先进空中交通的未来：以规模化实现价值（附图片）

本文转自：中国民航报

王斌/编译为什么规模化具有经济必要性？正如亨利·福特的汽车让许多人实现了驾驶梦，先进空中交通（AAM）的潜力之一在于它能够让大众乘坐和负担得起私人航班或包机航班。未来10年，AAM行业有望发展到类似拼车或出租车模式，缩短旅行时间并普及净零碳排放的可持续飞行，从而提高当前航空运输网络的效率。同时，AAM的服务范围不仅限于城市空中交通，还包括货物运输和区域空中交通。

AAM运营商应该努力提供低于传统直升机包机并能与地面出租车高端服务竞争的服务价格，德勤公司近期的一项研究表明，这具备现实可能性。AAM行业主要采用电动飞机实现这一目标。美国一家直升机运营商声称，与乘坐传统直升机相比，从纽约肯尼迪机场乘坐电动垂直起降航空器（eVTOL）进行16英里飞行，初始成本可降低14%。该运营商预计，由于飞机利用率的提高和维护成本的降低（主要是由于电池技术的进步），随着时间的推移，成本将进一步降低10%。此外，eVTOL在维护方面的成本节约可能是巨大的，其维护成本占运营成本的比例可能比传统直升机低50%。尽管具有这些成本优势，但如果在一条航线上只有一两架AAM飞机在运营，则很难提供与地面交通网络相比具有竞争力的价格，所以需要一支以规模化运营的机队。

AAM原始设备制造商（OEM）的成功取决于相关需求。确实，随着运营商的成熟，预计未来10年对AAM飞机的需求将逐渐增加。为满足未来的需求，AAM制造商很可能需要实现接近汽车规模的生产，并保证质量。

飞机的规模化计划

要与市场需求一致

AAM飞机生产的可持续性取决于两个主要需求因素：可用性和经济性。OEM在保证质量的前提下扩大生产规模的能力，可能成为“解锁”这两个因素的关键。通过实现规模经济，AAM制造商可以降低价格，并保持持续的市场需求。

迄今为止，AAM行业已收到超过13000架eVTOL订单，400多家公司正在开发900多种eVTOL设计和概念。然而，这些订单中有很大一部分是可选订单和非确定性订单，如果在认证或开发过程中面临技术挑战，则存在被取消的风险。

该行业的订单通常与每架eVTOL的单价密切相关。目前预期的eVTOL单价从120万美元到超过400万美元，比许多豪华汽车（常用于高级拼车或出租车服务）的成本高出10倍以上，与许多直升机的价格相当或更低些。主要的传统4座~5座直升机，如空客H125和H130或贝尔407价格通常为250万美元~350万美元。

Avionics International的一项调查显示，20%的受访者表示有兴趣在不久的将来从他们现有的交通方式转向AAM。市场对AAM飞机的需求可能较大，但订单的不确定性可能使OEM高管面临一个问题：我们应该生产多少架飞机？

目前，OEM正在开发原型机并进行各种测试。这些OEM的目标是在2024年底（或2025年初）开始eVTOL生产，25家主要OEM中有19家计划在未来3年内投入运营。最大的OEM计划在2024年底之前完成eVTOL的初步生产。该公司的后续计划是，到2025年生产250架eVTOL，到2027年生产650架。

尽管有这些生产计划，但OEM对实际的eVTOL需求有不同的预测。目前普遍预测是到2030年，eVTOL的潜在累积交付量约为1000架，到2040年为10000架，到2050年高达30000架。确定的数字可能取决于需求以及制造和运营方面的规模经济能力。

OEM可能将达到与传统直升机行业相当的生产水平作为初始目标。2022年，直升机行业的出货量约1072架；2023年上半年，出货量达到451架，较2022年同期增长30%。先进空中交通OEM可以考虑的一种方法是，最初将生产规模扩大到每年约1000架飞机，与传统直升机行业规模相当。此后，随着需求持续增长，先进空中交通OEM可以进一步扩大生产规模，以接近汽车行业的水平。

人才将成为生态系统的支柱

未来几年，AAM公司可能需要保持灵活性，生产量不应超过需求，但应随时准备扩大生产规模，以满足市场迅速增长的需求。在初始生产阶段，聚焦工艺的精益改善可以推动产能和经济效益提高。随着OEM将生产水平提升到汽车行业的水平，他们可能需要关注一些因素，以保证质量。以团队、技术和资本为中心的三大战略可以帮助他们强化现在以及未来的战略和运营。

团队不仅包括领导团队和员工，还包括能够以各种方式塑造生态系统的关系，如发布政策、减少市场风险和提高供应链的灵活性。在飞机型号认证后，先进空中交通OEM可能从初创规模过渡到中等规模，以实现商业化和早期运营。然后，为满足巨大需求，这些OEM很可能发展成为大型公司以进行批量生产。

在这个过程中，掌握先进技术技能的人才很重要。为确保最高安全和质量标准，先进空中交通OEM很可能通过对数字技术的广泛应用制造飞机。因此，OEM可能寻找掌握基于模型的系统工程和其他新技术（如3D打印）等数字技术的人才。这些新的数字技术将建立于员工在航空或汽车制造方面的经验之上。

拥有一个强大的董事会（即创始人、高管和投资者）则可以推动公司从原型机制造到低速初始生产。要从认证后阶段扩大规模到全面生产，OEM应该为关键管理角色（即高管层）找到经验丰富的人才。目前，一些OEM已经从航空管理机构、大型航空航天和汽车公司中招聘人才。

然而，航空航天和国防行业仍面临人才短缺问题。AAM的加入有可能加剧这一本已竞争激烈的领域高技能工作岗位的竞争。为解决这个问题，AAM行业可能需要与院校或投资者合作，培养本地的AAM飞机制造和运营人才。OEM还应致力于打造多元化的员工队伍，推动产品开发，更好地了解AAM行业的细微差别，以提升公众接受度。

智能工厂的兴起是趋势

与使用传统发动机的飞机相比，eV?TOL在制造过程中所需的关键零部件少得多。同时，与传统飞机相比，eVTOL在制造、维护和服务方面更简单，并且通常生产速度更快。

作为新兴行业的一部分，OEM有机会建立全新的制造工厂，并依靠整个供应链上的现有设施直接开始生产。新建的工厂还可以提供利用已知的流程改进技术和提升数字能力的机会，并有可能突破组织和运营瓶颈。

在全球范围内，目前有超过900种eV?TOL设计和概念。当先进空中交通OEM确定设计概念时，他们很可能发现，将其流程和零部件标准化从工程或有限生产过渡到全面生产是有价值的。标准化可以帮助避免碎片化的供应链，降低零部件和组件的制造成本并缩短生产时间，标准化的零部件可以从多家供应商获得。标准化还可以解决一些关键问题，如安全性和可靠性问题，以保持最高标准。此外，将零部件和组件标准化可以更容易地培训维修技术人员和操作人员。通过标准化的制造实践促进生产和运营流程规模扩大，让整个AAM行业受益。

数字技术能使公司在降低成本的同时确保高质量标准。提供经济实惠飞机的AAM制造商可以推动更多eVTOL投入运营，从而潜在降低运营成本，并为旅客提供有竞争力的定价。在扩张过程中，公司通常面临优化或突破瓶颈的挑战，如顺利解决从工程到生产的信息交换问题。与数字孪生技术结合使用的基于模型的系统工程方法，可以帮助OEM优化这种接口。数字孪生和数字原型可以加速测试和迭代设计过程，与传统方法相比，节约成本并更快地开发新产品和服务。采用数字孪生技术的制造商可以将新产品和服务的上市时间缩短30%。

虽然在概念验证阶段传统制造流程不会带来重大挑战，但采用智能制造生态系统可以使工厂保持联网、优化、透明、主动和灵活，适宜全面生产。随着智能工厂的兴起，AAM公司可以建立在速度和规模方面均独一无二的系统。智能工厂所采用的聚合运营技术和信息技术可以监测和提升制造的零部件和组件质量。这些数字化赋能的工厂可以更好地采集数据，确保高质量标准，同时支持规模化的快速资格鉴定和认证流程，在更短时间内将产品推向市场。

AAM行业可以在四个层面扩大智能工厂计划，从最大化单项资产的性能开始，到最终实时连接制造场地、供应链和产品开发周期。OEM将有机会优化车间层面生产资料的工艺原理、提升智能制造能力，并无缝延伸到整个工厂网络。智能制造能力还可以在产品定制和需求灵活性方面帮助AAM制造商，而不会产生过高的成本。尽管OEM将花费更多资金建立智能制造工厂，但他们将有望从中获得更多好处。

以更优的资本回报支持扩大规模

为实现全面生产，AAM制造商应建立先进的制造设施，具备足够的生产能力以满足潜在需求。先进空中交通OEM可能在前期工厂建设上投入资金，以获得长期好处。当先进空中交通OEM从原型机制造过渡到规模化生产时，他们很可能面临两个选择：购买和改造现有的老旧工厂，或者从零开始建设新工厂。

老旧工厂能够更快地启动生产，但OEM可能发现过时的基础设施或成为产量增长的限制因素。此外，长期来看，持续改造老旧工厂成本高昂。相反，建设新工厂可以提供全新的起点，可以优化场地位置、生产流程，增加供应链弹性和劳动力可用性，但可能需要更多的前期投资和开发时间。

建设这样的基础设施通常需要大量的资本投入。为管理前期开支，先进空中交通OEM或许可以优先考虑资本回报，使投资最大化并确保投资者的信心和满意度。对许多OEM来说，由于详尽的研发和认证，可能需要超过10年时间才能实现平台的投资回报。保持透明度和参与度对投资者来说至关重要，这能够增强他们对公司的信心，保持财务稳定性，从而成功地扩大规模。 （王斌编译）

延伸阅读

从电动汽车市场看先进空中交通行业发展

近年来对电动汽车（EV）的推进，以及对EV配套基础设施和监管动态的关注，为新兴的AAM行业提供了各种各样的经验教训。在起步阶段，EV市场面临与AAM市场类似的挑战，这些挑战包括缺乏预订订单、高生产成本、生产延迟、制造规模扩大问题和监管障碍。在首次销售EV大约10年后，市场快速发展，成本迅速下降并接近传统汽车的成本。

团队方面，汽车制造商已经为锂等资源建立了关键供应链关系，参与基础设施合作（如电力公用事业）。领先的电动汽车OEM已经在充电基础设施方面进行了合作和投资。在AAM行业，实现这样的无缝运营可能具有挑战性，因为eVTOL起降场需要特定的基础设施用于飞机运营。然而，AAM行业可以重点考虑将全球程序标准化，以扩大运营并刺激市场需求。先进空中交通OEM可以借鉴这些经验制定商业策略，为eVTOL起降场运营商提供明智的投资指导。

技术方面，在向EV过渡的过程中，传统汽车公司面临来自纯EV公司的新产品挑战。在这一过程中，纯EV公司和传统汽车公司争相调整各自的供应链（如建设电池工厂）、确保原材料供应（如锂），以及优化制造流程（在许多情况下，纯EV公司在他们的新工厂生产EV，而传统的内燃机汽车公司则探索混合使用老旧工厂和新工厂生产EV）。与许多EV公司一样，先进空中交通OEM应确保他们的供应链将优化的制造流程放在首位，并密切关注全面、经济地扩大运营的能力，同时密切关注电池技术。

资本方面，AAM飞机制造商应为建设制造工厂获得资本。一家纯EV公司在其运营过程中获得了来自美国能源部的4.65亿美元贷款，用于生产EV和建立制造设施。先进空中交通OEM可以探索类似的政府机会或激励计划，尽可能降低新建成本。许多国家和地方政府正在积极寻求促进就业和经济增长，先进空中交通OEM应充分利用政府激励措施，从而实现其首个重大工厂投资的整体投资回报率最大化。

AAM公司可以在EV公司的基础上扩大规模，并实现价值。通过聚焦团队、技术和资本来源，AAM公司可能在未来几年从概念验证走向现实。 （王斌）

制图/王世鑫