如果你打算投资 eVTOL 公司？建议在投资之前应该问的十个问题。

现在任何媒体上，您都会听到电动垂直起降 （eVTOL） 飞机如何在三到五年内将通勤时间从几小时缩短到几分钟。

 

自从2018 年以来的evtol商业化的愿景一直吸引人们的眼球。

但是在目前来看，eVTOL（也称为城市空中交通或 UAM）业务一直保持空中飞行状态，没有带来回报，因为投资者为了追求丰厚的回报而受到诱惑，从股票市场到加密货币再到 Bored Ape NFT。然而，随着金融市场收紧，投资者将开始提出问题。以下是真正需要询问的十个问题：

1. 为什么没有人展示具有同等有效载荷的 25 英里一次充电 eVTOL 往返行程Louis Blériot 于 1909 年穿越英吉利海峡，当时他只有 25 马力可供他使用。为什么 eVTOL 制造商都没有完成类似的壮举？

 

Joby 已经用电力飞行了 134 海里的距离，但这是在没有有效载荷的飞行，只有一次耗能的起飞和降落。

距离问题有两个根源：eVTOL 可能是绿色环保的，但它们的效率不是特别高。一架旋翼直径为 36 英尺的小型直升机的旋翼面的面积是具有六个 6 英尺直径旋翼的 eVTOL 的六倍，垂直起降所需的功率与旋翼面成反比。携带如此多的发动机动力和电池容量会增加整个飞行过程中的死重，对于具有复合型 eVTOL，停止的升力旋翼会增加阻力。

将一架已经不是很高效的飞机与电池供电相结合——与目前的燃料相比，电池动力在能量密度（瓦特小时/千克）方面具有 30：1 的劣势——这就是问题。可以执行 25 英里往返任务的电池（具有四个垂直段）目前尚没有面市。

 

2. 是什么让您确信电池技术将提供功率密度，以及承受频繁、深入、快速充电和放电的能力？

 

 

我们应该对不断发展的电池技术抱有希望吗？

锂离子 （L-ion） 电池对旅行的影响可与蒸汽和内燃机相媲美。电池开发仍在继续，但现在没有确定的迹象表明能量密度会再次出现这样的跃升，因为插电式电动汽车已经达到了大多数消费者可以承受的续航里程。目前电动汽车行业专注于降低成本、提高耐用性和解决安全问题。

然而，eVTOL 需要的不仅仅是能量密度。汽车推进系统具有轻负载循环，在恒定速度下仅使用其一小部分功率。相反，eVTOL在垂汽起降过程不仅更耗能，而且更频繁。在电池术语中，这被定义为 C 倍率。C 速率 1 是电池在一小时内放电的速率;10C 速率将在 6 分钟内完成，而 C/2 速率需要 2 小时。

 2024 年初的一篇论文研究了 eVTOL 电池在垂直起降过程中产生的高 C 倍率。研究人员指出，“在这些需要大功率条件下研究 L 离子电池的公开文献中存在非常有限的实验数据集。研究人员确定，eVTOL 电池需要 45 秒的 15C 能量脉冲才能提供起飞动力。在模拟 eVTOL 操作中，被测最先进的电池在 85 次循环后显示出严重的性能衰退。

3. 是什么让您认为您可以制定一个具体的evtol适航认证时间表？

 

当前的设计会从原型发展到量产机吗？

迄今为止飞行的 eVTOL 实际上是“X 飞机”，在尺寸和复杂性上与其他 VTOL 飞机和直升机相当。这种具有电力和飞行关键集成飞行/推进控制的高磁盘负载、过渡飞机对于商业飞行来说是全新的。

苏格兰咨询公司 Sophrodyne Aerospace 的空气动力学家 Richard Brown 博士对高负载多旋翼配置进行了计算流体动力学 （CFD） 仿真。他的工作表明，空气流通过多个旋翼的相互作用很复杂，随着前进速度的变化，每个旋翼对其相邻旋翼的影响不同。高负荷系统在快速下降时将容易受到涡环状态的影响，并且与地面的相互作用将很复杂，具有不均匀的冲刷模式，包括高速射流。

 

eVTOL 飞行器的设计人员打算通过复杂的集成飞行和推进控制系统 （IFPCS） 来管理这种复杂性，该系统不仅必须可靠，而且响应速度快。

如果有电机发生故障，IFPCS 必须确定哪个电机出现故障，并通过降低evtol对角线的电机的功率进行补偿，同时增加剩余转子的功率以保持水平飞行。如果存在湍流，IFPCS 需要施加差分功率，而不会将现象误解为故障引起的——这可能会导致过度校正的循环。

今天，即使是像德事隆德纳利这样的传统飞机，从首飞到适航认证似乎也需要十年时间——因此，对 eVTOL 的取证时间低于这个数字似乎是夸夸其谈的。

4. 取消当前的电池能源储备规则是否合理（或安全）？

 

如果在您到达垂直起降机场之前电池耗尽怎么办？是否有里程焦虑？

 

弗吉尼亚州费尔法克斯垂直飞行协会（Vertical Flight Society）的战略总监迈克·赫施伯格（Mike Hirschberg）称，拟议的UAM飞行储备规则——白天超出计划飞行时间30分钟，夜间超出计划飞行时间45分钟——是“行业杀手”。相反，他呼吁基于性能的规则，因为 eVTOL 可以“降落在任何地方”，比如街道或田野。

 

当然，当电池耗尽时，在道路上降落的 eVTOL 可能会阻塞交通，直到它获得充电，而其乘客将面临数小时的延误。城市开放区域内部和周围都有障碍物。大范围的事故（如意外的飑风掠过机场）可能意味着数十架 eVTOL 正在同一区域寻找紧急着陆点。减少电池的剩余电量储备将意味着飞行员的没有多余的选择。

5. 商业模式与 Uber 完全不同，那么它是如何运作的，运营商和支持业务（垂直起降机场、ATM）如何获得报酬？

 

eVTOL 真的会成为“飞行出租车”吗？

 

Uber 让车主/司机处理资金、运营、维护和保险成本，并将导航卸载到第三方平台。UAM 运营不能这样运作，必须支持三个不同的业务。

UAM 模式从运营和支持evtol的公司（公共航空公司）开始，并雇用飞行员。第二类企业是“UAM 服务提供商”（PSU）。PSU 将负责指定用于 UAM 的低空空域、空中交通管理 （ATM）、天气和危险监测以及飞行规划，包括垂直起降机场时段的分配。第三类公司将运营垂直起降机场，有迹象表明，一些投资者已经获得了可能建设垂直起降机场的地点的权利。

然而，UAM 必须在一个方面与 Uber 相似：动态定价。否则，每小时、每天和季节性的城市旅游市场不太可能获得盈利。这三类公司将通过收费结构分享收入。

6. 飞行员来自哪里？

 

您会花 100,000 美元进行驾驶 eVTOL 的培训吗？（CAE）

UAM 将需要飞行员，至少在最初是这样。它还需要受过飞行员培训的监督员，即使后来的车辆无人驾驶。（它们永远不会自主——将有一个巨大的人工监控系统指导它们。

 

大约 60 年来，随着军事飞行员队伍的减少和航空公司的发展，低薪的入门工作和昂贵的培训课程一直是一种可行的模式，因为飞行员寄希望于大型喷气式飞机的未来。UAM 行业需要太多的飞行员来从事evtol监督员，那么如果飞行员担心 UAM 商业计划的下一阶段会让他们变得可有可无，他们不会花 100,000 美元进行飞行培训

7. 人们会想乘坐 eVTOL 吗？

 

乘客将（大多数）毫无恐惧地爬上飞机和客机。这同样适用于 eVTOL 吗？

 

如果你看宣传片，这似乎是一个不太聪明的问题，其中通勤者在安静的evtol的座舱中乘坐，在交通拥堵和拥挤的车流上空安静地飞行。

当然，天气都不是这样天和日丽，也有狂风暴雨的时候。在这种好天气条件下飞行的比例不大，以至于市场研究意义不大。重要的是要记住，eVTOL 将在低空飞行，通常是在没有地面能见度的云中飞行。雨，更不用说冰雹了，都会让人感觉到和听到它的存在。轻型 eVTOL 将在湍流中反弹，无论是由风暴、高楼还是城市热气流引起的。这可能是一次比乘客预期的更令人不安的旅程。

 

 

8. eVTOL 如何从运营开始就达到与民航Part 135 或直升机同等或更好的安全性？

 

 

直升机的事故率是大型商用飞机的 10 倍，每小时死亡率是大型商用飞机的 17 倍。eVTOL 将如何比较？

在服役的早期，eVTOL 将具有新闻价值。在城市环境中，这样或那样的视频记录打卡evtol，而 eVTOL 用户将打卡记录他们的乘坐体验。事故是不可避免的——问题是公众接受度？

 

第 135 部分运营 - 30 座以下的公共交通飞机和直升机 - 事故率是大型商用飞机的 10 倍，每小时死亡率是 17 倍。按照这个比例，1,000 架 eVTOL 每年只会发生一起致命事故，eVTOL 运营本质上将面临更高的风险，这仅仅是因为旅行时间更短，再加上低海拔和天气。

与直升机相比，情况就不那么乐观了。2020 年飞行安全基金会对客运直升机安全（不包括紧急医疗服务和其他非运输活动）的研究显示，致命事故率是第 135 部分平均水平的六倍。按照这个速度，一支 1,000 架大型的 eVTOL 机队——每年将发生 10.8 起致命事故，大约每月发生 1 起。

2017 年 Uber Elevate 报告开启了 eVTOL 热潮，该报告设想可以将 eVTOL 的死亡率降低到“第 135 部分平均死亡率的四分之一，使 eVTOL 的安全性是直升机的两倍”。然而，它没有说明如何。evtol的支持者引用了多个电机和推进器的“安全冗余”以及高度自动化——那是在没有多机群复杂性。功能越多，自动化系统就容易出错且做出正确的决定。

 

 

9. UAM 任务和空中交通管理将是动态和复杂的。如何使这变得可靠？

 

未来的空域环境可能是复杂和动态的。（美国宇航局）

如果 eVTOL 业务按照行业预期和商业模式的要求进行扩展，那么任务管理任务将具有挑战性。乘客行程请求将近乎实时地生成建议的飞行计划和票价报价，付费预订将分配车辆、确定飞行计划（与其他计划无关）并预订垂直起降机场时段。

 

如果在这个复杂的序列中存在一个意外事件，那么有多少其他事件会因此而被迫中断？假设 eVTOL 在繁忙的市中心垂直起降机场出现故障，并且在更换部件之前无法飞行。

如果它在那里耽误了 90 分钟，那么在这段时间内打算使用该机场的五架或更多evtol将处于等待状态。反过来，他们每个人都在更改计划飞行任务的权利，以便使用他们所在的垂直起降机场。这些evtol中的每架evtol都被预订了后面的行程，现在必须重新规划。

系统中的异常干扰会比其他任务少还是多？如果答案是 “更多”，则表示存在指数级别问题。

10. UAM 被宣传为解决城市拥堵的解决方案。但事实真的如此吗？

 

eVTOL 真的会缓解我们道路上的拥堵吗？

 

这是一个规模问题。伦敦希思罗机场 （LHR） 机场 2023 年最繁忙的一天是 12 月 22 日，为乘客提供服务，时间为 250,000 名乘客提供服务。从历史上看，LHR 的始发地和目的地流量与转机乘客的比率稳定为 2：1，因此 eVTOL 必须接收超过 16,600 名乘客才能取代 10% 的铁路或公路流量。载客率为 80% 的四人 eVTOL 必须执行超过 5,200 次运动（着陆和起飞）才能做到这一点。也就是说，在 6：00 到 23：00 之间，平均每 24 秒就有一次着陆和起飞——但会有早晚高峰。即使不考虑高峰并假设周转时间为 10 分钟，该操作也需要超过 200 架飞机和 30 个 eVTOL 机场——更现实的数字可能是 50 个或更多。

即使 UAM 网络每天可以运送数万人，大城市的通勤出行也以数百万计。一列满载的地铁列车可搭载 200 多辆 eVTOL 的乘客。需要多少个 eVTOL 才能缓解地面拥堵？

这表明，eVTOL 只是改善和缓解交通出行的工具的一种，将城市商业中心与主要公路和铁路网络以外的偏远地区连接起来，而能源成本不小。

那么evtol的市场赢利点在哪里？