小鹏陆地航母开启低空经济新时代:从量产突围到城市交通革命

作者:郑泳梁

一、技术突破:分体式飞行汽车的创新密码

1、可折叠旋翼设计的工程学革命

小鹏“陆地航母”的可折叠旋翼设计,无疑是工程学领域的一次革新壮举。其旋翼收纳系统所展现的机械创新,令人眼前一亮。该系统采用了独特的机械传动结构,能够实现旋翼的快速、稳定折叠。在材料选择上,运用了高强度、轻量化的碳纤维复合材料,此材料不仅确保了旋翼飞行时的刚性与稳定,更显著减轻了车身重量,提升了飞行效能。

与传统直升机旋翼设计相比,小鹏的可折叠旋翼设计大大降低了使用门槛。直升机的旋翼通常体积庞大,需要专门的停机坪和维护设施,使用起来较为复杂。‘陆地航母’的可折叠旋翼,折叠后体积骤减,轻松融入城市普通停车位,极大便利了城市环境中的停放与使用。

小鹏汇天在可折叠飞行汽车领域拥有显著的技术优势,其专利布局覆盖了飞行器、飞行汽车、减震支架、螺旋桨、控制系统等多个专业技术领域。据智慧芽数据显示,小鹏汇天所属的广东汇天航空航天科技有限公司在126个国家/地区共有40件专利申请,其中发明专利共28件。这些专利不仅体现了小鹏在技术研发上的实力,也为其在飞行汽车市场的竞争中赢得了先机。

2、陆空双模动力系统的续航博弈

小鹏“陆地航母”的陆空双模动力系统是其续航能力的关键。该系统采用增程式电驱平台与飞行器电池组协同工作的逻辑。在陆地行驶时,增程式电驱平台为车辆提供动力,其700公里的陆地续航能力能够满足大多数日常出行需求。而在空中飞行时,飞行器电池组则成为主要动力源,可支持50公里的空中航程。

这种创新的能源分配策略凝聚了精心策划的智慧。陆地行驶时,车辆的能耗相对较低,增程式电驱平台能够充分利用燃油发动机发电,为电池充电,从而延长续航里程。在空中飞行阶段,鉴于飞行阻力显著增大,能耗随之攀升,飞行器电池组必须供给充足能量,以确保飞行安全无忧。

结合宁德时代高密度电池技术进展来看,虽然高密度电池能够提高电池的能量密度,增加续航里程,但在实际场景中,仍存在能耗折损风险。例如,在高温、低温环境下,电池的性能会受到一定影响,导致续航里程缩短。此外,飞行过程中的空气阻力、飞行姿态等因素也会增加能耗。故而,小鹏公司需持续精进动力系统的设计,提升能源利用效率,有效应对各类实际场景下的能耗损耗挑战。

3、智能飞控系统的安全冗余架构

小鹏“陆地航母”的智能飞控系统采用了L3级自动驾驶与六桨六轴冗余设计的联动机制,为飞行安全提供了可靠保障。L3级自动驾驶系统不仅能够实现自动巡航和自动避障等部分自动驾驶功能,还能自动确认所在车道、实时监测车外情况并锁定前方车辆进行跟车驾驶。此外,它能在恶劣天气下安全行驶,如大雨天气,以及在高速转弯时提前减速,确保流畅过弯。L3级自动驾驶系统还配备了前车距离过近警告、前方碰撞预警和紧急制动等功能,以及双重保障系统,如电容传感器方向盘监测和人眼疲劳状态监测,从而在很大程度上解放了驾驶员的双手和双脚,让驾驶更加轻松和安全。而六桨六轴冗余设计则进一步提高了飞行的安全性。在正常飞行时,六个桨叶协同工作,提供稳定的升力。一旦其中一个桨叶失效,其余桨叶便能迅速自动调整,确保飞行器持续平稳飞行。

通过模拟单桨失效场景验证安全阈值,可以发现该系统在单桨失效的情况下,仍能保持一定的飞行能力,确保飞行器能够安全降落。结合民航局适航审定要求,AI决策系统在紧急避障中发挥着重要作用。面对障碍物,AI决策系统能迅速解析其位置、速度等关键信息,并即刻作出反应,调整飞行姿态,灵巧避开障碍物。

然而,AI决策系统在紧急避障中的应用边界也需要进一步探讨。在复杂的飞行环境中,如恶劣天气、强电磁干扰等情况下,AI决策系统的性能可能会受到影响,导致决策失误。因此,小鹏需要不断优化AI决策系统的算法,提高其在复杂环境下的决策能力,确保飞行安全。

二、量产进程:从实验室到生产线的生死时速

1、2026量产时间表的技术验证节点

小鹏汇天的“陆地航母”飞行汽车计划于2026年实现量产交付,这一目标的实现将涉及适航审查、技术验证和量产线调试等关键技术验证路径。

适航认证是飞行汽车进入市场的关键门槛。民航局对飞行汽车的安全性、性能等方面有着严格的要求,小鹏需历经严苛的测试与审核流程,方能摘取适航认证的桂冠。目前,小鹏“陆地航母”飞行体型号合格证(TC)申请已获中国民航局受理,这是一个重要的进展。

供应链测试则是确保零部件质量和供应稳定性的重要环节。飞行汽车的零部件众多,涉及多个供应商,小鹏需要对供应链进行全面的测试和管理,保证每个零部件均达标且供应无虞,确保生产链的顺畅。

量产线调试是实现大规模生产的最后一步。广州工厂已动工,这是全球首个飞行汽车流水线,年产能规划1万台。小鹏将对量产线进行精心调试与优化,力求生产线高效运作,从而提升生产效率与产品品质。

结合广州工厂建设进度来看,产能爬坡曲线将是一个逐步上升的过程。初期阶段,受技术验证及生产线调试等因素影响,产能或将处于低位。随着技术的成熟和生产线的稳定运行,产能将逐步提高。

对比特斯拉Model 3的量产经验,飞行汽车制造面临着独特的挑战。飞行汽车不仅需要满足陆地行驶的要求,还需要满足飞行的要求,这对技术和安全的要求更高。此外,飞行汽车的供应链和生产工艺也更加复杂,需要更多的时间和资源来进行调试和优化。

2、200万定价策略的成本拆解

小鹏汇天的“陆地航母”飞行汽车,预计售价将不超过200万元。通过BOM成本分析模型,可以对其成本构成进行详细拆解,这包括陆行体和飞行体的设计、800V碳化硅增程动力平台、以及全球首个车载自动分合机构等关键组件的成本。

动力系统占比高达43%,无疑是成本的核心构成。其中,增程式电驱平台与飞行器电池组作为关键组件,其研发与生产成本颇为高昂。飞控模块占比28%,作为飞行汽车的灵魂部件,掌控着飞行姿态控制与导航等核心功能,技术密集且成本不菲。碳纤维机身占比19%,凭借其高强度与轻量化特性,显著提升了飞行汽车的性能表现,尽管成本不菲。

对比传统直升机的运维成本,小鹏“陆地航母”的价格具有一定的杀伤力。传统直升机的采购成本和运维成本都较高,需要专业的飞行员和维护人员,使用起来较为复杂。而小鹏“陆地航母”的驾驶门槛较低,C类驾照即可驾驶,飞行器操作仅需5分钟上手,支持自动起降、自动驾驶,使用起来更加方便。此外,小鹏“陆地航母”的充电速度较快,800V碳化硅增程平台,18分钟充电30%~80%,满电满油可飞5 - 6次,运维成本相对较低。

3、粤港澳试点场景的运营沙盒

小鹏“陆地航母”通过民航局适航审定后,将率先在粤港澳大湾区试点城市空中交通(UAM)。聚焦珠海横琴、广州南沙的起降点布局,“空中接驳 + 地面摆渡”的混合交通模式具有很大的潜力。

在珠海横琴和广州南沙,合理布局起降点能够实现飞行汽车与地面交通的有效衔接。飞行汽车可以在空中快速完成长距离的接驳,将乘客运送到距离目的地较近的起降点,然后通过地面摆渡车将乘客送到最终目的地。这种模式能够充分发挥飞行汽车的速度优势和地面交通的灵活性,提高交通效率。

结合深圳低空管理条例试点经验来看,这种商业模式具有一定的可行性,例如深圳已成功开展高低空融合运行首次试验飞行,并计划推动更多的航线运营和商业化场景落地。深圳在低空经济试点中,建设了飞行汽车起降枢纽、测试基地和运营中心,为飞行汽车的商业化运营提供了基础设施支撑。同时,深圳也在探索低空管理的规则和制度,为飞行汽车的安全飞行提供保障。

然而,这种商业模式也存在一定的边界。目前,空域管理细则亟待完善,空中交规、保险责任、起降场地等规则体系仍待健全。此外,飞行汽车的运营成本和市场需求也是需要考虑的因素。如果运营成本过高,市场需求不足,这种商业模式可能难以持续。因此,小鹏需要在试点过程中不断探索和优化商业模式,以确保其可行性和可持续性。

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三、政策博弈:低空经济的规则重构之战

1、适航审定标准的中国方案

飞行汽车获得型号合格证(TC)认证,是其进入市场的关键步骤,这一认证过程体现了中国民航局对飞行汽车安全性的严格把关。与美国联邦航空管理局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)的法规相比,中国民航局的认证更贴合国内的实际情况和发展需求。

FAA和EASA,作为全球两大适航认证机构,不仅拥有悠久的发展历史和成熟的法规体系,而且其认证标准以严格和细致著称,得到了国际社会的广泛认可。而中国民航局在制定适航审定标准时,既吸纳了国际先进经验,又紧密贴合了国内飞行汽车产业的现实状况和技术实力。例如,在一些新兴技术的应用和安全要求上,中国民航局会根据实际情况进行灵活调整,以鼓励产业创新和发展。

以亿航智能EH216 - S认证案例为例,EH216-S无人驾驶载人航空器系统在获得中国民航局颁发的型号合格证(TC)的过程中,必须满足一系列特定的适航条款,这些条款包括了对其设计、功能和安全性能的严格要求。这些条款对飞行器的设计、制造、性能等方面都提出了严格要求,反过来也对飞行汽车的设计产生了技术反作用力。为了满足适航条款,亿航智能在飞行器的结构设计、动力系统、飞控系统等方面进行了优化和改进。这表明适航审定标准不仅是保障飞行安全的重要手段,也是推动飞行汽车技术进步的重要力量。

2、空域分层管理的破冰实验

珠海的“三维交通管制区”试点方案是我国空域分层管理的一次重要破冰实验。成都市将逐步开放120米以下空域,以促进低空经济的发展,提供更多的空域资源。

此试点方案将120米以下空域细分,依据飞行需求和安全等级实施动态管理。例如,在一些特定的时间段和区域内,允许飞行汽车、无人机等低空飞行器自由飞行;而在其他时间段和区域,则需要进行严格的管制。这种动态开放机制既保证了空域的有效利用,又确保了飞行安全。

借鉴大疆无人机监管经验,雷达导航与5G通信技术的融合成为空域有效管理的核心。大疆无人机在飞行过程中,通过雷达导航系统实时获取周围环境信息,确保飞行安全。同时,5G通信技术为无人机提供了高速、稳定的数据传输通道,实现了远程控制和数据共享。然而,在实际应用中,雷达导航与5G通信的技术融合还存在一些痛点。例如,5G信号在复杂环境下的稳定性和可靠性有待提高,雷达导航系统的精度和抗干扰能力也需要进一步加强。

3、基础设施建设的军备竞赛

广州规划了200个垂直起降点,这一布局规划是推动低空经济发展的重要基础设施建设。这些垂直起降点不仅满足飞行汽车的起降需求,还助力低空经济产业链蓬勃发展。

为了满足飞行汽车的充电/换电需求,需要建设相应的充电/换电设施。王朝阳院士在WNEVC 2021上指出,飞行汽车对动力电池的基本要求包括高能量密度、高功率和快充,其中快充速率需达到3C以上。因此,根据飞行汽车的功率需求和使用频率,测算出每个垂直起降点的充电/换电设施功率需求,以确保能够提供足够的能量支持飞行汽车的快速充电,从而缩短充电时间,提高运营效率。

对比埃隆·马斯克的Hyperloop基建逻辑,两者都强调了基础设施建设对新兴交通方式的重要性。Hyperloop通过建设高速管道,实现了超高速运输;而飞行汽车则需要建设垂直起降点和充电/换电设施,以实现空中交通的高效运行。

观察地方政府的投资动态,可见随着低空经济的蓬勃发展,其对相关基础设施建设的投资力度正逐步加大。低空经济不仅能够带动当地的经济发展,还能提升城市的交通效率和竞争力。因此,地方政府可能会加大对垂直起降点、充电/换电设施等基础设施的投资力度,以吸引更多的企业和资本进入低空经济领域。此外,政府或将出台更多利好政策,鼓励社会资本积极参与基础设施建设,携手共促低空经济的繁荣发展。

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四、行业震荡:万亿赛道的重新洗牌

1、传统车企的转型阵痛

在飞行汽车这一新兴领域,传统车企面临着巨大的转型挑战。以吉利AE200与大众V.MO的研发为例,能清晰地看到传统制造体系在敏捷开发中的劣势。

吉利AE200与大众V.MO的研发历程,均凸显了传统制造体系的桎梏。传统车企长期以来形成的大规模、标准化生产模式,使得其在面对飞行汽车这种创新性产品时,难以快速响应市场需求和技术变化。例如,在研发周期上,传统车企的决策流程繁琐,从概念设计到产品落地需要经过多个层级的审批,导致研发进度缓慢。相比之下,新兴的飞行汽车企业凭借其灵活性,能够迅速调整研发策略,快速迭代新产品。

丰田SkyDrive的失败案例更是为传统车企敲响了警钟。丰田作为全球知名的汽车制造商,在汽车制造领域拥有深厚的技术积累和强大的生产能力。然而,在飞行汽车项目上,由于其组织架构过于庞大和僵化,缺乏创新的激励机制,导致项目进展不顺,最终未能取得成功。

这一系列鲜活案例,有力佐证了传统车企亟需推进组织架构变革的迫切性。传统车企需要打破原有的层级制度,建立更加灵活、高效的研发团队,加强与科技企业的合作,引入创新人才和技术,以适应飞行汽车行业的快速发展。

2、资本市场的估值重构逻辑

小鹏汇天获得的12.6亿银团贷款,为其飞行汽车项目的发展提供了重要的资金支持。这笔资金主要流向研发、生产和市场推广等环节。在研发方面,用于提升飞行汽车的技术性能和安全性;在生产方面,投入到广州工厂的建设和生产线的调试;在市场推广领域,我们积极策划并执行各类宣传活动,旨在显著提升品牌的市场认知度和影响力。

对比Joby Aviation的市值波动曲线,Joby Aviation作为飞行汽车领域的先行者,其市值在市场预期和实际业绩的影响下波动较大。当市场对飞行汽车行业前景看好时,其市值会大幅上涨;而当遇到技术难题或市场竞争加剧时,市值则会下跌。

通过DCF(现金流折现)模型测算2026年小鹏汇天的PE(市盈率)倍数。DCF模型是一种常用的估值方法,通过预测企业未来的现金流,并将其折现到当前时刻,来评估企业的价值。基于精准的DCF模型测算结果,并综合考虑当前市场状况及行业发展趋势,我们预判二级市场中可能存在由于市场预期与实际价值差异所带来的投资机会。如果市场对小鹏汇天的估值低于其实际价值,那么投资者可能会获得超额收益;反之,如果市场估值过高,投资者则需要谨慎对待。

3、立体交通网络的生态争夺

“飞行汽车 + 智慧城市”的接口标准之争,成为当前行业关注的焦点。飞行汽车要融入智慧城市的交通网络,需要统一的接口标准,包括通信协议、数据格式、安全规范等。不同企业和机构对接口标准的定义存在差异,这导致了标准之争的出现。

高精地图厂商在这场生态争夺中有着独特的布局策略。高精度地图,作为提供关键环境信息和实时更新的关键技术,是飞行汽车实现自动驾驶和导航的重要支撑。高精地图厂商通过与飞行汽车企业合作,提供高精度的地图数据和导航服务。同时,他们亦积极参与接口标准的制定工作,力图在未来的立体交通网络中为自己的技术赢得一席之地。

滴滴身为平台型企业巨头,在出行领域坐拥雄厚的用户基础与庞大的数据资源。其空中出行专利布局显示了其对飞行汽车市场的野心。滴滴可能会利用自己的平台优势,整合飞行汽车资源,打造一站式的出行服务平台。随着飞行汽车市场的发展,平台型企业的话语权可能会逐渐增强。他们凭借对用户流量与数据的掌控,能够对飞行汽车企业实施有效的整合与引导,进而助推行业的蓬勃发展。然而,要实现这一目标,平台型企业还需要解决技术、安全、法规等多方面的问题。在未来的立体交通网络生态争夺中,飞行汽车行业将面临激烈的竞争。随着技术的不断进步和政策的支持,包括广汽集团、长安汽车、小鹏汽车等在内的企业正在积极布局,力求在空中出行市场占据主导地位。然而,考虑到全球超过200个研发项目和多个阵营的参与,最终谁能脱颖而出,还需要时间来验证。

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