但大湾区企业凭借本土化优势、资本支持和政策红利,正在快速提升市场竞争力。需要特别指出的是,尽管我国通用航空产业起步较晚,但近二十年的加速发展已显著缩小了与国际领先水平的技术差距。目前主要差距体现在关键子系统(如高能量密度电池)的自主研发能力、复杂气动设计的工程经验积累和适航认证体系的完善程度这三方面。然而,这种差距正在通过产学研合作和技术引进快速弥补。粤港澳大湾区依托完善的制造业基础和创新环境,有望在下一代飞行器研发中实现技术赶超。
低空经济崛起:
空域资源优化配置是关键支撑
Q:粤港澳大湾区空域繁忙,您曾提到“空域使用问题是低空经济发展的较大障碍”,那么,应从哪些方面优化空域管理?
A:我国在政策层面已取得重要突破,国家近期相继推出试点城市扩容、飞行审批高度上限提升至600米、加速立法进程等创新举措,为低空经济发展奠定了制度基础。
然而,要实现规模化商业应用仍需在以下方面重点突破:
首先,必须解决空域开放广度不足的核心问题。当前以城市为单位的空域管理模式严重制约了航空器远程运输优势的发挥,亟须构建全国统一的空域管理框架,重点打通城际空域联通瓶颈。这需要建立跨区域的空域协调机制,制定标准化的空域使用规范。
其次,大湾区特殊的空域复杂性带来独特挑战。该区域具有三个显著特征:全球最密集的机场群布局,军民航空域高度重叠,以及超高层建筑林立形成的立体障碍。这些因素共同构成了全球罕见的复杂空域环境,对管理提出更高要求。
当前管理体系的不足主要体现在:缺乏智能化的空域动态分配系统,禁飞区管控技术相对滞后,多类型航空器协同运行规则缺失。特别是在机场净空保护、军事禁区防护等方面,尚未建立完善的技术防范体系和管理标准。未来优化方向应包括:建立基于数字孪生技术的空域管理平台,实施动态空域分层策略,开发智能化的航空器冲突预警系统,以及制定差异化的空域使用收费标准。这些措施需要政府、军方、企业和科研机构的多方协同推进。
Q:如何平衡商业飞行与公共安全的需求?
A:平衡商业飞行与公共安全需要建立科学合理的空域管理制度。建议采取“预设航线+动态管控”的复合管理模式,例如在航线规划方面,可优先开发沿珠江流域等水域的固定航线网络,连接香港、深圳、广州、珠海等主要城市节点。这类航线具有三大优势:一是避开人口密集区,降低安全风险;二是利用自然地理特征便于导航和监管;三是能满足大湾区城际交通的基本需求。
具体实施路径应包括:首先由运营企业根据市场需求提出航线方案,重点评估航线对地面人群、重要设施的影响程度;然后由民航、应急管理等多部门联合审批,建立分级分类的航线准入标准;最后形成定期更新的航线目录,实行动态调整机制。
同时,需要配套建设三大保障体系:实时监控系统,确保飞行器严格按预定航线运行;应急响应机制,快速处置突发情况;电子围栏技术,防止飞行器误入禁飞区域。通过这种结构化设计,既能保障公众安全,又能促进商业飞行的有序发展。
Q:在您看来,粤港澳大湾区是否具备建设低空智能交通指挥中心的条件?是否存在数据共享的难题?
A:从基础设施建设角度看,大湾区已具备建设低空智能交通指挥中心的技术条件。该区域拥有完善的数字基础设施、成熟的航空产业配套和丰富的智能交通管理经验,为指挥中心建设提供了坚实基础。但当前制约因素主要在于运营规模——现有低空飞行器数量尚未形成规模效应,使得集中管理的迫切性尚未完全显现。
随着低空经济的快速发展,传统民航空管系统将面临三大挑战:
一是处理能力难以应对指数级增长的飞行器数量;
二是响应速度无法满足高密度低空交通的实时需求;
三是管控精度达不到复杂城市空域的安全标准。这必然要求建立新一代智能化的低空交通管理系统,实现从“人工管制”向“智能调度”的转型升级。
在数据共享方面,虽然低空经济领域尚未形成统一标准,但民航业成熟的数据共享机制可提供重要借鉴。关键突破点在于:建立政府主导的跨部门数据共享平台,制定统一的数据接口标准,完善数据安全和隐私保护机制。随着政策体系的完善和技术标准的统一,数据共享难题将逐步得到解决。
粤港澳大湾区发展破局:
立足区域优势挖掘特色场景
Q:粤港澳大湾区已形成深圳、广州、珠海三大集聚区,您认为这三地应如何差异化分工,避免同质化竞争?
A:深圳、广州、珠海三地可充分发挥各自优势,构建错位协同的产业格局。
深圳凭借在电子、软件与人工智能领域的领先实力,应聚焦无人机研发与智能飞行技术创新;
广州依托雄厚的制造业基础,可重点推进飞行汽车的产业化落地与规模化生产;
珠海则借助深厚的航空制造积淀和航展平台优势,着力发展通用航空装备制造,并成为大湾区对接国际市场的窗口。
大湾区的独特竞争力在于其完善的产业链配套和开放协同环境,尤其是背靠香港这一国际商贸与金融中心,能够为低空经济提供技术转化、商业运营和资金支持的全链条保障。不过,相较于沈阳、西安等传统航空产业重镇,大湾区仍需在核心技术积累和区域产业协同方面进一步强化,以提升整体竞争力。
Q:在深圳立法先行、珠海设立百亿基金的背景下,政府应如何平衡政策支持与市场机制的关系?
A:为推动大湾区低空经济的发展,政府应在保持政策支持和资金引导的同时,更注重通过市场化手段激发产业活力。
建议重点从三个方面着力:
一是完善制度环境,包括健全低空管理法规,推动粤港澳三地规则衔接;
二是开放应用场景,破除行业垄断,在应急救援、海上作业等公共服务领域加大政府采购力度;
三是优化营商环境,通过税收优惠、人才培养、知识产权保护等配套政策降低企业创新成本。
相比直接资金投入,政府更应通过场景开放和需求牵引来培育市场,让企业在解决实际问题的过程中实现技术突破和商业模式创新。这种“需求拉动+制度保障”的模式,既能避免行政过度干预,又能切实推动产业高质量发展。
Q:深珠跨城物流、广州—香港跨境“飞的”等场景已验证了商业可行性,大湾区在低空经济领域还有哪些特色应用场景值得探索?
A:大湾区得天独厚的区位优势和产业特点为低空经济发展提供了多元化应用场景。在海洋经济领域,珠海万山群岛等丰富的海岛资源可重点开发高端海岛旅游观光、岛际快速通勤、生鲜海产品冷链运输等特色业务;同时,海上能源产业如石油钻井平台、海上风电场等特殊作业场景的设备运输和人员通勤需求,也将成为低空飞行的重要增长点。值得一提的是,针对当前海上交通存在的速度慢、抗风能力差等痛点,我们团队正在研发具备九级抗风能力的特种无人机,这将显著提升海上紧急救援和特殊物资运输的保障能力。
此外,在城市服务方面,大湾区密集的城市群和高端医疗资源为医疗急救转运、器官运输等时效性要求高的服务提供了广阔空间。针对粤港澳三地跨境出行需求,还可探索发展商务包机、跨境旅游等高端服务。未来,随着eVTOL技术不断成熟和规模化应用带来的成本下降,大湾区低空经济还将向城市空中出租车、应急救灾、电力巡检等更多民生和公共服务领域拓展,形成立体化交通网络,为区域经济高质量发展注入新动能。
Q:您预测我国低空经济何时能达到万亿规模?eVTOL载人飞行何时能实现商业化运营?
A:我国低空经济正迎来快速发展期,在政策支持、技术创新和市场需求的共同推动下,预计5年内我国低空经济规模有望突破万亿。
就eVTOL载人飞行而言,其商业化进程将经历三个阶段:
首先是特定场景的示范运营,预计2~3年内可在海岛旅游、应急救援等领域实现;
其次是区域性商业运营,可能在2028年前后落地;
最终实现大规模城市应用可能还需要5~8年时间。这一进程的快慢取决于适航认证进度、基础设施建设速度以及公众接受程度等关键因素。
值得注意的是,相比载人飞行,物流配送、巡检监测等商用无人机应用由于技术门槛相对较低、市场需求明确,将更早实现规模化普及,这也会为载人飞行积累宝贵的技术和运营经验。而粤港澳大湾区凭借其完善的产业链和创新环境,有望在这些领域走在全国前列。
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