eVTOL与飞行汽车：概念辨析与优势探析

eVTOL作为一种新型交通工具，既不同于地面行驶的汽车，也区别于高空长距离飞行的飞机。它主要应用于低空领域，承担短途载人飞行任务，是对现有交通与出行方式的一种补充和拓展。

飞行汽车概念解析：狭义上的飞行汽车特指飞机与汽车的结合体，是一种主要应用于低空飞行的陆空两用交通工具。广义的飞行汽车则包括两大类：eVTOL（电动垂直起降飞行器）和陆空两用类飞行器。

目前，eVTOL是飞行汽车研发的主流方向，也是本报告的研究重点。eVTOL仅具备飞行功能，全球已有超过200家企业在此领域布局。eVTOL与直升机的主要区别在于其采用纯电动驱动，而与无人机的区别在于其主要用于载人。

陆空两栖类飞行汽车兼具空中飞行与地面行驶功能。从结构上可分为一体式和分体式。目前涉足此类产品研发的企业较少，尤其是一体式结构技术难度较高，中短期内难以实现；分体式飞行汽车已有小鹏汽车、广汽等企业推出相关产品。

飞行汽车是汽车与航空两大领域技术交叉的产物，其发展建立在新能源、自动驾驶和物联网等技术有机结合的基础上。近年来电动化、智能化和网联化等技术的进步，显著推动了飞行汽车的发展。

飞行汽车的比较优势
相比汽车、直升机和飞机，飞行汽车在特定里程范围内表现出更高效率、更低噪声、更低碳排放和更佳舒适性。具体而言：

1.出行距离小于50公里时，汽车因无需前置准备，用时最短、成本最低；但若道路拥堵，飞行汽车可能用时更短。

2.出行距离为50–300公里时，飞行汽车具备综合优势：相比汽车用时更短；相比直升机，虽然在200–300公里航段用时略长，但成本更低、碳排放更少、舒适性更高；相比飞机，综合用时更短且成本更低。

3.出行距离超过300公里时，直升机和飞机在续航和速度方面更具优势。

综上，飞行汽车在50–300公里的短途出行范围内最具竞争力。

当前飞行汽车主要包括eVTOL和陆空两栖车两种形态。eVTOL依靠电力等新能源驱动，具备垂直起降或短距起降能力，其技术基础涵盖集成电路、半导体、锂电池等多个领域；陆空两栖车则基于传统航空与车辆机械技术，兼具地面行驶和空中飞行功能。eVTOL成为主流研发方向，主要源于以下优势：

一是低成本。eVTOL结构相对简单，制造和维护成本较低。电动驱动使燃料成本大幅降低，相当于同等载重燃油飞机的20%以下。研究表明，规模化运营后eVTOL每公里成本约2–3元，与出租车相当，比传统直升机低100倍。

二是高安全。eVTOL采用多电池、多电机驱动多旋翼，具备安全冗余设计（如六旋翼结构中即使失效1–2个旋翼仍可安全降落），安全性较传统直升机提升1000倍，事故率可达十亿分之一，媲美民航客机。

三是低噪声。电机噪声远低于燃油发动机，约65分贝，略高于正常谈话声、低于街道环境噪声，更适用于城市内起降。

四是高灵活。eVTOL可垂直起降和悬停，不需长跑道，可使用直升机场或任何起降场，支持远程驾驶或自动驾驶，操作便捷。

但eVTOL不具备地面行驶功能，更接近飞行器概念，与传统陆空两栖飞行汽车有所区别。

主流技术路径尚未定型，目前主要包括多旋翼、复合翼、倾转旋翼、倾转涵道风扇+矢量控制，以及隐藏推进+无翼设计等。前三者较为常见：

1.多旋翼构型占地小、可垂直起降和悬停、操作简单、技术难度低、更易认证，但航程较短；

2.复合翼构型兼顾速度与航程，能效高、载人多、安全性好、故障率低，但体积大、不易折叠、难以兼容地面行驶形态；

3.倾转旋翼结合直升机与固定翼优点，但系统复杂度高。

产业链整体较为完备，但部分关键环节仍需突破。飞行汽车结构主要包括动力推进系统、车体平台和飞行控制总系统三大部分。动力推进系统的核心包括电池、电机、驱动器、伺服电机、减速器等，目前主要由宁德时代、孚能科技等国内电池企业研发制造。车体平台系统包含机体外壳、桨叶、航空玻璃等部件，部分与飞机、直升机通用，主要由航空航天企业研制。

飞行控制总系统分为四个子系统：

1.飞行控制系统：包括起降控制、姿态控制、路径规划、应急安全等；

2.传感器系统：包括摄像头、激光雷达、超声波、空速管及温压湿传感器等；

3.通讯系统：包括无线电、5G、卫星通信等；

4.导航系统：包括北斗/GPS定位、基站导航、惯性导航等。

其中，飞行控制和传感器系统主要由军工单位、研究所和高校研发，如中航工业618所、北航、南航等；通信和导航系统则主要由华为、中兴等通信企业及其合作伙伴推进。

在飞控、航电等关键领域，国内仍存在技术短板。与大型飞机制造情况类似，部分核心系统仍依赖国外技术，价值占比较高，技术壁垒和适航认证门槛高，中短期内或需依赖传统航空航天供应商。例如eVTOL的飞控需解决多旋翼垂直起降、固定翼水平飞行及模态切换等难题，目前国内企业多仅掌握其中部分技术。 

产业仍处于起步阶段，未来市场潜力较大--当前飞行汽车市场处于从0到1的初期阶段，2021–2022年全球仅获数千万美元订单预付款。领先企业多预计在2024–2025年推出量产产品（部分已获数十亿美元订单）。据摩根士丹利、德勤、罗兰贝格等机构预测，2030年全球飞行汽车市场规模将达3000亿美元，2040年有望突破1万亿美元；中国将成为全球最大的城市空中交通市场，预计占据20%–25%份额。

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