2019年,全球汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度變革的關(guān)鍵時(shí)期。汽車技術(shù)、市場(chǎng)、政策正在發(fā)生前所未有的變化,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在這個(gè)大背景下,2020年1月10日中國電動(dòng)汽車百人會(huì)召開了以“把握形勢(shì)
聚焦轉(zhuǎn)型
引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題的年度大型論壇。此次論壇將討論全球及中國汽車產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)發(fā)生的重大變革,轉(zhuǎn)型方向與路徑,中國有關(guān)汽車的政策走勢(shì)以及市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)階段的新能源汽車技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)重組的機(jī)遇與競(jìng)爭(zhēng)合作模式、電動(dòng)汽車安全、核心技術(shù)突破、燃料電池汽車發(fā)展、自動(dòng)駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)與規(guī)制創(chuàng)新等相關(guān)內(nèi)容。
會(huì)議上卓爾宇航集團(tuán)CEO徐強(qiáng)發(fā)表了演講,以下為演講實(shí)錄:
卓爾宇航集團(tuán)CEO 徐強(qiáng)
非常感謝歐陽院士和清華大學(xué)的張揚(yáng)軍教授提供這個(gè)機(jī)會(huì),給大家分享航空電動(dòng)化的發(fā)展情況。
剛剛七一二所李總分享了船舶電動(dòng)化,其實(shí)我們有很多東西有相似之處。我想給大家強(qiáng)調(diào)一下,這個(gè)報(bào)告是在一個(gè)月前向工信部匯報(bào)航空電動(dòng)化,大部分內(nèi)容是從那個(gè)報(bào)告里來的,工信部對(duì)航空電動(dòng)化也非常重視,陳鵬和我都是中國航空學(xué)會(huì)適航分會(huì)的委員,主任委員是由民航局司長作為主任。
我盡快把主要的內(nèi)容回顧一下,試圖讓張揚(yáng)軍教授和我們多分享一下電動(dòng)航空發(fā)展情況,我主要從適航角度多說一點(diǎn)。
電動(dòng)航空大致分三個(gè)階段,現(xiàn)在處于第三階段,第一階段是在試驗(yàn)期,主要是個(gè)人和院校的一些少量工作,我不詳細(xì)敘述了。第二個(gè)階段是大量的航空企業(yè)的介入,也進(jìn)入了商業(yè)運(yùn)作階段,大家如果需要,我把PPT的PDF版給大家,我不詳細(xì)講了。
現(xiàn)在處于第三發(fā)展階段,我們很快過一下,這是每個(gè)階段有一些標(biāo)志性的事件,我現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)一下,在中國航空電動(dòng)化方面走的還是比較超前,楊鳳田院士在2015年帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了銳翔兩座全電動(dòng)飛機(jī)。從美國角度來說,2016年美國的通用航空制造商協(xié)會(huì),成立了ELECTRIC,在電動(dòng)航空方面也進(jìn)行了著力發(fā)展。我國目前處于爆發(fā)期,各行各業(yè)的參與處于全面發(fā)展的階段,估計(jì)在座大部分人是來自于汽車行業(yè),作為航空的從業(yè)人員,特別感謝汽車行業(yè)給我們開拓了航空電動(dòng)化的道路,也做了很多探索性工作,我們能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上,在航空里面進(jìn)行應(yīng)用,2016年Uber發(fā)布了城市空中交通的白皮書。
主要特點(diǎn)是傳統(tǒng)的航企進(jìn)入,過去覺得是個(gè)別人小打小鬧,但是最近幾年像波音、空客、西門子、貝爾直升機(jī)紛紛進(jìn)入電動(dòng)航空領(lǐng)域,有大量的風(fēng)投資本,尤其是汽車行業(yè),大眾、奧迪、保時(shí)捷、豐田,包括我們國家的吉利都在紛紛進(jìn)入電動(dòng)航空的領(lǐng)域。各國政府作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展做了重點(diǎn)支持,歐洲17個(gè)城市已經(jīng)開始eVTOL,像迪拜、新西蘭、新加坡、日本作為Uber試驗(yàn)的城市。全球大約有170個(gè)在研的電動(dòng)飛機(jī)項(xiàng)目,過去飛機(jī)是非常傳統(tǒng),非常保守,航空可能是最最保守的專業(yè)領(lǐng)域,一架飛機(jī)設(shè)計(jì)以后幾十年都不會(huì)改,波音737機(jī)場(chǎng)幾十年都沒有動(dòng),我們?cè)诤娇瞻l(fā)展領(lǐng)域,像雨后春筍一樣,170個(gè)在研的飛機(jī)項(xiàng)目,主要是在歐洲和美國,大約占40%,中國現(xiàn)在相當(dāng)多企業(yè)做起來了?,F(xiàn)在電動(dòng)飛機(jī)呈現(xiàn)三大重點(diǎn)發(fā)展方向,多電的,像波音787用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng),現(xiàn)在談的電動(dòng)飛機(jī)只強(qiáng)調(diào)完全驅(qū)動(dòng)是主推力了,電動(dòng)的垂直起降,還有電動(dòng)雙座輕型飛機(jī),還有電動(dòng)/混動(dòng)通用客機(jī),eVTOL是發(fā)展最快,機(jī)型最多,投資最熱,跨界融合最強(qiáng)的領(lǐng)域。eVTOL有130多個(gè)項(xiàng)目,10余已經(jīng)試飛,數(shù)個(gè)已具備量產(chǎn)條件或接受訂單。
目前大家都有顧慮,電池技術(shù)是不是能夠在航空里應(yīng)用,從目前的情況來看,在一些特定應(yīng)用場(chǎng)景,尤其未來城市內(nèi)的空中交通,UAM,基本上可以用的。從2019年開始試點(diǎn),2025年商用,2030年規(guī)模化發(fā)展,像洛杉磯,上班出行地面要一小時(shí),一個(gè)半小時(shí),洛杉磯市長說現(xiàn)在對(duì)噪音不太在意了,只要把人員從高峰時(shí)期快速運(yùn)轉(zhuǎn)就行,在中國各個(gè)大城市,地面交通非常擁擠,eVTOL可以帶來這樣的便利。
電動(dòng)雙座輕型非常,10余個(gè)電動(dòng)輕型飛機(jī)項(xiàng)目已經(jīng)試飛,楊鳳田院士帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),雙座已經(jīng)取得了進(jìn)展,現(xiàn)在在做四座的。另外一個(gè)領(lǐng)域就是電動(dòng)做退親和支線客機(jī),也是有很多項(xiàng)目,像以色列、美國Ampaire為,做四座以上的,甚至到十來座,大部分機(jī)型是根據(jù)過去的機(jī)身改的,有的是純電的,有的是混動(dòng)的。
目前的問題有幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),第一個(gè)就是大部分機(jī)型是在過去的平臺(tái)上改的,除了eVTOL之外,現(xiàn)在對(duì)電動(dòng)電推進(jìn)的東西,對(duì)尺寸不是很敏感,比如100千瓦點(diǎn)擊分成10個(gè)10千伏尺寸上并不敏感,所以在分布式推進(jìn)上,就是NASA這個(gè)項(xiàng)目,在分布式推進(jìn)上面有很大的優(yōu)勢(shì),在這個(gè)領(lǐng)域,在設(shè)計(jì)角度需要進(jìn)一步的研究。當(dāng)然需要高效的航空動(dòng)力電機(jī)和電條,對(duì)大一點(diǎn)的飛機(jī),電池占50%到60%的重量,如果機(jī)身重量進(jìn)一步降低,可以進(jìn)一步提高效率。高能量密度的電池,這個(gè)回頭再介紹一下,包括張教授研究的高效涵道風(fēng)扇,涵道風(fēng)扇不僅僅是減少體積,在噪音方面也能大幅度降低。另外,我們一會(huì)要回顧的,在電動(dòng)飛機(jī)這個(gè)領(lǐng)域,實(shí)際上是把航電系統(tǒng)小型化,裝在小小的eVTOL上面,所以技術(shù)難度非常大,后面這幾個(gè)主要是講的航電系統(tǒng)。另外在城市里面,設(shè)計(jì)了城市的空管系統(tǒng),這也是面臨很大的挑戰(zhàn)。
我們主要是從適航標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章角度來說,歐洲EASA2017年發(fā)布23部修訂版,給電動(dòng)飛機(jī)留下預(yù)留空間,比如燃油章節(jié)用的詞都變了,用的是能源存儲(chǔ)系統(tǒng),而不單純的說是燃油。2019年7月份發(fā)布的SC—VTOV,2017年FAA發(fā)布的3部修訂版,為電動(dòng)飛機(jī)預(yù)留的空間。EPIC協(xié)會(huì)協(xié)調(diào)溝通,正積極征訂電動(dòng)飛機(jī)的適航草案。中國楊院士也在試飛四座的,中國在2019年修訂23部,現(xiàn)在在走立法程序,在這里面增加了H章,專門談電動(dòng)飛機(jī)的。另外計(jì)劃今年開始,2020年開始制定eVTOL的適航規(guī)章。
適航標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章,主要是安全性和汽車輪船區(qū)別比較大的,目前世界各國對(duì)適航規(guī)章是基于運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的,飛機(jī)系統(tǒng)功能驗(yàn)證保證等級(jí),這張圖是EASA的VTOL要求,到10個(gè)負(fù)9次方,從飛機(jī)系統(tǒng)角度來說,研究保證的等級(jí),高于現(xiàn)行的要求,也不低于25部的要求,無論是載人還是載貨都要小于10的負(fù)9次方,這是EASA的規(guī)章。
從飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu),在城市上空不像在機(jī)場(chǎng)飛的大飛機(jī),城市上空第一就是要垂直起降,旋翼為主,常常飛機(jī)是混合的布局,既有直升機(jī)的性質(zhì),也有固定翼的形式,但是更偏向于27部,這是直升機(jī)的規(guī)章。另外在城市上空飛的過程中,難免遇到一些飛鳥,過去認(rèn)證的時(shí)候,需要考慮到的是群鳥,在規(guī)章制定方面,對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)有一些額外的要求。電池,從FAA角度來說蓄電池有TSO,動(dòng)力電池還沒有TSO,對(duì)電池這個(gè)對(duì)航空領(lǐng)域是很好的利好,比如200美元的話,拿到FAA或者民航局的TSO能賣到8000美元,是利潤率非常高的行業(yè)。另外電池放電特性和汽車不一樣,汽車幾秒鐘加速到一百多公里,而飛機(jī)爬升需要五到十分鐘,這個(gè)有很大的區(qū)別,我不詳細(xì)講了,因?yàn)槲乙膊皇请姵氐膶<?,我們?cè)谥贫ㄟm航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章制度的時(shí)候要考慮到這些問題。比如防過熱、防雷擊,電池各個(gè)系統(tǒng)之間需要有獨(dú)立性,不能互相影響,喪失電能。同時(shí),在汽車?yán)锩婵梢燥@示上面還有百分之多少電量,飛機(jī)不能顯示有百分之多少,飛行員無法換算出來可以飛多長時(shí)間,因?yàn)轱w機(jī)在不同運(yùn)營情況下還有一些變化,所以要直接給予它能飛多少時(shí)間,包括電機(jī)電控也有同樣的要求。電機(jī)有功能可靠性要求,防水、防潮、防塵和汽車使用環(huán)境有些不同,防漏電、防電磁干擾這也是基本的要求,防過熱,防反轉(zhuǎn),失效以后也能安全的降落,還需要狀態(tài)監(jiān)控。對(duì)電控領(lǐng)域,需要失效安全設(shè)計(jì),在空中萬一有情況的話可以再啟動(dòng),手動(dòng)優(yōu)先,防誤操作,防水、防潮、粉塵,防漏電,防電磁干擾等。
航空電動(dòng)是航空發(fā)展的必然方向,大型的航空企業(yè)認(rèn)為,電動(dòng)航空是指內(nèi)燃機(jī)和噴氣時(shí)代之后第三次革命,經(jīng)歷了40多年技術(shù)積累,電動(dòng)飛機(jī)處于快速發(fā)展期,電動(dòng)航空覆蓋全領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)鏈,與移動(dòng)通信,人工智能、電動(dòng)汽車等行業(yè)有極強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng),作為航空的從業(yè)人員,我們覺得未來會(huì)失業(yè),被搞汽車的人做航空。商業(yè)化需要的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈在逐漸形成,尤其中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)奠定了非常好的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的基礎(chǔ),全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括中國民航或FAA,尤其EASA走的比較靠前,這種標(biāo)準(zhǔn)正在形成,電動(dòng)航空發(fā)展受到適航和運(yùn)行規(guī)章,城市設(shè)施建設(shè),城市空中管理,公眾的接受度等各方面的制約。
謝謝。
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