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(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)召開(kāi)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(guó)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(guó)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)議上清華大學(xué)教授張揚(yáng)軍發(fā)表了演講,以下為演講實(shí)錄:
清華大學(xué)教授 張揚(yáng)軍
感謝歐陽(yáng)老師和組委會(huì)的邀請(qǐng),飛行汽車的研究在清華是歐陽(yáng)老師作為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的時(shí)候,交通電動(dòng)化的布局進(jìn)行的研究,今天非常高興有機(jī)會(huì)和大家進(jìn)行探討。
最近飛行汽車有點(diǎn)熱,大概從汽車公司角度來(lái)講,出了吉利、寶馬、奔馳、奧迪、福特、豐田等9家公司和Uber進(jìn)行股權(quán)投資或者直接參與,進(jìn)入飛行汽車領(lǐng)域,我今天主要給大家介紹一下這方面的思考。
早期飛行汽車是一個(gè)狹義的概念,是具備飛行功能的汽車,也就是說(shuō)汽車能夠飛起來(lái),面向陸空一體化的交通,是這樣的概念。最近就把這個(gè)概念延伸了,城市的交通,地面的是汽車,解決城市空中的交通,剛才徐強(qiáng)博士講了,空中交通就是飛行的,所以飛行汽車就是面向城市交通,空中出租車,這是一個(gè)基本的概念。我主要從研究背景、現(xiàn)狀和瓶頸簡(jiǎn)單給大家做一個(gè)交流。
為什么要研究飛行汽車,我從技術(shù)的推動(dòng)、需求牽引和夢(mèng)想激勵(lì)三方面簡(jiǎn)單交流一下。
汽車技術(shù)的發(fā)展剛才講了很多,可以簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),目前正在跨入飛行汽車的時(shí)代。即將迎來(lái)智能汽車時(shí)代,陸空一體化的飛行器時(shí)代,將是汽車技術(shù)電動(dòng)化、智能化之后的必然發(fā)展。航空技術(shù)的發(fā)展,電動(dòng)化、智能化使得航空業(yè)也進(jìn)行偉大的革新,剛才徐強(qiáng)博士講了,而汽車電動(dòng)化的發(fā)展為航空電動(dòng)化奠定了較好的基礎(chǔ)。因此,航空的發(fā)展正跨入電動(dòng)通用航空的時(shí)代,即將迎來(lái)智能城市空中交通的時(shí)代,而陸空一體化的飛行器時(shí)代,將是航空技術(shù)電動(dòng)化的一個(gè)重大發(fā)展。因此汽車和航空技術(shù)的跨界滲透與融合發(fā)展正在成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的大趨勢(shì),所以研究第一背景就是技術(shù)推動(dòng),跨界融合,交通技術(shù)電動(dòng)化之后的必然發(fā)展。
第二個(gè)方面需求牽引,交通擁堵成本我不具體說(shuō)了,北京是一個(gè)大城市,每年北京市擁堵的成本就有300的億元,還有環(huán)境的成本,以及社會(huì)的成本。飛行汽車將道路從地面拓展到低空,是一個(gè)立體的交通,有效解決交通擁堵問(wèn)題,是有它現(xiàn)實(shí)的需求。
第三個(gè)方面,夢(mèng)想,人像鳥(niǎo)一樣自由飛翔,是一個(gè)永恒的夢(mèng)想。飛機(jī)實(shí)現(xiàn)人在天空的飛行,但是并不是想飛就飛,人類自從一百多年前發(fā)明汽車和飛機(jī)以來(lái),一直在探索將兩者結(jié)合起來(lái),而飛行汽車,就是夢(mèng)想的激勵(lì),將促使飛行汽車從科幻走向現(xiàn)實(shí)。
研究的現(xiàn)狀方面,飛行汽車這個(gè)概念與飛機(jī)同時(shí)產(chǎn)生,也是走過(guò)了百年。第一輛飛行汽車問(wèn)世是2017年,在百年的時(shí)間,吉利收購(gòu)了Terrafugia,所以說(shuō)是百年?,F(xiàn)狀大概是三類,一個(gè)是面向城市空中交通,再就是面向未來(lái)的立體交通,再一個(gè)就是特種裝備的發(fā)展。
城市交通主要是基于汽車電動(dòng)化的基礎(chǔ),面向城市空中交通研發(fā)電動(dòng)垂直起降飛行器,有點(diǎn)像簡(jiǎn)易版直升機(jī)或放大版多旋翼無(wú)人機(jī)??湛颓皫滋靹倓傇囷w成功飛行汽車,起飛2噸,韓國(guó)發(fā)布了未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)計(jì)劃,把新能源和自動(dòng)駕駛和飛行汽車作為三大核心技術(shù),所以現(xiàn)代汽車成立了空中交通部門(mén),它沒(méi)有地面行駛的功能,所以是廣義的飛行汽車?,F(xiàn)在像吉利研究的東西,面向的是飛起來(lái)的飛行汽車,就是未來(lái)的,這也是一個(gè)研究的熱點(diǎn),比如特斯拉過(guò)去馬斯克說(shuō)反對(duì)飛行汽車,現(xiàn)在也開(kāi)始干了,這是現(xiàn)在的進(jìn)展。
面向特種裝備,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)可能主要的戰(zhàn)場(chǎng)是城市作戰(zhàn),誰(shuí)控制了城市是戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)標(biāo)志,主要是立體交通,這方面主要是美國(guó),2015年空中騾子,前幾天剛發(fā)布了優(yōu)先領(lǐng)域,城市空中作戰(zhàn)是它的最優(yōu)先方面,計(jì)劃2021年列裝部隊(duì)。美國(guó)還有無(wú)人運(yùn)輸平臺(tái),以及海軍陸戰(zhàn)隊(duì)兩棲作戰(zhàn)平臺(tái),俄羅斯也啟動(dòng)了飛行裝甲車的計(jì)劃。
我們認(rèn)為有三個(gè)階段,第一就是現(xiàn)在,電動(dòng)通用航空,中期會(huì)進(jìn)入城市,空中出租車,現(xiàn)在Uber和各個(gè)地方在做,遠(yuǎn)期就是和真正的智能飛行汽車結(jié)合,從面向空中交通的空中出租車發(fā)展為面向立體交通的飛行汽車。預(yù)計(jì)2050年,陸空一體的飛行汽車能夠用起來(lái)。
主要的瓶頸發(fā)展三個(gè)障礙,第一個(gè)是性能上的障礙,因?yàn)轱w行汽車的性能必須要滿足城市空中交通以及未來(lái)立體交通工具的要求及比通航要求的要高。第二是法律管理的障礙,因?yàn)樗耆侨碌?,空域管理比較復(fù)雜。第三個(gè)是運(yùn)營(yíng)消費(fèi)的障礙。目前美國(guó)、歐洲和日本在法規(guī)認(rèn)證方面做了很多的研究,Uber在運(yùn)營(yíng)消費(fèi)方面做了很多的探討,我簡(jiǎn)單把性能障礙這方面簡(jiǎn)單做一個(gè)介紹。
主要需要四大基本的性能要求,第一個(gè)是要求能夠垂直起降,由于垂直空間限制必須要具備垂直起降的功能,而且要融入未來(lái)的交通,必須要處置起降。第二必須需要高效能低噪聲的空中飛行,進(jìn)入城市,噪聲是非常大的問(wèn)題。第三個(gè)要有良好的地面行駛性能,對(duì)前期空中出租車可以沒(méi)有要求,但是真正的飛行汽車就需要具有地面駕駛功能。另外就是智能輔助駕駛,這里面一定要有良好的智能輔助駕駛,這是基本的要求。
瓶頸一個(gè)是動(dòng)力方面的瓶頸,主要是要求實(shí)現(xiàn)垂直起降,要求功重比高、效能高、噪聲低。第二就是車身的瓶頸,因?yàn)榇怪逼鸾碉w行機(jī)進(jìn)入城市產(chǎn)生的能耗高于固定翼飛行器,車身這塊怎么能讓它起來(lái),我們是低速飛行,能夠有效產(chǎn)生升力并降低能耗,這是第二個(gè)大瓶頸。第三個(gè)瓶頸是底盤(pán),現(xiàn)在像奧迪搞了分離式底盤(pán),未來(lái)得有底盤(pán),才能保證地面行駛良好的自動(dòng)性能操作穩(wěn)定性,現(xiàn)在底盤(pán)太重了,怎么實(shí)現(xiàn)輕量化。第四個(gè)方面就是駕駛瓶頸,飛行汽車除了傳統(tǒng)汽車,汽車又提出來(lái)新四化,這是一個(gè)二維概念,飛行汽車進(jìn)入三維概念,這個(gè)時(shí)候面臨傳統(tǒng)智能汽車障礙還有復(fù)雜氣象環(huán)境的飛行安全問(wèn)題,智能駕駛問(wèn)題。
針對(duì)這方面簡(jiǎn)單說(shuō)一下國(guó)際上做的工作進(jìn)展,第一電動(dòng)風(fēng)扇推進(jìn),主要是電池,一個(gè)是風(fēng)扇要高比能量,還有結(jié)構(gòu)的改變,兼顧地面行駛的通過(guò)性和空中飛行氣動(dòng)性的要求,產(chǎn)生較高的升阻比。再就是輕量化的電動(dòng)底盤(pán),目前也在做各種探討,也有直接分開(kāi)。第四個(gè)結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車,基于汽車的技術(shù),開(kāi)展城市的智能感知。主要的特點(diǎn)是復(fù)雜氣象環(huán)境的感知,時(shí)空特征和環(huán)境流場(chǎng),主要是氣象的感知問(wèn)題。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),汽車與航空,看似兩個(gè)獨(dú)立行業(yè),但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程來(lái)看,兩者有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)度。以電動(dòng)化推進(jìn)技術(shù)為結(jié)合點(diǎn),世界各大汽車企業(yè)與航空企業(yè)正在相互滲透、跨界融合發(fā)展。依托汽車工業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)思路和供應(yīng)鏈,將有效促進(jìn)電動(dòng)航空領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,降低電動(dòng)航空的制造和使用成本。飛行汽車是交通電動(dòng)化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈的高端,對(duì)電動(dòng)化技術(shù)的性能有更高的要求。以飛行汽車電動(dòng)化為牽引,將有效增強(qiáng)汽車和航空電動(dòng)化的自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)品升級(jí),促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
謝謝大家。
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