新的价值主张

运营商对 eVTOL 抱有远大的期望，尤其对这些新一代飞行器通过降低成本和/或开辟新的收入来源来彻底改变航空运输的潜力感到兴奋。随着人们对气候变化的关注度不断提高，eVTOL 实现零排放的能力也成为一个越来越重要的考虑因素。

城市空中交通（包括空中出租车）一直是 eVTOL 最受关注的用例，但其应用前景更为广阔。eVTOL 可以通过替代或补充传统的空中、地面或海上交通方式来改变客运方式。电子商务的快速发展以及提高中途和最后一英里配送效率的需求表明，eVTOL 可能在货运中发挥越来越重要的作用。此外，eVTOL 还可以替代其他民用、准公共或军事应用。

图表 1. eVTOL 选定用例

资料来源：奥尔顿

eVTOL 的技术优势

没有任何一款 eVTOL 产品能够完美满足所有这些用例。例如，一些电动垂直起降飞机的航程非常短，这使得它们更适用于城际旅行，而另一些则瞄准货运市场。然而，eVTOL 有一些共同的关键特征吗？价值主张。

运营成本

为了展示 eVTOL 的成本优势，业界经常将其与直升机进行比较，因为两者的设计相似，并且都具有垂直起降能力。事实上，许多 eVTOL 订单都是由直升机运营商下达的，他们看中 eVTOL 可以为他们的运营带来成本节约。

eVTOL 的成本节省估计值差异很大，但据估计可能非常可观。例如，Jaunt Air Mobility 表示，他们的 eVTOL 的运营成本将比 Bell 505 等直升机低约 45%，而根据美国航空航天学会的数据，与 Robinson R44 相比，典型的 eVTOL 设计（类似于 Joby）的可变运营成本预计会低约 38%。

一些 eVTOL 参与者建议将 eVTOL 行程成本与 Uber Black 行程成本进行对比。这可能更能引起公众的共鸣，因为直升机客运在今天仍然相对独家。将运营成本降低 25%-45% 可能不足以完全实现未来出行的“优步化”——成本对于普通公众来说可能仍然太高，而全面采用 eVTOL 需要更大幅地降低运营成本。

噪音

空客的一项研究表明，继运行安全性之后，噪音是eVTOL公众接受度的第二个关键标准。

城市担心噪音污染，因为它会影响居民吗？生活质量。由于产生噪音，许多城市的直升机运营受到限制。 OEM 正在努力将噪声融入环境中，或通过使用降噪技术来减少 eVTOL 的噪声特征。

Joby 进行了一系列声学测试，初步结果表明，与直升机相比，噪音有了显著改善。Joby 在离地面 1,640 英尺的巡航高度记录到 45dBa 的噪音（相当于冰箱嗡嗡声或中雨声），在起飞（离地面 300 英尺）时记录到 ~65dBa 的噪音（相当于正常谈话或繁忙的商务办公室）。这些噪音排放量比传统的 5-6 座双引擎直升机（离地面 492 英尺时为 73dBa）低约 6 倍。

说到噪音，解决外部和内部噪音问题至关重要。由于客户希望 eVTOL 具有与汽车类似的噪音足迹，因此内部噪音水平也应至少与由内燃机驱动的商用飞机相似。OEM 也在致力于内部结构设计，为客户提供安静的旅程。

垂直起飞/降落

垂直起降能力使 eVTOL 几乎可以在任何地点（例如偏远的事故现场）起降，并能够进入空间受限的区域（例如人口密集的城市中心）。然而，这种能力是有代价的。当今的电池技术还远未成熟，垂直起降飞行阶段非常耗能。根据 eVTOL 的设计，悬停所需的功率是前飞的 7-10 倍，并且会牺牲航程和有效载荷。

由于这一重大缺陷，那些不一定需要飞机垂直起降的运营商更青睐能够在传统跑道上起降的设计，从而延长飞机的航程。2022 年 6 月，Lilium 公布了其设计的一项关键变化，即增加传统起落架以实现短跑道着陆能力（尽管不是起飞）。额外的航程和传统着陆能力也可以帮助认证过程，因为它解决了无法垂直着陆的情况。

行程时间

在城市航空运输中，eVTOL 比地面车辆具有显着优势，因为它们可以绕过日益拥挤和拥堵的都市区的交通拥堵。通过开辟新的城市航空运输路线来缓解交通拥堵的能力可以减少对成本更高的城市道路基础设施项目的需求，从而节省时间、金钱并减少都市区人口的不便。此外，与机场/飞机的传统流程相比，eVTOL 操作可以减少等待时间并增加生产时间。

在紧急响应应用中，与直升机相比，起飞前程序所需的时间更短（包括无需发动机预热），从而确保更快的响应时间并有助于挽救生命。

可持续发展

在排放方面，与化石燃料驱动的传统交通相比，eVTOL 的排放量较低，因此可以对交通运输行业产生积极影响。据 Lilium 称，与典型的私人航空运营相比，预计 eVTOL 按乘客每公里行驶产生的排放量将减少 95%。

然而，电动垂直起降飞机的规模有限？由于预期的部署和预计的短航段飞行，该技术不太可能对航空业的整体环境记录产生巨大的改变。然而，随着公众对此类举措的认识和支持不断提高，从长远来看，可能有足够的影响力进一步将这些绿色技术扩展到航空业的其他领域。

射程和有效载荷

由于电池技术障碍，续航里程和有效载荷是短期内的主要限制因素。

Joby 和 Lilium 的 eVTOL 航程分别为 150 英里和 155 英里，而 Beta 的全电动 Alia 的最长航程为 250 英里（在传统起飞和着陆配置下）。除了 Beta 的 eVTOL 之外，目标范围足以满足机场出租车服务和邻近城市的需求，但不太可能支持波士顿和纽约等主要大都市之间的运营。

这一技术障碍可能会持续一段时间。据 Vertical Aerospace 称，电池能量密度从 2015 年的 220 Wh/kg 提高到 2022 年的 290 Wh/kg，每年大约增加 10 Wh/kg。Lilium 预计，要达到 155 英里的目标续航里程，需要约 350 Wh/kg。如果要让 eVTOL 飞行更长的距离（约 250 英里），至少需要 500 Wh/kg。这个目标并非不可能实现，但需要数年甚至数十年才能实现。

为了克服这一短缺，混合动力飞机可以成为一种可行的替代方案。包括本田、Ascendance 和 XTI 在内的多家原始设备制造商正在开发这种类型的垂直起降飞机，而 Jaunt Air Mobility 则与大型混合动力推进专家 VerdeGo Aero 合作开发这种替代方案。与全电动电池供电飞机相比，所有这些飞机的航程都更长。

另一种替代方案是使用氢气为飞机提供动力，但该技术的发展仍处于早期阶段，很少有原始设备制造商专注于该技术。大多数努力仍集中在用氢气技术改造传统飞机上。

从理论到实践 ? eVTOL 用例

专注于客运领域，eVTOL 提供的优势为现有运营商带来了巨大的机遇。

以更具成本效益的解决方案取代现有车队

对于一些运营商来说，eVTOL 转型之旅的第一步可能是用更具成本效益和环保的选择来取代现有机队。例如，作为第一个用例，一些运营商正在考虑在观光航线上使用 eVTOL 来代替直升机或水上飞机。此外，续航里程更长的混合动力 eVTOL 可以取代区域航线上的轻型公务机。

扩展到第一英里/最后一英里运输服务

航空旅行传统上主要集中在机场到机场的旅程。在大多数情况下，乘客必须单独购买自己的第一英里/最后一英里交通才能往返机场。

借助电动垂直起降飞机，航空公司可以将客户旅行旅程的份额扩大到机场以外的地方，从而保留更大的旅行钱包份额。 eVTOL 为航空公司提供了进入相邻细分市场的机会，并为乘客提供更好的旅行体验。旅客量较大的机场可能会首先采用 eVTOL 连接，并开发 AAM 走廊来证明这一用例。随着航程能力的不断提高，乘客可以进一步享受纽约和华盛顿特区等主要城市之间直达航班的便利，而无需通过机场通勤。

类似的概念也适用于 B&GA 运营商。客户可以通过乘坐电动垂直起降飞机往返于大型飞机和最终目的地，从而显着缩短运输时间并改善体验。

开辟新航线

eVTOL 将使航空公司能够扩展其当前的航线图，以服务于大型飞机无法提供服务的目的地。此外，eVTOL 有潜力实现从出发地到目的地的更直接路线，绕过连接枢纽。在不受机场限制的情况下，航空公司可以有效地扩大其自然覆盖范围和网络，从而增加服务需求。

开拓新的商业模式

不定期航空服务传统上是为那些有能力负担此类旅行的人保留的？这些客户可以随时灵活地预订私人飞机并选择目的地。

随着 eVTOL 的推出，由于旨在服务“民主化”的新运营商类型的出现，不定期航班服务市场的竞争将会加剧。市场。较低的机票价格将为更多的客户群开放航空旅行，从而有可能使运营商能够以不同的商业模式和客户价值主张来服务市场。随着行业的成熟，eVTOL 预计将引领按需航空运输服务的乘车共享模式，类似于地面交通的 Uber 模式。

NetJets 和 Blade 等现有 B&GA 运营商已宣布了 eVTOL 订单，并将凭借市场知识和运营设置成为该领域的现有运营商，为市场提供服务。来自其他交通领域的新进入者，例如 Grab 等叫车服务提供商，在开发多式联运方案时也有望加入这场竞争。

期待

2024 年，我们预计将看到更多试点项目，以进一步证明所述用例的可行性。今年将是许多 OEM 开始测试飞行并推进认证过程的一年。尽管宏观经济面临逆风，但运营商预计将继续探索如何将 eVTOL 融入其商业模式，因为这种飞机具有许多传统飞机所不具备的优点。

注意：所有技术信息均来源于 OEM 新闻稿。