之前是软件定义汽车,未来谁将定义飞行汽车?

发布日期:2025-04-01· 中国汽车报网 记者:赵建国 编辑:李沛洋
记者:赵建国 编辑:李沛洋

3月25日,沃飞长空与川航通航合作,飞行汽车AE200全新亮相。飞行汽车正在迅速升温。同时,飞行汽车也被写入今年的《政府工作报告》,成为重要发展方向之一。

近年来,从“机械定义汽车”到“软件定义汽车”,汽车的进化已成为不容忽视的重要趋势。而飞行汽车的到来,迫使行业重新思考,谁将定义飞行汽车?

仍有难题亟待解决

要回答这一问题,还需要看飞行汽车亟待解决的那些技术难题。

“飞行汽车的动力系统需要更为强劲的动力电池。”长三角研究院新能源应用技术研究中心研究员梁筱磊介绍,相比较而言,由于飞行汽车需要更高能量密度的电池支撑,因此,新能源汽车的电动系统无论在能力上还是功率密度上都难以满足飞行汽车的需求,并制约着飞行汽车的试飞行时间在10-30分钟左右。载荷小、航程短等问题阻碍着飞行汽车难以投入商业化应用,也难以与用户期望的数小时飞行续航的想象相差甚远。同时,快速充电技术也是一大挑战。从实用角度看,要在飞行汽车高剩余电量时实现快速充电不仅难度大,还得保证充电安全和电池寿命不能受损,这些都对充电技术提出了更高的要求。而这些,也是眼下亟待突破的技术瓶颈之一。

同时,与陆地行驶的汽车拥有较为成熟的系统不同,飞行控制技术是飞行汽车安全和稳定飞行的重要基石。同时,飞行汽车不仅要适合风和日丽的天空飞行,还要适应高低温变化,以及在风雨、气流、空中时常变化的大风等复杂的气象环境下稳定飞行,这些都需要精确控制姿态、高度、速度等。由于飞行汽车相比传统飞机体积小、重量轻,在低空飞行受气流影响更大,其飞控系统必须更加灵敏、精准、可靠、稳定。而实现自主导航与及时避障,也是飞行汽车面临的一大技术难题,也就是不仅要在各种复杂低空环境中稳定飞行,还要敏锐感知周围环境,及时避开其他飞行器、高层建筑物、鸟类等障碍物,这些都比地面汽车的智能驾驶更为复杂,需要将传感器技术、图像处理技术和智能算法高度融合,借助AI大模型是必由之路。

“多模态切换技术,是飞行汽车区别于普通地面行驶的汽车和高空飞行的飞机的独特技术。”北方大数据与人工智能研究院研究员曾文翔表示,飞行汽车涉及道路行驶和空中飞行两种模式的切换,这两种模式在动力输出、操控方式等方面存在不小的差异,切换过程中机械结构和控制系统的调整十分复杂,必须确保切换顺畅、安全,且各系统协调运行,否则极易引发安全事故。例如,从陆地行驶模式切换到空中飞行模式时,机翼或旋翼的展开、动力系统的切换等操作都需要精确控制,任何一个环节都不能出现丝毫的差池。

技术突破不断加速

随着近年来飞行汽车产业趋热,一系列技术难题正在逐步破解。

电池技术一直是飞行汽车发展的核心技术瓶颈之一。目前,传统锂离子电池能量密度较低,难以满足飞行汽车长续航的需求。而固态电池凭借其高能量密度、高安全性等优势,成为飞行汽车电池技术的重要发展方向。例如,国内有多家企业正在研发的高能量固态电池,能量密度达480Wh/kg,搭载该电池的飞行汽车单次可以试飞时间达到近50分钟。随着技术的持续突破,续航时间的不断提升,为飞行汽车的长距离飞行提供了可能。

材料技术的进步对于飞行汽车实现轻量化和高性能至关重要。目前,行业不少企业所看重的碳纤维复合材料,具有高强度、低密度的特点,是实现飞行汽车轻量化较为理想的材料。据测算,飞行汽车每减重1公斤,续航可提升0.5%至1.2% 。然而,碳纤维复合材料的特殊性质,如各向异性(物质在不同方向上表现出不同的物理、化学或力学性质的现象)给装配过程带来了挑战。为解决这一问题,高锁螺栓等新型连接技术应运而生。高锁螺栓的加速疲劳寿命达到传统铆接的3.4倍,具有耐冲击性、灵活性、抗疲劳性、可拆卸性和易于检测等优点,确保了碳纤维复合材料在飞行汽车上的可靠应用。

此外,镁合金、铝合金等轻质金属材料也在飞行汽车制造中得到广泛应用。镁合金具有低密度、高比强度等优点,可用于制造飞行汽车的底盘、内饰等部件,有助于减轻车身重量,提高飞行性能。铝合金则具有良好的成形性、高强度和导热性,适用于制造车身结构、引擎盖等部件。“通过多种轻质材料的综合应用,飞行汽车能够在保证结构强度和安全性的前提下,实现轻量化设计,降低能耗,提升续航能力。”梁筱磊表示。

产业发展前景良好

当前,飞行汽车产业发展持续加速,除了相关法规正不断完善,消费者对飞行汽车的需求和接受程度也成为其商业化成功的重要基础。

从市场消费需求角度看,随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,对高效、便捷出行方式的需求日益增长,飞行汽车有望成为解决城市交通拥堵的有效手段,满足人们对快速出行的渴望。从接受度方面,目前飞行汽车的一些技术难题,仍然是制约因素。尽管网上也出现了预订信息,但动辄数百万元人民币的价格,仍然让大多数消费者望而却步。“在飞行汽车商业化过程中,不断优化生产工艺、降低成本,是提升其商业化、提高消费者的接受度的重要路径。”曾文翔认为。

目前,一些相关企业正在努力,尝试通过在旅游景区开展低空观光飞行服务、在物流领域应用飞行汽车进行快递配送等实际应用,逐步让消费者看到飞行汽车的实用价值,培育和扩大市场需求。

总体上,飞行汽车作为一种融合了汽车与航空技术的新型交通工具,承载着人类对未来出行的美好憧憬。从技术发展的角度来看,尽管目前飞行汽车在动力系统、飞行控制、多模态切换等方面还面临诸多挑战,但随着科技的不断进步,这些难题有望逐步得到解决。“随着相关技术的突破,以及各国对低空经济的重视程度不断提高,适航认证标准将逐渐完善,空域管理政策也将更加开放和灵活,这些都将为飞行汽车的商业化运营创造有利条件。”梁筱磊表示,飞行汽车的发展不仅将改变人们的出行方式,还将对城市规划、物流运输、旅游业等多个领域产生深远影响,让人们的出行生活更加轻松舒适便捷安全。“面向未来,技术的持续提升、法规的不断健全、消费者的日益提升的认可度等,都将是决定飞行汽车发展的重要因素。”他认为。

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