eVTOL行业如何在绿色方面过度承诺

去年，在四年来的第一次范堡罗航展上，当我穿过人群时，很快就发现某种类型的展台抢了风头。大批人群聚集在驾驶舱模型中，或在退役原型机的机身周围走动。他们的承诺是激进的——更环保的飞行方式和零排放航空业的潜力。至少从营销材料来看，这有可能改变一切。

电动垂直起降飞机(evtol)代表着航空业实现净零排放的重大飞跃。由于电池技术的限制，给飞机充电并非易事。锂离子电池的能量密度大约比航空燃料低50倍，因此很难在不增加过多重量的情况下为电动飞机提供动力，而这实际上会导致飞机停飞。

迄今为止取得的进展令人印象深刻，一些新电池的能量密度比航空燃料低20倍左右，续航里程约为200英里。在经过广泛的测试后，Vertical等一些公司希望在未来几年内获得认证，以便开始交付和运营。

然而，仔细研究一下，范堡罗的一些说法没有什么意义，尤其是关于取代机场之间甚至城市之间的汽车旅行的说法。他们的承诺似乎不仅古怪、有时不可行，而且对净零排放的目标也有潜在的损害。

为了理解这些说法，有必要看看eVTOL行业本身。首先，由于技术限制，这些飞机都属于小型飞机，大多数只能提供两到四名乘客的空间。目前，飞机本身的速度不是特别快，而且它们的航程通常很小，几乎都在200英里以下。

更糟糕的是，即使与传统螺旋桨飞机进行性能比较，也似乎有些不利，因为这些飞机通常提供300节的巡航速度和超过1500英里(2400公里)的航程。电力推进在短时间内不会取代宽体飞机甚至私人飞机。这实际上限制了短途飞行的使用案例——例如，对于设得兰群岛和苏格兰大陆之间的绿色交通来说，这是非常好的，但对于想要在普罗旺斯度假的日常乘客来说，就不那么有用了。

仅从性能来看，他们的竞争对手似乎是直升机，但这个市场在2013年至2019年期间下降了49%。然而，对于向这些公司投入数亿甚至数十亿美元的投资者来说，投资这样一款最明显的竞争对手销量下滑的有限产品，会让大多数人望而却步。

这并不是说evtol无法与许多轻型飞机竞争，但这个市场本身可能不足以支持这么多新进入者。好的创新很少是便宜的，如果这些公司想要成功，它们在很大程度上取决于想要回报的机构投资者。考虑到这一点，不仅要为投资者提供旧市场的吸引力，还要为他们提供新市场的吸引力。

来自eVTOL公司的许多新闻文献似乎表明，这个新市场将以空中出租车的形式出现。到目前为止，正是这些运营商购买了最多的飞机，并可能主导消费市场。

E&T发现，一系列eVTOL公司的市场策略各不相同。一些人讨论解决城市拥堵问题(即取代汽车)，而另一些人则寻求完全创造新的旅行方式，还有一些人则将取代现有的航空和其他一些旅行方式结合起来。

Joby Aviation是eVTOL行业的主要参与者，迄今已获得17亿美元融资。该公司认为，空中拼车是一项发明，将改变人们的生活和出行方式。“通过重新思考航空旅行的交付方式，我们可以开辟在拥挤的城市和服务不足的农村社区之间移动的新方式，有助于同时解决拥堵和气候变化问题。”

该公司还认为，evtol将以一种负担得起、安静和零排放的方式在城市之间运送人们，该公司的总体愿景是提供一种所有人都可以使用的服务。“就像任何新技术一样，这项服务将以高价开始，随着规模的扩大，人们会更容易负担得起。但即使在一开始，这种飞机的运营成本也比传统飞机更低。”

与此同时，Kittyhawk和波音公司合作的自动eVTOL Wisk并不寻求取代任何现有的交通方式，而是创造一种新的交通方式。“我们的目标是运营空中出租车服务，让乘客可以跳过交通拥堵，更快地到达目的地。”

飞机公司Archer Aviation表示:“eVTOL飞机的一个独特好处是，它们不需要跑道，可以在传统的直升机起降平台或经过改装的起降地点垂直降落。”“这意味着这些车辆可以融入城市结构，而不需要长时间的机场通勤。”

这家总部位于加州的初创公司于2021年与美联航签署了10亿美元的订单，旨在在城市内运营其飞机，以解决拥堵、可持续性、地面基础设施和公共安全方面的挑战。“我们的愿景是让电动汽车逐渐融入现有的系统和基础设施，优先考虑安全性、效率和可达性。”

Archer航空公司还认为，随着时间的推移，其飞机将增强市中心及其周围现有的交通网络，并有可能取代直升机，成为更安全、更安静、更经济的替代品。

虽然先进的空中交通行业的很大一部分是用于商业用途的eVTOL空中出租车，但以色列制造商air正在开创个人拥有的eVTOL飞机。AIR的首款汽车AIR ONE为个人消费者提供了一种“令人兴奋的替代”汽车，用于日常短途通勤。

AIR EV首席执行官Rani Plaut表示:“美国联邦航空局最近对这种飞机的方法进行了更改，将evtol归类为新的‘动力升降机’类别，与飞机类别相比，这将需要不同的认证标准。”evtol将有自己单独和具体的试点培训路径，预计这将缩短和简化审批流程，并最终加快evtol从2024年开始广泛使用的可行性。”

虽然人们的回答各不相同，但从一开始就存在明显的担忧，甚至在解决绿色问题之前。“解决拥堵”的讨论根本站不住脚。在伦敦这样的城市，每天大约有600万次汽车出行，其中约140万次是客运出行。即使有成千上万的evtol在整个城市运行(这可能会使伦敦周围的航班数量增加一倍多，并需要新的基础设施)，也很难看出这将如何合理地显著降低这一数字。

阿切尔的回答是唯一一个提到替换现有航空的人;这种方法可以说是最有意义的，但它的位置似乎并没有出现在阿切尔的计划的最前沿。

免于拥堵可能只会对乘客本身产生有意义的影响。正是这一点，考虑到最初的高端市场目标，让这看起来不过是对备受诟病的私人飞行进行品牌重塑和拟议的扩张——法国等国要么已经禁止私人飞行，要么正在就严格限制私人飞行进行谈判。

此外，也许更令人担忧的是，乔比声称的“零排放”运输在计算碳足迹时缺乏细微差别和充分考虑。电池生产、建筑材料和发电本身都可能产生大量排放，这样忽视上下游排放将不符合欧盟ETS的排放报告标准。

考虑到提供绿色飞行的机会是evtol建立的原则，这需要进一步的研究。

正如维斯克所言，无中生有地创造新需求破坏了绿色创新的原则。如果一个人在以前没有人做过的地方创造了新的旅程，它总是比无所作为更有意义。同样，如果一个人将排放量减少到以前的25%，但随后这项活动的频率增加了10倍，排放量实际上会更高。正是这个陷阱会破坏绿色战略的效果。

绿色效益在哪里?

还有一个问题是，用飞机取代拥挤的地面交通，特别是在汽车行业日益电气化的情况下，是否真的会带来任何绿色效益。2019年由密歇根大学学生领导的一项研究得出了最初似乎相对有利的结果。一辆eVTOL的3名乘客比一辆载1.54名乘客行驶100公里的电动汽车少排放6%，比一辆汽油车少排放52%。对于较短的旅程，由于起飞和降落所消耗的能量保持不变，这些数据就不那么有利了。

然而，当深入研究时，这些数字变得更加令人担忧。首先，如果假设乘客数量相同，eVTOL的表现远不如电动汽车，也不比汽油车好多少。这取决于拼车业务能否正常运作，对于一个尚未完全实施的计划来说，这是很难保证的。与公共交通相比，它就差得多了。其次，也许是最关键的，这项研究没有考虑生命周期阶段，如生产。在电动汽车中，生产产生的排放约占车辆寿命排放的46%，其中大部分来自电池生产。相比之下，evtol的电池往往比同类汽车大得多，例如AVA XC有两块124千瓦时的电池，而特斯拉Y型车只有一块82千瓦时的电池。

最后，同样重要的是，由于直升机场不像公路那么广泛，很可能需要汽车或其他形式的交通工具，至少将乘客甚至机组人员运送到发射场的两端，这进一步增加了排放。

从本质上讲，目前尚不清楚将电动汽车与汽车相比是否会有任何真正的排放好处，而且在许多情况下，电动汽车可能要糟糕得多。

虽然evtol可能在未来的航空业中占据重要地位，但在成功实现目标方面，战略和实施与工程本身同样重要。这是一系列杰出创新的一个例子，这些创新在投资者和资本的影响下被迫超出了它们的职权范围。

这些飞机肯定会很出色;与短途轻型飞机/直升机飞行和空中救护车服务相比，它们更环保、更安全，但它们是汽车的可行绿色替代品的概念，尤其是与其他公共交通创新相比，经不起太多的审查。

令人不安的事实是，如果要实现绿色目标，我们需要缩小污染活动的市场，而不是扩大它们。在可预见的未来，相对于运载的人数，航空将始终有很高的能源需求，即使我们拥有最好的技术，它仍将是一种相对污染的运输方式。这只会变得更糟而不是更好。虽然航空业目前占全球二氧化碳排放量的2.4%左右，但据预测，随着其他行业能够更快地清理它们的行为，到2050年，这一比例可能达到22%左右。对航班需求的飙升将是其中的一个重要部分，而扩大这一需求也无济于事。

虽然有人认为，这种创新可能会导致减排，但作为最大的污染者，宽体飞机预计最早将在2040年左右推出电动版本，有些人预测这一时间要晚得多。

与此同时，发展航空业，无论它的动力是什么，都可能对人类和地球造成灾难性的影响。