中国的低空应该是城市轨道交通和道路交通的补充,而不是传统航空业的补充。低空客运的奢侈品属性,不适合中国。进行大规模低空客运基建也不现实,现有航空业体系的综合成本太高。——导论
最近,低空经济的第一波热潮随着时间的推移已经逐渐开始消退,很多城市也进入了冷静期,不得不从长计议,认真规划。然而,中国低空经济的未来是什么?该采用什么样的发展战略,以及气象科技赋能中国低空经济的影响力如何,仍是需要回答的问题。根据历史经验,情况明,决心大,方法对常常是判断一个产业能否迅速成长的关键。对于中国低空经济产业来说,也大致可以从这三个关键点来考虑,大处着眼,见微知著。
(一)明晰低空经济概念发展的脉络是首要问题。在欧美体系,尤其美国对低空经济的理解是大航空的补充。他们所谓的先进空中交通(AAM,Advanced Air Mobility),实际上是从民航机到接驳机的一种延伸。AAM机型主要盯着客运,最低飞行距离大致为60-80公里,多以STOL和VTOL机型为主,目标是解决城市到机场的接驳、城市到农村的通航、都市圈的通航、以及市内远距离通勤班机等,此外还会涉及一些诸如医疗救援、应急管理、环境监测等方面的行业应用。虽然也涉及物流,但在美国AAM体系里,似乎多是辅助性的,并未作为重点。我们在美国NASA、NAA、NBAA等组织的新闻中大致可以看出这一特征。也就是说,欧美体系下,低空经济的核心是客运。
(二)低空经济的侧重点决定了其基础设施的类型和发展策略。基于对欧美低空经济核心是客运的认识,我们可以看到,在欧美航空体系下,以美国为代表的低空经济基础设施建设,主要是以机场为中心的功能延伸,所以他们的低空基础设施建设主要考虑建Vertihub(枢纽站)、Vertiport(中型站)、Vertipad/Vertistop(小型站),用这些站点完成对传统航空的接驳功能,最终实现低空与传统航空对接,进行行业拓展。实际上这一点也比较容易理解。首先,欧洲、美国的城市分布、人口密度和公共交通体系决定了这些国家的航空业是摊大饼式的,单个机场的运行压力不大,效率也可以保证。其次,欧美国家的城市轨道交通、都市圈铁路客运能力相对有限,客运需求比较大,客运接驳的市场容量也大。再次,欧美国家的社会经济分层明显,商旅需求确定性强,价格机制效率也高,低空商务飞行的客源稳定。中国的情况则不太相同,所以中国低空经济的基础设施建设不太能够照搬欧美思路。
(三)中国低空经济的思路错觉。中国的民航业大多参照欧美航空管理体系,所以现在中国民航体系对低空经济的理解,比较像美国的AAM(Advanced Air Mobility)思路。但在中国,这种思路可能存在一定程度的错觉。首先,美国之所以将低空经济基础设施建设的重心放在Vertihub(枢纽站)、Vertiport(中型站)、Vertipad/Vertistop(小型站)和航路方面,主要源于美国对低空经济的定位是客运补充,通过低空飞行器进一步提高运输效率,即使其中也考虑了货运问题,但其核心思路仍然是以传统航空业为核心的业务场景拓展。换句话说,美国低空经济是对传统民航业务的自然延伸。其次,这种情况下,航路的设计会沿用民航体系的思维,增加低空航路做补充。按照这种思维,即使把低空航路变窄,一个城市能够划出来的航路也是非常有限的,较难实现大规模的低空飞行。然而,中国对低空经济的第一需求却是高密度的物流飞行,而不是客运接驳和替代。因为中国的地铁、高铁很发达,城市道路,城际高速也已经很完善,各种机动车的保有量也高,公共交通网络也比较完善。同时,再考虑中国社会经济结构的问题,以及传统安全思想的影响,低空飞行的客源也较难保证,至少在当前较难保证。鉴于此,进行大规模的Vertihub(枢纽站)、Vertiport(中型站)、Vertipad/Vertistop(小型站)基础设施建设,似乎较难形成商业闭环,投资回报的周期较长,不确定性风险也较高。
(四)中国低空经济的发展重心是物流接驳。目前看来,中国低空经济的第一需求是物流货运。简单来说,可以理解为是以150kg以下的中型无人机、小型无人机为主的物流运输机货运,最大的可能才是eVTOL。而在美国的AAM客运体系下,最小的差不多是我们理解的eVTOL,中美自然也应该是两个不同的思路。首先,中国的地面物流发达,互联网经济也发达,人口集中,催生大量的物流需求,市场容量很大,具备低空物流运输的规模效益。其次,中国已经形成了相对完备的快递物流体系和投资网络,只要商业模式清晰,投资规模适当,低空物流基础设施建设的效率会很高。几十万量级的低空物流站对于中国现有的城市物流投资体系来说,可以迅速实现规模化布设,而对于较大投资规模的低空客运站来说,则较难快速规模化。再次,从无人机本身的技术属性来说,中型机以下机型的生产、维修、运营等,进入门槛低,也容易快速实现规模化。最后,低空物流的实验成本、风险损失都相对较小,再加上中国城市轨道交通发达且存在一定的运力冗余(如地铁闲时可以做客货混运)等,这些因素共同决定了低空物流是中国低空经济相对理想的切入点。当然,低空客运也可以并行发展,只是它的发展周期可能要更长一些。
(五)气象科技是中国低空经济基础设施建设的焦点问题。相关资料显示,美国AAM思路下,气象影响大约有16-25%的禁飞时间,其他时间可以正常安排飞行。其气象保障思路与大飞机相同,主要区分禁止飞行的大天气。如果考虑150kg以下的中型无人机、小型无人机货运物流为主的业务,则气象的影响比重要超过35%以上,不仅要考虑大天气过程的禁飞,也要考虑高影响天气的飞行安排,以及不同机型、不同性能机型的天气飞行安排。如果气象基础信息得不到有效满足,低空物流机的适飞时间将会被大大压缩,低空物流的高密度运行也就无从谈起。因此,中国低空经济的基础设施建设应该是一个全新的技术体系,其焦点问题是气象科技,核心任务是解决2km以下,100m*100m*10m网格的实况数字孪生大气和临近预报,气象要素至少要从传统的6种扩展到11种,时间分辨率包括5秒实况、30秒实况、15分钟预报、45分钟预报、2小时预报等,供物流飞机快速高效地读取,这是现有气象基础设施较难直接满足的。而超过6小时的天气预报,才能借助现有的区域数值模式来实现。当然,除了气象数据以外,低空高密度飞行还需要更加精准的空间导航体系、超短时延的通讯体系和快速优化的飞行规则体系,这些才是中国低空经济基础设施的关键。
蔡银寅,博士,教授,现任粤港澳大湾区气象监测预警预报中心(深圳气象创新研究院)常务副主任。
0
推荐