Nuevas propuestas de valor

Los operadores tienen amplias ambiciones para los eVTOL y están particularmente entusiasmados con el potencial de estos vehículos de nueva generación para revolucionar el transporte aéreo al reducir los costos y/o abrir nuevas fuentes de ingresos. Con la mayor atención prestada al cambio climático, la capacidad de los eVTOL de tener cero emisiones también es una consideración cada vez más importante.

La movilidad aérea urbana (incluidos los taxis aéreos) ha sido el caso de uso más comentado de los eVTOL, pero las oportunidades son mucho más amplias. Los eVTOL pueden transformar el transporte de pasajeros reemplazando o complementando los modos tradicionales de transporte aéreo, terrestre o marítimo. El rápido crecimiento del comercio electrónico y la necesidad de mejorar la eficiencia en la entrega de media y última milla sugieren que los eVTOL podrían desempeñar un papel cada vez más importante en el transporte de carga. Además, los eVTOL también pueden reemplazar otras aplicaciones civiles, parapúblicas o militares.

Cuadro 1. Casos de uso seleccionados de eVTOL

Fuente: Altón

Ventajas técnicas de los eVTOL

No hay un solo producto eVTOL que pueda servir perfectamente para todos estos casos de uso. Algunos eVTOL tienen alcances muy cortos, lo que los hace más aplicables a viajes entre ciudades, mientras que otros se dirigen a mercados de carga, por ejemplo. Sin embargo, ¿existen algunas características clave comunes de los eVTOL? propuesta de valor.

Costo operacional

Para demostrar la ventaja de costos de un eVTOL, la industria a menudo lo compara con un helicóptero dada la similitud de diseño respaldada por la capacidad de despegue y aterrizaje vertical. De hecho, muchos de los pedidos de eVTOL han sido realizados por operadores de helicópteros, considerando los ahorros de costos que los eVTOL pueden aportar a sus operaciones.

Las estimaciones de ahorro de costos de los eVTOL varían en un amplio rango, pero se indica que tienen el potencial de ser significativas. Por ejemplo, Jaunt Air Mobility indica que su eVTOL costará ~45% menos para operar que helicópteros como el Bell 505, mientras que según el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, se espera que un diseño típico de eVTOL (similar a Joby) tenga ~38% menos. Costes operativos variables en comparación con el Robinson R44.

Algunos jugadores de eVTOL sugieren comparar los costos de viaje de eVTOL con el costo de un viaje de Uber Black. Esto puede resonar mejor entre el público, ya que el transporte de pasajeros en helicóptero sigue siendo relativamente exclusivo en la actualidad. Reducir los costos operativos en 25%-45% puede no ser suficiente para ?uberizar completamente? futuros viajes? Es posible que los costos aún sean demasiado altos para el público en general, y la adopción de eVTOL a gran escala requeriría una reducción más radical de los costos operativos.

Ruido

Un estudio realizado por Airbus indica que después de la seguridad operativa, el ruido es el segundo criterio clave para la aceptación pública de eVTOL.

¿Las ciudades están preocupadas por la contaminación acústica, cómo afecta a los residentes? calidad de vida. Las operaciones con helicópteros se han visto restringidas en muchas ciudades debido al ruido que generan. Los fabricantes de equipos originales se esfuerzan por mezclar el ruido con el entorno o reducir la firma de ruido del eVTOL mediante el uso de tecnologías de reducción de ruido.

Joby ha realizado una serie de pruebas acústicas donde los resultados iniciales muestran una mejora significativa del ruido en comparación con los helicópteros. Joby registró un ruido de 45 dBa (equivalente al zumbido de un refrigerador o una lluvia moderada) a una altitud de crucero de 1,640 pies sobre el suelo y un ruido de ~65 dBa (equivalente a una conversación normal o una oficina de negocios bulliciosa) en el despegue (300 pies sobre el suelo). Estas emisiones de ruido son aproximadamente 6 veces menores en comparación con las generadas por los helicópteros bimotores tradicionales de 5 a 6 asientos (73 dBa a 492 pies sobre el suelo).

Cuando se trata de ruido, es fundamental abordar tanto el ruido externo como el interno. Como los clientes esperan que los eVTOL tengan una huella de ruido similar a la de los automóviles, también se espera que el nivel de ruido interno sea al menos similar al de un avión comercial propulsado por motores de combustión interna. Los fabricantes de equipos originales también están trabajando en diseños estructurales internos para ofrecer a los clientes un viaje tranquilo.

Despegue / Aterrizaje Vertical

La capacidad de despegar y aterrizar verticalmente permite a los eVTOL operar desde prácticamente cualquier ubicación (por ejemplo, lugares remotos de accidentes) y acceder a áreas con espacio limitado (por ejemplo, centros urbanos densos). Sin embargo, esta capacidad tiene un costo. Actualmente, la tecnología de las baterías está lejos de estar madura y las fases de vuelo de despegue y aterrizaje vertical consumen mucha energía. Dependiendo del diseño del eVTOL, el vuelo estacionario requiere entre 7 y 10 veces más potencia que el vuelo hacia adelante y sacrifica alcance y carga útil.

Con este importante inconveniente, los operadores que no necesariamente requieren que los aviones despeguen y aterricen verticalmente prefieren diseños que puedan despegar y aterrizar en una pista convencional, ampliando así el alcance del avión. En junio de 2022, Lilium reveló un cambio clave en su diseño al agregar un tren de aterrizaje tradicional para permitir la capacidad de aterrizaje en pistas cortas (aunque no despegue). El alcance adicional y la capacidad de aterrizaje tradicional también pueden ayudar en el proceso de certificación, ya que aborda condiciones en las que el aterrizaje vertical no es una opción.

Hora de viajar

eVTOL tiene una ventaja significativa sobre los vehículos terrestres en el transporte aéreo urbano, ya que pueden evitar la congestión del tráfico en áreas metropolitanas cada vez más concurridas y paralizadas. Esta capacidad de aliviar la congestión del tráfico mediante la apertura de nuevas rutas de transporte aéreo urbano podría reducir la necesidad de programas de infraestructura vial urbana más costosos, ahorrando tiempo, dinero e inconvenientes a la población del área metropolitana. Además, en comparación con los procesos tradicionales en aeropuertos/aviones, las operaciones eVTOL pueden reducir los tiempos de espera y aumentar el tiempo productivo.

En aplicaciones de respuesta a emergencias, el tiempo más corto requerido para los procedimientos previos al despegue en comparación con los helicópteros, incluida la eliminación de la necesidad de calentar el motor, garantiza un tiempo de respuesta más rápido y puede ayudar a salvar vidas.

Sostenibilidad

En términos de emisiones, eVTOL puede tener un impacto positivo en la industria del transporte debido a sus menores emisiones en comparación con el transporte convencional que funciona con combustibles fósiles. Según Lilium, espera que un eVTOL genere 95% menos de emisiones por pasajero y kilómetro recorrido, en comparación con una operación típica de aviación privada.

Sin embargo, ¿con la escala limitada de los eVTOL? despliegue anticipado y los sectores cortos esperados volados, es poco probable que la tecnología suponga un cambio masivo en el historial ambiental general de la industria de la aviación. Sin embargo, con una mayor conciencia y apoyo por parte del público para llevar a cabo tales iniciativas, puede haber suficiente influencia para ampliar aún más estas tecnologías verdes hacia otras áreas de la industria de la aviación en el largo plazo.

Alcance y carga útil

El alcance y la carga útil son los principales factores limitantes a corto plazo debido a las barreras tecnológicas de las baterías.

Los eVTOL de Joby y Lilium tienen un alcance de 150 y 155 millas respectivamente, mientras que el Alia totalmente eléctrico de Beta tiene el alcance más largo de 250 millas (en configuración convencional de despegue y aterrizaje). Dejando a un lado el eVTOL de Beta, el alcance objetivo es suficiente para los servicios de taxi de aeropuertos y ciudades cercanas, pero es poco probable que admita operaciones entre las principales metrópolis como Boston y Nueva York.

Es probable que esta barrera tecnológica persista durante un período de tiempo. Según Vertical Aerospace, la densidad de energía de las celdas de las baterías mejoró de 220 Wh/kg en 2015 a 290 Wh/kg en 2022, una progresión de aproximadamente 10 Wh/kg por año. Y Lilium proyecta que se necesitan ~350Wh/kg para el alcance objetivo de 155 millas. Para que los eVTOL vuelen una distancia mayor de aproximadamente 250 millas, se necesitarán al menos 500 Wh/kg. Este objetivo no es imposible, pero llevará años o incluso décadas alcanzarlo.

Para superar esta escasez, el híbrido-eléctrico puede ser una alternativa viable. Varios fabricantes de equipos originales, incluidos Honda, Ascendance y XTI, están desarrollando este tipo de avión VTOL, mientras que Jaunt Air Mobility se ha asociado con un importante especialista en propulsión híbrida-eléctrica, VerdeGo Aero, para desarrollar una alternativa de este tipo. Se espera que todos estos aviones tengan un mayor alcance en comparación con los aviones totalmente eléctricos propulsados por baterías.

Otra solución alternativa es propulsar el avión con hidrógeno, aunque el desarrollo aún se encuentra en una fase inicial y muy pocos fabricantes de equipos originales se concentran en esta tecnología. La mayoría de los esfuerzos todavía se centran en modernizar los aviones tradicionales con tecnología de hidrógeno.

De la teoría a la práctica ? Casos de uso de eVTOL

Centrándonos en el segmento del transporte de pasajeros, las ventajas que ofrecen los eVTOL abren importantes oportunidades para los operadores existentes.

Reemplazo de la flota existente con una solución más rentable

Para algunos operadores, el primer paso en el viaje de transición a eVTOL podría ser reemplazar las flotas existentes con opciones más rentables y respetuosas con el medio ambiente. Por ejemplo, como primer caso de uso, algunos operadores están considerando utilizar eVTOL en rutas turísticas en lugar de helicópteros o hidroaviones. Además, el eVTOL híbrido-eléctrico con mayor alcance podría reemplazar a los aviones comerciales ligeros en rutas regionales.

Expansión a servicios de transporte de primera/última milla

Los viajes aéreos se han centrado tradicionalmente en el trayecto de aeropuerto a aeropuerto. En su mayor parte, los pasajeros tenían que contratar su propio transporte de primera y última milla por separado para ir y volver de un aeropuerto.

Con los eVTOL, las aerolíneas podrían ampliar su participación en los viajes de los clientes más allá de los aeropuertos, conservando así una mayor proporción de la cartera de viajes. Los eVTOL ofrecen a las aerolíneas la oportunidad de ingresar a un segmento de mercado adyacente y brindar una mejor experiencia de viaje a sus pasajeros. Es probable que los aeropuertos más grandes con un mayor volumen de viajeros incorporen primero conexiones eVTOL y desarrollen corredores AAM para demostrar este caso de uso. Y con la creciente capacidad de alcance, los pasajeros pueden disfrutar aún más de la comodidad de los enlaces directos entre las principales ciudades como Nueva York y Washington DC, sin la molestia de desplazarse por los aeropuertos.

Un concepto similar también se aplica a los operadores de B&GA. Los clientes pueden reducir significativamente su tiempo de tránsito y mejorar su experiencia subiéndose a un eVTOL para ir y volver de sus aviones más grandes a sus destinos finales.

Abriendo Nuevas Rutas

Los eVTOL permitirán a las aerolíneas ampliar sus mapas de rutas actuales para servir a destinos que no son prácticos para servir con aviones más grandes. Además, los eVTOL tienen el potencial de permitir rutas más directas desde el origen al destino, sin pasar por los centros de conexión. Sin la restricción de los aeropuertos, las aerolíneas pueden ampliar efectivamente su área de influencia natural y sus redes, aumentando así la demanda de servicios.

Aprovechando nuevos modelos de negocio

Los servicios aéreos no regulares se han reservado tradicionalmente para quienes tienen los medios para costearlos. Estos clientes tienen la flexibilidad de reservar un avión privado en cualquier momento y en el destino que elijan.

Con la introducción de eVTOL, la competencia en el mercado de servicios de transporte aéreo no programado aumentará debido a la aparición de nuevos tipos de operadores destinados a atender a los países ?democratizados? mercado. Los precios más bajos de los billetes abrirán los viajes aéreos a más segmentos de clientes, lo que potencialmente permitirá a los operadores con un modelo de negocio y una propuesta de valor para el cliente diferentes atender el mercado. A medida que la industria madure, se espera que los eVTOL lideren el modelo de viajes compartidos para servicios de transporte aéreo bajo demanda, similar al de Uber para el transporte terrestre.

Los operadores existentes de B&GA, como NetJets y Blade, han anunciado pedidos de eVTOL y serán los titulares de este segmento con el conocimiento del mercado y la configuración operativa para atender el mercado. También se podría esperar que nuevos participantes de otros segmentos del transporte, como proveedores de servicios de transporte compartido como Grab, se unan a la carrera a medida que desarrollan propuestas multimodales.

Pensando en el futuro

En 2024, esperamos ver más programas piloto para demostrar aún más la viabilidad de los casos de uso indicados. Será un año en el que muchos OEM comiencen a probar sus vuelos y avancen en el proceso de certificación. A pesar de los obstáculos macroeconómicos, se espera que los operadores sigan explorando cómo encajarán los eVTOL en su modelo de negocio, ya que el avión tiene muchas ventajas que los aviones tradicionales no poseen.

Nota: Toda la información técnica proviene de comunicados de prensa de OEM.