澳大利亚成先进空中交通试验场，多家企业推进eVTOL技术与氢电混合动力飞机研发

澳大利亚拥有独特的地理位置，沿海城市众多，内陆社区偏远，是先进空中交通 (AAM) 的理想试验场。再加上监管机构对新想法持开放态度，以及敢于尝试的创业文化，澳大利亚涌现出多家前景光明的初创企业，并吸引了这一快速崛起的行业中一些大公司的关注，这并不令人意外。这些公司包括 Joby Aviation、巴西航空工业公司的 Eve 和波音旗下的 Wisk Aero。

长期以来，澳大利亚一直是航空业的领跑者。25 年前，澳大利亚民航安全局 (CASA) 成为世界上第一个监管民用遥控飞行器运营的机构。现在，许多 AAM 行业人士都希望，澳大利亚民航安全局和其姊妹组织澳大利亚航空服务公司 (Airservices Australia) 能够在批准新型电动垂直起降 (eVTOL) 和其他非传统动力飞机方面同样大胆。

这些潜在的变革者中有几家将参加 3 月 25 日在墨尔本附近开幕的澳大利亚阿瓦隆航空展。颠覆性的可持续航空运输将成为此次航空展的主题。其中包括 AMSL，这是一家位于悉尼班克斯敦郊区的私营公司，该公司正在开发 Vertiia，这是一种设计独特的氢动力和电池混合驱动的垂直起飞飞机。它能够运送四名乘客——或者说，考虑到它的目标市场，运送一名躺在担架上的病人和两名医护人员意义重大。

Vertiia 大约七年前由创始人 Andrew Moore 和 Siobhan Lyndon 构思，AMSL 的名字由他们的首字母组成，旨在响应国防部对自主战场疏散平台的需求。主席 Chris Smallhorn 解释说，该项目吸引了政府的孵化器资金。

此后，该公司通过生产有人驾驶版飞机转型至商业市场，但其重点仍是长距离医疗后送（medevac）。该公司认为，与直升机和固定翼飞机相比，该飞机 540 海里（1,000 公里）的航程和经济性使其在将病人和伤员从偏远社区运送到医院方面更具吸引力。

这反映在 AMSL 的订单簿上。该公司已从医疗后送运营商那里收取了 26 架 Vertiia 的定金，其中包括运营 Air Link、AirMed 和 Chartair 品牌的 Aviation Logistics。“与我们的一些竞争对手不同，我们并不试图在城市市场竞争，”Smallhorn 说道。

Vertiia 被 AMSL 描述为“澳大利亚有史以来最复杂的民用飞机”。去年 11 月，Vertiia 在新南威尔士州中西部地区首次以电池供电进行无系留飞行，此后已飞行 50 多次。该公司计划在今年晚些时候进行氢燃料飞行，目标是在 2027 年获得认证。

斯莫尔霍恩表示，该飞机可使用电池和液氢供电，采用箱形翼结构，“仍然是最有效的亚音速设计”，并配备获得专利的 V 型尾翼，可增强结构完整性并帮助飞行员控制颤振。

虽然澳大利亚缺乏硅谷那样的资金支持来支持创新型初创企业，但拥有约 70 名员工的 AMSL 已经成功吸引了澳大利亚能源转型专家 StB Capital Partners 的投资，并计划今年进行另一轮融资。从长远来看，AMSL 将关注澳大利亚“后院”的地区，例如菲律宾和印度尼西亚——在这些群岛上，经济实惠的 eVTOL 可能会成为连接社区的福音。

AMSL 的目标不仅仅是医疗后送等传统航空市场。Smallhorn 认为，即时货运是 eVTOL 可以改变小型制造商或分销商经营方式的另一个领域。“我们认为有些行业甚至还不知道他们将使用航空，”他评论道。

另一家重要的澳大利亚 AAM 公司是 Stralis。与 AMSL 不同，这家总部位于布里斯班的年轻公司专注于开发氢电推进系统，并将该系统改装在现有的通用航空飞机上，尽管它最终希望与一家制造公司合作，以自己的品牌制造一架全新的 50 座飞机。

美国人鲍勃·克里纳 (Bob Criner) 与华盛顿州电动动力系统开发商 Magnix 的同事一起提出了创建 Stralis 的想法，因为他们认为氢燃料电池比电池更有助于航空业实现可持续转型。在美国科技初创企业加速器和风险投资机构 Y Combinator 的帮助下，他们三年前成立了 Stralis，团队约有 15 人，主要来自 AAM 行业。

Criner 坚持认为，该公司的聚合物电解质膜 (PEM) 燃料电池比市场上的竞争对手轻六倍，能量密度是电池的 20 倍。“电池的缺点是它们太重，能量密度太低，”他说。燃料电池由液态氢提供动力——与医疗保健领域低温学和 MRI 扫描仪中使用的相同——储存在机翼尖端或飞机其他地方的真空绝缘罐中。

去年 12 月，在布里斯班国际机场，Stralis 公司在一架名为 Clyde 的 Beechcraft Bonanza 地面演示机上进行了首次氢电螺旋桨旋转。今年最后一个季度，该公司希望在 Clyde 的姊妹飞机 Bonnie 上使用该技术进行飞行。“这将是澳大利亚首次氢动力飞行，我们基本上有望成为该国航空史上的真正时刻，”Criner 说。

克里纳认为，澳大利亚是“开发技术和进行飞行试验测试的绝佳之地”。他说，虽然澳大利亚本土的科技初创企业融资可能不如美国，但新加坡、东京和其他亚洲城市的风险投资基金还是不错的。克里纳还说，“还有一批在世界各地工作的澳大利亚工程师，如果那里有创新、高薪的工作，他们就想回来”。

他相信，他的移居国正迅速成为“可再生能源超级大国”，并将成为首批在天空中拥有氢动力飞机的国家之一。“在这里，氢动力推进比在欧洲更有意义，”克里纳说。“这完全是为了发挥我们的优势。”

Stralis 的下一阶段是完善 250kW 系统，该系统将为 Bonnie the Bonanza 提供动力，并于明年年初开始销售。“这将带来收入，”Criner 说。“然后，我们将在 2020 年前后将比奇 1900 的发电量扩大到 1MW，然后在 2030 年代的第三阶段，我们将升级到 50 座。这可能是我们自己的全新飞机。”

Stralis 并不是唯一一家开发颠覆性推进系统的澳大利亚公司。总部位于墨尔本和西班牙塞维利亚的 Dovetail 是一家由经验丰富的西班牙/澳大利亚航空工程师 David Doral 和提供观光飞行的包机运营商 Sydney Seaplanes 的创始人共同创立的合资企业。

Dovetail 正在开发一种电动传动系统，包括电动机、数字控制单元、配电单元、冷却系统和专有电池系统，计划通过补充型号合格证 (STC) 将其安装在 Cessna Caravans 上，并最终安装在 Beechcraft King Airs、De Havilland Canada Twin Otters 和 Pilatus PC-12 上。该公司在维多利亚州展馆的展位上展示了其系统的模型。

Doral 承诺将运营成本降低 40%，并认为该推进系统将使短途航线变得可行，而使用 10 至 20 座的传统动力飞机运营这些航线并不经济。最初的客户包括挪威的 Scandinavian Seaplanes，该公司去年签署了对 Caravans 进行五次改装的协议，并计划将其加入其机队。

Dovetail 还吸引了维多利亚州政府维多利亚投资署的投资，该公司去年 7 月在塞维利亚的 King Air 地面测试中展示了其动力装置，目前计划在澳大利亚为 Caravan 申请 STC。“一旦获得 STC，我们的计划就是实现工业化，每年生产约 50 架，最初用于 Caravan，然后，随着我们的发展，将用于 Twin Otter 和 King Air，”曾在空客和波音公司工作的 Doral 说道。

他认为，仅 Caravans 的潜在市场就多达 600 架飞机，约占全球飞行时间通常少于 30 分钟的飞机总数的五分之一。“不过，三年后，随着技术的进步，这个数字可能会上升到 800 架，”他说。“四五年后，我们可能会推出氢电版本，然后市场将呈指数级增长。”

要让空中交通领域（尤其是城市 eVTOL 空中出租车）腾飞，地面基础设施（即所谓的垂直起降机场）对于处理乘客和提供充电至关重要。一家希望帮助建立此类站点网络的澳大利亚公司是 Skyportz，该公司是由前规划律师和政治家、现企业家克莱姆·牛顿-布朗创办的。

他说，在 AAM 领域，垂直起降机场是“房间里的大象”。他说：“我工作的依据是，如果所有这些 [开发商] 都想实现他们对投资者的承诺，没有垂直起降机场就无法实现。”“但没有一个城市真正从城市规划的角度考虑过这个问题。使用现有的直升机停机坪是一回事，但要让销售量腾飞，就取决于我们能否将人们直接带到购物中心或办公大楼。”

在阿瓦隆，牛顿-布朗计划发布他的垂直起降机场和“垂直停机坪”概念的图纸，其中包括一些设计特点，他说这些特点可以处理 eVTOL 飞机叶片的下洗和上洗危险，从而可以拥有比传统直升机停机坪小得多的着陆区。“我们所做的不仅仅是网站上的漂亮图片，”他开玩笑说。

牛顿-布朗通过小额融资筹集了约 150 万澳元（94 万美元），但他正在寻找投资者来扩大业务。他希望最终将自己的知识产权授权给澳大利亚及其他地区其他潜在的垂直起降机场开发商。他相信他的国家将成为首批接受城市空中交通的国家之一。“在澳大利亚，你往往会更快地得到（监管机构和其他公共机构的）决定，”他说。“我们很快就能采用新技术。”

eVTOL 领域的知名企业将澳大利亚视为其产品的早期和热情市场。其中包括波音支持的 Wisk，该公司去年与负责空中交通管理的政府机构澳大利亚航空服务局签署了一份谅解备忘录，以探索如何将 eVTOL 飞机（包括其无人驾驶的四座第六代飞机）整合到澳大利亚领空。

“澳大利亚是一个令人兴奋的市场，拥有许多重要城市，其中许多城市正在考虑其交通基础设施的未来，”Wisk 亚太区总监 Catherine MacGowan 表示。“此外，从监管角度来看，CASA 和澳大利亚航空服务局正在密切关注这一领域，他们已经在 UAS [无人驾驶飞机系统] 方面进行了大量的创新。这是一个有利的环境。”

维斯克表示，与大多数其他旨在以有人驾驶飞机的形式推出产品的 eVTOL 开发商不同，维斯克提出了“直接进入自动驾驶领域并与监管机构解决这个问题的战略原因”。维斯克还与美国联邦航空管理局合作进行美国认证，并希望今年开始其飞行测试活动。

虽然 Wisk 没有在 Avalon 展出其模型，但它将展示一个缩比模型，并为参展者提供“虚拟现实体验”，通过 VR 耳机，他们将能够“进入飞机内部”飞越布里斯班。选择城市意义重大，因为 Wisk 认为布里斯班希望在 2032 年奥运会之前推出环保的空中出租车业务，作为其“遗产”的一部分。

Joby 去年 8 月在澳大利亚正式启动了认证活动。创始人兼首席执行官 JoeBen Bevirt 当时表示：“我们对空中出租车为澳大利亚全球城市提供全新且更可持续的出行方式的潜力感到非常兴奋。”两个月后，Joby 与 CASA 和其他国际监管机构进行了“为期一周的技术熟悉”，并将“在我们越来越接近获得 FAA 型号认证的过程中继续与他们合作”。

Eve 还与 CASA 合作制定城市空中交通的“战略监管路线图”。Eve 首席执行官 Johann Bordais 表示：“我们认为 Eve 和 UAM 是我们对澳大利亚航空基础设施投资的自然发展，这可以追溯到 1978 年，当时巴西航空工业公司的 EMB-110 Bandeirante 开始在市场上运营。”“自 2021 年以来，我们一直通过与当地行业和政策领导者的合作，走在支持澳大利亚 UAM 发展的最前沿。”

12 月，CASA 发布了遥控驾驶飞机系统 (RPAS) 和先进空中机动 (AAM) 战略监管路线图的更新版本，该路线图于 2022 年首次发布，是更广泛计划的一部分，旨在“安全有效地将新兴航空技术和系统整合到澳大利亚空域和民用监管框架中”，持续 10 到 15 年。

该路线图列出了短期、中期和长期可能出现的情况。它预测，未来两年内，需求增长将主要来自轻型货运行业，尤其​​是提供送货服务的 RPAS 运营商。CASA 预计将在 2027 年至 2029 年期间按类型对有人驾驶的 AAM 飞机进行认证，并申请垂直起降机场和其他支持基础设施，并有可能为“偏远和难以到达的社区”提供新服务。

到 2030 年，CASA 预计 RPAS 将“扩大低空空域的使用范围”，并制定支持性法规。它预测：“在城市和农村环境中，在共享空域中实现扩大视线和超视线操作的技术将变得司空见惯。”数据将有助于提高安全性，培训要求也将发生变化，“因为更复杂的操作引入了新技术，自动化水平也不断提高”。

同时，该公司预计 AAM 领域将“继续成熟”，包括“由安全高效的运输路线支持的多种定期客运应用”。该公司补充道：“首架全自动飞机可能会在小规模上推出。”

最后，到 2030 年代中期，监管机构预计“在空域运行的 RPAS 数量将会增加”，技术进步将模糊 RPAS、AAM 和传统飞机之间的界限。“混合设计将会出现……[并且]……随着 AAM 行业的发展，我们将看到高度自动化的车辆小规模投入使用，并随着时间的推移逐渐扩大，”它预测道。

澳大利亚的邻国新西兰也已开始涉足 AAM 领域，其国家航空公司在这方面处于领先地位。新西兰航空 (ANZ) 计划今年在短程货运航班上试用电池电动飞机，计划在 2030 年代用电动飞机取代其整个 ATR 72-600 和加拿大德哈维兰 Dash 8-300 国内支线机队。

今年年中左右，澳新银行计划开始在汉密尔顿市和北岛南部的首都惠灵顿与南岛北部库克海峡对岸的小镇布伦海姆之间的短途航线上使用 Beta Technologies 的 Alia CX300 常规起降电动飞机。直线距离约为 50 海里（93 公里）。

早期航班将携带假有效载荷来模拟装卸过程，由 Beta 飞行员驾驶，ANZ 机组人员也在驾驶舱内，但在一个“单人程序环境中”。前飞行员、ANZ 可持续发展负责人、该项目负责人 Jacob Snelgrove 表示，航空公司希望在申请授权开始商业货运飞行之前“让监管机构放心”。 “计划是先爬，再走，然后跑。”

与欧洲不同，新西兰的公路和铁路网络有限——从奥克兰到南岛南部的因弗卡吉尔通过公路和渡轮需要 24 小时——因此航空旅行对于通过货运和客运航班连接城市和较小的社区至关重要。

斯内尔格罗夫表示，澳新航空“致力于脱碳”，该航空公司的支线网络（五分之三的航班采用涡轮螺旋桨飞机，航程不到 350 公里）意味着“相当一部分航线可以由新技术飞机完成”。他说，作为一个拥有大量可再生能源的国家的国有航空公司，“我们必须成为实现这一目标的人”。