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城市空中交通,万亿蛋糕?

阿米哥 适航思维 2023-12-25

2019年央视财经一则新闻以“近10万亿的大市场”为题,探讨“城市空中交通”,为当时正在举行的珠海航展打call。



今年9月5日央视网新闻报道湖南国际通航产业博览会,再次将“城市空中交通”与“十四五”做起了连连看。



你可知?疫情前:


2019年,中国GDP接近100万亿,交通运输占比7.2% ,约7万亿;

2019年,中国汽车工业营收8万亿;

2019年,中国民航全行业营收1万亿;


相较之下,


10万亿市场,不可谓不大,缘何而来?而“城市空中交通”又到底指的是什么?

更关键的是,传统航空制造和民航业企业可分一杯羹?


  概念 

理清概念就有了一半答案。


UAM,eVTOL,飞行汽车(Flying car),空中出租车(Air Taxi),AAM,FAM...这些名词儿很有可能已经渗透到了你的工作与日常,甚至你还在使用,但仔细想想又含混不清。


没错,他们都和本篇的主题相关,但是我们很难从概念轰炸中解困。我也尝试问了业内与此最为相关的一些朋友,结果。。。



eVTOL - electrical vertical take-off and landing,电动垂直起降飞行器,两个关键词,电动+垂起;垂起指的是有垂起功能的固定翼,而eVTOL是区别于多旋翼,直升机的一种飞行器形式;但是,eVTOL不一定载人,eVTOL最早是出现在轻小型无人机中。




由于兼顾了起降场地小,飞行效率高的特性,eVTOL成为城市空中交通(见后)的一种代表性运输器形式。


飞行汽车 - Flying car,这个概念最初源自于一种汽车与飞机的融合体,同时满足公路与天空两种运行要求。因此,它的基本概念是一种交通工具。但是,近来飞行汽车被定义为汽车产业的一种延伸,它被赋予了产业的概念。在此之上,甚至将运行,乃至出行的概念全部混淆其中,就更加泛化了这个名词所指的产业范围。实际上,制造,运行,出行,已经在传统经济格局中有公众能够自然理解的边界。



在这种概念泛化之下,原本的技术性定义已经被模糊,关键问题已经不是飞行汽车有没有轮子,而是算不算汽车。轮子没了,飞行汽车也要垂起,与eVTOL产生基因混编,说得清才怪。


另一个概念泛化的原因就是众多车企(见后)涉足了eVTOL,因为eVTOL涉足了汽车的传统领地城市交通。有点绕!说的明白一些,就是汽车与航空在城市低空这块新空间出现了交融,所以有人说是汽车飞起来了,另一伙人说这是一种新型的航空器。总之,能明白,就行。


空中的士 - Air Taxi,这实际上是出行企业(如Uber)提出的概念,是一种商业形态。与何种飞行器无关,但是它强调的是即时服务,这就与传统的包机飞行形成了差异。愿景是把地面出行服务向上方平移200米。Uber在纽约进行了以直升机为载体的服务测试Uber copter,从NYC 到 JFK(肯尼迪机场)的接送机。



当然,Uber只是平台,它的任务是闭环商流,而运输是由直升机运行公司完成的。


UAM - Urban Air Mobility,也即"城市空中交通“,这已经是一个被全球普遍接受的概念,中国不例外。


中国民航《“十四五”通用航空发展专项规划》(2022)中也使用了“城市空中交通”。原文如下,仅此一句。



需要澄清的是,在中国民航的官方文件中,没有看到前述新闻中的“大力发展“,而是“鼓励”,“带动”,“快速发展”


NASA,是我印象中UAM这个概念的最早塑造人之一。



FAA的定义与NASA并无实质差异,非常清晰。



UAM,是交通运输系统(transportation system),基于高度自动化(highly automated)的飞行器,载人运物,在相对低空(lower altitude),城市或城郊运行(FAA),或者说在人口密集区(populated area)运行(NASA)。


eVTOL与UAM的关系就像是汽车与地面交通的关系,有了车不代表有交通,因为还需要路,需要交通指挥,需要交规。。。但是没有车就不会有人去考虑建设交通系统(最古老的道路也是马车碾出来的)。eVTOL,确切地说是用于载人的eVTOL,时常会盖过UAM,受到市场的高关注,就是这个时期的特点。


已经非常清楚了,UAM它不是单纯指某类飞行器。所谓交通系统,很容易理解,包括运输器,也包括基础设施,还包括管理规则,以及管理软件等。它区别于传统航空,在我们生活空间城市的头顶运行,不远离人群;物流和出行是它的应用行业,而高度自动化的飞行器是这一切实现的基础条件。这也是前述《规划》政策的逻辑。


在UAM概念基础上,进一步将应用向各行业拓宽,就产生了AAM - Advanced Air Mobility的概念,因为其空间超越了城市低空。


UAM意味着一片新市场,这片市场发生在我们头上的低空物理空间,是地面物流和出行服务的立体化。新市场以及由此产生的上下游新经济,正是开篇“10万亿”所指。


 源头 


“10万亿”源头是谁?摩根士丹利


原文发布于2018年12月,《Flying Cars: Investment Implications of Autonomous Urban Air Mobility" (Dec. 2, 2018).》

这是摩根士丹利的网站原图。图表中的数据,请注意,是TAM(Total Addressable Market),潜在市场总量。是2040年,全球UAM的潜在市场规模,1.5万亿美元。这就是央视新闻标题中10万亿(人民币)大市场的源头。


这个数字的参考价值几何?。。。



在2021年的一份报告中,摩根士丹利下调了此前激进的预期,1.5trillion(10万亿)瞬变1 trillion(6万亿)。


而对于近期2030年的TAM预期,更是下调了75%,从4500万美元变为1200万美元。一部分投资者,肝儿颤。



还有一个问题,当很多媒体和投资机构在引用这个数据的时候,几乎没人提及什么是TAM,更不会谈及它的测算方法。认知再一次被概念“流氓”



TAM片面使用,很可能会带来误判,我们要看到市场潜在总量,也应看到属于自己的一份(SOM)。这里边包括地域因素,产业链因素,以及竞争因素等条件的限制。


现在,溯源清晰了,

10万亿(1.5万亿美元) = 摩根士丹利,于2018年,对 2040年的,全球的,总量预判。


作为UAM概念最早的塑造人,NASA也给出了一个对市场的预估,其方法论很值得我们参考。


(来源:NASA网站)


报告逻辑链清晰,自圆其说。以美国的当下出行服务市场价格作为无限制场景(unconstrained scenario)市场规模预估的依据。



即首先建立一个只考虑市场价格,而无其他限制的最大潜在运输需求市场。



而后在此基础上加上各种限制因素,如基础设施,服务产能,适运时间,天气等。从而得出加限后的市场规模预期。



结果,很惊人。理想与现实的差距还是非常辣眼。5000亿美元 - 25亿美元。


但是,这样的分析恰恰解释了为何摩根士丹利有那么高估又漂浮的预算,就是这些限制因素,他们即是限制条件,也是TAM的一部分。


说到这,我们应该听听UAM概念的另一位塑造人Uber它的观点。


 优步 


Uber2016年发表了Uber Elevate White Paper: Fast-Forwarding to a Future of On-Demand Urban Air Transportation." 这是今天我们看到UAM热度的发源地。


Uber能量何来?


Uber服务于全球70多个国家和地区,是移动互联网时代城市人群出行的服务平台。Uber也“代言”了人类的出行需求。换句话说,Uber让“出行”这个活跃度高,易变现,资本青睐的行业背书了UAM。


这还不够,Uber于2017年与NASA开始了Flying taxi的联合探索,这好似市场需求与未来技术的合体。



2017 - 2019的 Uber与NASA似乎也在不断迭代思考,到底我们在孕育什么。从Flying taxi,到Future Urban Airspace,再到UAM。



到了2020年,已经有17家航空企业参与到了NASA的UAM 大挑战计划中。


概念的变化体现了认知的升级,多企业的加入也说明产业轮廓在逐步清晰化。


但是,Uber此时哪去了



2020年11月,时隔四年,行业终于迎来了2016年10月Uber白皮书的续集。但续集没有鸡血


FutureFlight 用“ largely muted on the subject" 来描述Uber近一年对这个话题的反应,翻译过来就是“基本上哑了”。前面提到的Uber Copter业务也暂停了。


后来,Uber Elevate被Joby收购。



我们很难判断这是因为疫情的影响,或是Uber在经过一段实践之后的理性。我个人认为两者皆有,后者居多。Uber此刻目标十分明确,没有好高骛远,就是洛杉矶和达拉斯的试点启动。“the real world is challenging and choreographing a network is a lot of work""we are still building foundational technology this year"(2020) - 的确如 Moore(Uber Elevate的飞行工程主管)所说,UAM的本质不是eVTOL,更不是打车软件,而是一套尚未存在的系统网络。时至今日,我们仍没看到试点的落地的报道。


但是我个人认为Uber是这个时代构建这个系统网络的最重要基因。没错,它让零散需求的汇集变为可能,让模型预测更为接近真实。在一篇对Uber 汽车部件主管 杰克(Jacek Kawecki)的采访中,我们可见Uber仍保持睿智。其思考方式才是更值得我们关注的



Uber采用CCvP(complexity-criticality vs performance (CCvP) graph)作为其航空器选择矩阵。Uber需求的航空器是多冗余,去除关键件,消除单点失效,合理平衡复杂度与性能的eVTOL。没错,多旋翼不在Uber定义的出行市场范围内



Uber的飞行器选择是基于其复杂的分析,包括乘客倾向(如,价格/时间)。这很容易理解,乘客需求不是无极变化的。就如我们送餐的需求是半小时,而快递可以隔日,甚至更久,而海淘我们可以忍受2月的运输期。Uber从实际的需求出发,建立选型的规则与模型,而不是空讲概念,热舔“高科技”。这些细节,是我们必须关注和研究的。



 热潮 


城市空中交通引发了全球的热潮,横跨了航空制造与汽车制造两个行业。空客,波音,贝尔,巴航工业,丰田,现代,吉利,小鹏,以及大众全部都参与其中,全球有近百个载人eVTOL型号项目。不仅UAM获得了大量的融资,这其中包括中国的亿航,峰飞,时的,沃兰特,一些头部企业也相继SPAC上市。


(来源:麦肯锡)


FAM - Future Air Mobility概念与UAM大部分重合。差异之处在于FAM还包括了大型载人航空器的未来技术研发,如超音速及可持续航空(如氢能,电动飞机,生物燃油等)


资本对于UAM仍保持着非常乐观的态度。


但从上图也可看出,Ecosystem的投资是相对薄弱的,eVTOL占尽风头,而上游零部件企业显示度近乎为零。


参与行业的传统航空巨头以及汽车巨头,他们有些发布概念,有些战略性技术验证(如空客),也有些战略布局(如丰田与Joby的合作),策略不尽相同,绝不可理解为他们对于UAM市场春天到来的判定。很明显,很多企业是跟随策略,概念发布让其不至被资本市场对其未来价值产生不利判断。这些企业无一例外,展示的都是eVTOL产品,给市场eVTOL等于UAM的一种暗示。实际呢,回顾前述NASA市场预测中的限制要素,ecosystem的重头戏尚未有解。所以,繁荣一片,的确;水暖春来,且慢。


UAM的确是值得期待的新经济驱动引擎,摩根士丹利将其比拟汽车产业而带动基础设施,零部件制造,运行服务,以及一系列下游应用不无道理。


那么,UAM的发展路径应当如何?本篇不是做产业规划,只是趣谈,以小见大。


分享几点个人体验。


 己见 


UAM应该注重系统建设,而非眼里只有航空器,以偏概全。航空器迭代升级的速度最终取决于市场的激励,如果没有市场正反馈,高投资的热潮不会持续。


共享出行是目前人类社会出行服务的高级形态。我们应该从低级形态的运输开始,如特定航线特定物品运输,而不是去直接挑战高级形态。


无人机城市配送是非常好的试验场,割裂看待载人与载物,制造与运行,大型与小型,是对UAM本质理解不透,也自然无法将无人机配送与UAM相关联,这是从政府到企业都要首先深度思考的问题。


在杭州市余杭区有一案例,可能鲜有人知。余杭区政府鼓励无人机配送企业在本区进行核酸样本转运,数月下来,已经开启了航线十余条。在一个起降场有三个不同企业同场作业,相隔十米略余。这不正是一个城市UAM的典型吗?的确这套系统还不够智能,人工参与度仍然较高,但这作为一个起点足够了。更为重要的是,政府并没有为无人机运输做特别预算,而是利用了抗疫的运输预算,同步完成了抗疫与UAM试练。余杭此举非常值得点赞,智慧且审慎,一举多得。


发挥比较优势,传统制造企业积极布局产业链上游。中国的电池,电机企业在全球电动车市场中处于有利地位,这本身为eVTOL发展提供了良好的供应链资源。这些传统企业跨行要易于创业企业的从零起步,行业上下游的协调也是UAM系统的一个部分。也是相对高成功率的一种路径。


霍尼韦尔的做法非常值得国内航空零部件企业参考。霍尼韦尔将UAM归类为其产品线中的一类,他并没有去做任何整机。而是将发动力,航电,雷达等技术以适应eVTOL的方式重新定义为AAM系统,为整机企业提供一个系统选项包。相对于全球近百eVTOL型号项目,霍尼韦尔的产品复利及成功几率要高太多。它有点像为淘金客送水的犹太人。其产品已经应用于多个eVTOL及更大型的电动飞机项目中。


(来源:Honeywell 网站)


产业链上游企业并不需要也不应等待国内UAM的发展,因为现存全球众多的eVTOL项目就是眼下的试练场,其中必有大浪淘沙,以恰当形式和规模参与和积累,在主业之外生发未来事业,即可分切当下全球的UAM资本蛋糕


此外,NASA的某些工作值得借鉴。作为国家级研究机构,NASA并没有独立于企业,而是紧密关联诸多企业。一方面它是很多核心资源共享的平台,另一方面也充分共享了社会资源。NASA的角色是很多些基础性验证工作承担者,是为构筑UAM体系的基本技术框架提供底层技术保障。


(来源:NASA)


(来源:NASA)


综上,UAM是一片新市场,其魅力在于堪比汽车的长产业链驱动,是人类社会的大故事。eVTOL是UAM的一部分,但是UAM的实现还有很多软硬件等待人类创造。eVTOL企业是当下资本追逐UAM概念的主要关注对象,市场应用的正反馈才能让热度持续,抓住UAM本质,从低阶简单场景试练才是真积淀。同时,传统航空制造企业应发挥比较优势,从制造端上游取得自己的一杯羹。


参考文献:

  1. First Urban Air Mobility (UAM) Human-in-the-Loop Airspace Simulation | NASA
  2. UAV's & Urban Air Mobility Systems | Honeywell
  3. Future air mobility funding still flows, although down from 2021 | McKinsey & Company
  4. Interview: How Uber Views Electric VTOL Aircraft, UAM Operations and Safety - Avionics International (aviationtoday.com)
  5. Uber Helicopter: How It Works, Pricing, and How To Book (ridester.com)
  6. Morgan Stanley Downgrades Early Estimates of Urban Air Mobility Market Size | FutureFlight
  7. Uber Elevate's 2020 White Paper Spells Out Next Steps For Urban Air Mobility | FutureFlight
  8. Uber Elevate White Paper (Oct 2016) (evtol.news)
  9. Urban Air Mobility (UAM) Market Study (nasa.gov)
  10. NASA’s UAM Grand Challenge Advances with Agreement Signings | NASA
  11. Uber, NASA: Stop Saying ‘Flying Cars’ - Aerospace America (aiaa.org)
  12. eVTOL|于一:探寻UAM发展的中国场景 (qq.com)
  13. Building the Infrastructure for Advanced Air Mobility | NASA
  14. 交通运输行业——国民经济发展“大动脉”(上) (baidu.com)
  15. 2019中国经济成绩单:GDP同比增6.1%,总量近100万亿元 (baidu.com)
  16. UAM Overview | NASA
  17. 解读《“十四五”通用航空发展专项规划》 (caac.gov.cn)
  18. TAM / SAM / SOM - How To Properly Size The Market? (thinkinsights.net)
  19. [中国新闻]“十四五”期间中国将大力发展“城市空中交通”体系 (cctv.com)
  20. 近10万亿的大市场!“城市空中交通”来了!有多快?多少钱?你的出行,将有大变化→ (baidu.com)

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