人类对于飞行汽车的探求由来已久，早在4000多年前的《山海经》中就有飞车的记载。等到了近代发明汽车和飞机之后，1917年世界首个陆空两用飞行汽车专利诞生，可那只是实现了短距离的飞行式跳跃。其后百年中断断续续也出现过一些发明，均因其能力不足而让人类对飞行汽车的探索止步于概念阶段。但是近几年情况发生变化，在技术进步和社会需求的共同助推之下，飞行汽车迅速成为国内外企业的创投风口，飞行汽车正在由概念大步地向产业化方向迈进。

那么飞行汽车所承载的陆空一体自由移动时代是否很快到来？盖斯特研究团队在系统总结飞行汽车产业现状及发展驱动因素的基础上，深入解析飞行汽车商业化落地的核心要素，并预判其未来的商业化路径与市场空间。

一、飞行汽车的概念与比较优势

飞行汽车作为一种新型交通工具，与地面行驶的汽车、高空长距离飞行的飞机有所不同，飞行汽车主要用于低空领域、短途的载人飞行，是对现有的交通和出行方式的补充与拓展。

1．飞行汽车概念解析

狭义的飞行汽车概念是指飞机和汽车的结合体，一种主要在低空飞行的陆空两用交通工具；广义上的飞行汽车包括两大类，eVTOL（电动垂直起降飞行器）和陆空两用类。

其中，eVTOL仅具备飞行功能，这是目前飞行汽车研发的主流方向，也是本报告的研究重点。目前全球有200多家企业在此领域布局。eVTOL与直升机的主要区别在于其为纯电动驱动，eVTOL与无人机的区别在于其主要以载人为主。

陆空两栖类飞行汽车则兼顾空中飞行和陆地行驶。从车身结构上可分为陆空一体式和分体式。目前研发此类飞行汽车的企业很少，尤其是一体式结构飞行汽车的技术难度高，中短期难以实现；对于分体式飞行汽车，当前小鹏汽车和广汽已经推出相关产品。

图1 飞行汽车的基本定义

2．飞行汽车的基本构成与核心技术要素

eVTOL飞行汽车结构主要包括三大部分：动力推进系统、车体平台和飞行控制总系统，其中每个部分又可分为多个子系统。

图2 飞行汽车基本构成

具体来看，动力推进系统的核心技术及零部件主要包含电池、电机、驱动器、伺服电机、减速器等，国内目前主要由宁德时代、孚能科技等动力电池供应商研发制造；

车体平台系统主要包含机体外壳、桨叶、航空玻璃等，部分零部件可与飞机、直升机通用，目前该领域主要是航空航天企业在研发和制造；

飞行控制总系统分为四个主要部分：①飞行控制系统：包括起飞着陆控制、飞行姿态控制、路径规划、应急安全等；②传感器系统：包括摄像头、激光雷达、超声波、空速管，以及温度、气压、湿度传感器等；③通讯系统：包括无线电、5G、卫星通讯等；④导航系统：包括北斗导航和GPS的定位系统以及基站导航、惯导等导航系统。其中，飞行控制系统、传感器系统的研发制造参与者主要以军工单位、研究所及高校为主，如中航工业618所、北航、南航等；通讯和导航的技术及零部件，则是华为、中兴等信息通信科技企业与合作伙伴在尝试研发。

从中可以看出，飞行汽车是新汽车与航空两大领域技术交叉的产物，其发展建立在新能源、自动驾驶和物联网等三类科学技术有机结合的基础上。也可以说，正是近年来电动化、智能化和网联化等新技术的进步，推动了飞行汽车的加速发展。

3．飞行汽车的比较优势 

相较于汽车、直升飞机和飞机等出行方式，飞行汽车在特定路程范围内展现出高效率、低噪声、低碳排放和舒适性等优势。具体如图3所示。

①当出行距离小于50公里时，汽车因不需前置准备，在几种交通方式中用时最短，成本最低；若道路处于拥堵状态下，飞行汽车的用时可能短于汽车。

②当出行距离为50-300公里时，飞行汽车具备综合出行优势：对比汽车，飞行汽车用时更短，能够更快地到达目的地；对比直升机，飞行汽车虽然在200-300km距离中用时略长，但具有成本更低、碳排放低和舒适性高的优势；对比飞机，飞行汽车的综合用时更短，且有成本低等优势。

③当出行距离高于300公里时，直升机和飞机将体现出长续航条件下的速度优势。

综上对比，飞行汽车在50-300公里的短途出行范围内具备综合优势。

图3飞行汽车与现有主流通行工具的出行效率对比

二、飞行汽车的应用场景分析及产业现状

基于智能电动汽车技术发展带来相关技术突破，近年来数以百计的企业加快布局飞行汽车领域，推动其商业化落地。当前国内外普遍看好飞行汽车的商业价值潜力，多家行业机构预测全球飞行汽车的未来潜在市场空间将达到万亿级美元。

1.飞行汽车的应用场景

飞行汽车应用场景的核心特征是低空、短途（300km以内）和点对点运行，尤其是山地、河流、跨海等公路交通不便的情境下。具体可从三个维度看其应用场景：

一是，ToB/ToG的偶发性需求，例如商业运营中特需情况下的载人载物，或政府服务中的紧急医疗、抢险救援等情况时，飞行汽车的出行效率高于汽车，同时成本低于直升机；

二是，ToB/ToG的常态化需求，ToB中短途的景区游览及公务出行，ToG主要包括警务航空、基础设施检查（尤其是公路交通不便区域）等，飞行汽车在该场景下比直升机具有成本和环保优势；

三是，ToC个人或家庭的城区出行，主要用于通勤和差旅，飞行汽车可有效避免由于路面拥堵造成的时间浪费，提高出行效率。

图4 eVTOL的应用场景

2．飞行汽车产业布局现状

当前飞行汽车处于由概念转向产业化的阶段，几百家市场参与者主要分为三大类型：一是航空制造商，如波音、贝尔、巴西航空等；二是汽车企业，如丰田、现代、广汽、吉利、小鹏汽车等；三是科技公司，如亿航、英特尔、谷歌、腾讯等。几年来，飞行汽车行业的市场主体数量呈现迅速增多的趋势，且多家企业宣布将在2025-2026年进入飞行汽车商用阶段，主要企业发展布局情况详见表1。

表1飞行汽车制造商发展布局

可以看出，当前飞行汽车行业正处于从零到1的商用化拐点阶段，未来能否实现从1到N的突破，将取决于影响飞行汽车商业化落地的核心因素。

三、飞行汽车商业化落地的核心要素

实现飞行汽车商业化落地的三大核心要素是技术、政策法规与市场环境。其中，技术要素包括动力推进技术、高升阻比轻质车体技术和低空飞行智能驾驶三大核心技术；政策法规要素包括适航审定、低空空域管理等政策，以及航线制定、行驶规则、事故责任划分、空中执法手段等在内的空中行驶规则等；市场环境要素主要包括城市空中交通及立体交通的基础设施、商业模式、保险以及公众接受度等因素。

飞行汽车行业的进一步发展，需要政府及相关规则研究制定机构、产业链上下游（包括各类技术与服务运营提供商、出行服务集成商）等协同配合和共同推进。下面重点解析eVTOL商业化落地的核心要素。

1．核心技术要素

eVTOL核心技术要素包括动力电池、轻质车身和低空飞行智驾技术。这三个技术的发展成熟直接影响eVTOL的性能及商业化落地进程。

（1）动力电池

飞行汽车需要高比能量动力电池，电池能量密度是决定飞行汽车eVTOL能否商业化落地的核心要素之一。飞行汽车的商业化要求续航应至少达到200公里，参考清华大学郝瀚副教授团队的测算结果（详见图5），那么电池的能量密度必须提升至300-400Wh/kg。

具体测算过程如下：通常情况下，eVTOL的最大起飞质量约1000kg，电池占总质量的比例约为30%，这一占比在极限减重的情况下可达到50%，因此eVTOL上电池的质量极限约为500kg。

当电池能量密度达到200Wh/kg时，仅能支持eVTOL续航100公里左右，此时所需电池容量为70kWh。若eVTOL需要续航200公里，则需电量超500kWh。按照每度电对应电池质量约5kg计算，意味着需要2.5吨电池，而eVTOL上电池质量极限是500kg,显然如此能量密度比的电池无法满足eVTOL续航要求。

当电池能量密度提升至400Wh/kg，eVTOL续航200公里所需电池容量约90kWh，在车身轻量化和电池系统轻量化的理想状态下甚至可支撑eVTOL续航300公里。如果电池能量密度进一步提升至600Wh/kg时，eVTOL飞行汽车的续航甚至可达400km。

图5动力电池能量密度对飞行汽车续航的影响

经过测算，飞行汽车eVTOL商用化需要电池能量密度达到300-400Wh/kg。目前围绕飞行汽车所需的高比能量电池，两家公司已取得突破进展。宁德时代在2023年4月发布了凝聚态电池（半固态），其比能量达到500Wh/kg，容量在20~50Ah左右，有望于2024年量产；正力新能发布了航空电池，能量密度约320Wh/kg，同时支持超快充，15分钟可充电至电池80%的电量。另外，固态电池也是一种可行的技术方向，全固态电池有望满足飞行汽车对于电池技术的各项要求。预计固态电池2027年左右可实现商业化。

（2）轻质车身

飞行汽车对于轻质车身的要求非常高。轻质车身技术主要包括整机空气动力学和轻量化材料技术，目前处于持续优化阶段，主要方式为优化机身和机翼空气动力学设计。

其中，整机空气动力学方面的技术尚欠成熟，由于飞行汽车平台构型升阻比小、气动阻力大，导致其荷载较小、经济性较差，因此单纯依靠多旋翼的机型能效较低，复合翼或倾斜翼是主要发展方向；轻量化材料技术较为成熟，由于eVTOL车体必须兼顾高强度和轻量化，应综合考虑密度低和强度高的材料，目前常见材料是碳纤维复合材料，小鹏汇天使用的就是该材料。

（3）低空飞行智驾技术

目前低空飞行智驾技术处于发展早期，多数eVTOL配备飞行员，预计L5级智能驾驶技术将在2030年后实现商业化落地，届时需要整个系统体系的协同管理。飞控技术包括感知、决策、控制和通信技术四大领域，当前主要技术难点与研究方向如下：

第一，在感知领域，飞行汽车需要对起降区域的环境、可行区域做出精准判断，监测环境相对复杂，同时对抗噪声干扰和监测距离也有较高要求，但是现有传感器技术难以满足如此高的要求。在微机电传感器基础上的复杂气象环境感知技术是传感器的发展方向；

第二，在决策领域，飞控算法主要涉及不同机型的姿态控制问题，对多旋翼、复合翼、倾旋翼的控制难度依次升高，目前研发企业正在推进相关智驾算法研究；

第三，在控制领域，行业内主要研究方向包括传统的线性飞行控制、以AI为基础的深度学习飞行控制、主要基于模型实现的非线性控制；

第四，在通信技术领域，现有通信技术可以满足点对点飞行的需求，但是不同区域的通信信号覆盖情况差异明显，难以满足eVTOL大范围普及要求的通信稳定性和可靠性保障需求。

2．政策法规要素

飞行汽车的资质许可主要包括四类证书，分别是型号合格证、生产许可证、运行许可证，以及单机适航证。如图6所示，飞行汽车生产企业只有获得前三个证书，且每款机型获得单机适航证后才能开展商业运营。目前多数企业处于型号合格证审定阶段。eVTOL取得全部资质的流程时间长、成本高。前三证从申请到审批预计需要3-5年时间，预估eVTOL获取适航认证需花费10亿元。

当前全球已有多家企业获得单机适航证（包括特殊适航证/特许飞行证等），具备了试飞的资格。其中国内有吉利沃飞长空、小鹏汇天、亿航等公司，其中亿航是国内首家获得中国民航局型号合格证的企业；国外有JOBY、Alef Aeronautics等公司。

相较于传统大飞机，eVTOL的适航条款中少了燃油、液压、机身增压等复杂系统的验证工作，因此业内认为其适航取证时间相对较短。另外，各国对eVTOL制造商的认证进度也在加快。

图6 eVTOL需要取得的资质证件（适用于中国、美国等市场）

3．其他政策及市场环境要素

低空空域管理、基础设施及公众接受度等也是飞行汽车商业化落地重要影响因素。

首先，在低空空域管理上，目前各国开放的进程存在差异。美国针对低空空域采用分级管理，eVTOL可在非管制空域（3000米以下）自由飞行；日本和韩国的相关政策正在推进；中国对低空空域管理开放的难度较大，毕竟低空空域作为一种国家战略资源，关乎空防安全，同时低空空中交通管理相对复杂。但是近几年中央与地方政府为了更好地支持低空经济产业的发展，纷纷推出引导政策。四川、深圳、湖南、江西等地已经先后开展了低空空域管理改革试点工作。2024年3月5日“低空经济”首次写进了《政府工作报告》，也是首次被定义为增长引擎。因此后续我国低空空域管理进程将会加速，这将大大促进飞行汽车的发展。

其次，在低空基础设施方面，需要与城市规划相匹配，且前期资金投入大。低空基础设施主要包含：垂直起降场等物理基础设施、信息基础设施（通信、导航、监视、气象监测等），以及数字化管理服务系统等。

最后，在公众接受度方面，主要涉及低空飞行噪声、公共安全风险（例如城市载人事故可能带来严重后果）、视觉以及隐私担忧等问题，目前我国相关制度有待完善，人们对飞行汽车也需要一个逐步了解和接纳的过程。

图7飞行汽车低空飞行环境

总而言之，当前我国在低空空域管理、飞行汽车运行时的起降场地、配套设施等一系列体系建设刚刚起步，虽然中央和地方政府在大力推进，但是仍需经历较长时间的摸索期，这就决定了飞行汽车大规模商业化落地不可能短期内快速实现。

四、飞行汽车商业化路径与市场空间预判

1．飞行汽车商业化路径预判

飞行汽车的商业化路径由产品成熟度和优势使用场景共同决定。盖斯特研究团队综合考虑了技术、政策法规及市场环境等核心要素对飞行汽车产品量产落地的影响，以及飞行汽车在短途（<300km）、易堵车的大型城市内、公路交通不便等场景下的高效出行优势，判断飞行汽车未来商业化路径将分为三个阶段：

第一阶段，2025年飞行汽车将迎来小规模的商业化应用，率先从B端切入，主要应用在乘员少、航程要求低、点对点、追求出行效率或体验的场景中，例如公共设施检查、空中旅行、抢险救援等。

第二阶段，2030年飞行汽车产业将迎来快速发展时期，主要应用场景是300公里内的短途出行场景，同时将逐步向城区渗透，例如警务航空（巡线巡逻）、公务出行、紧急医疗等。

第三阶段，2040年飞行汽车产业将实现初步规模化，随着基础设施完善，逐步由点对点运行向不定点、不定时的空中出租车服务方向发展，同时私人飞行汽车也将具有一定的市场规模。

2．飞行汽车市场空间的预判

图8飞行汽车成本及市场规模预测

飞行汽车成本分为整车购买成本和运营成本。飞行汽车成本下降趋势及市场规模预测如图8所示。考虑到核心技术逐渐成熟与规模效应显现所带来的成本下降，预计飞行汽车整车购买成本将从2025年的500万元，降至2040年的100万元；运营成本主要包含保险、维修保养、人工成本（2030年前需要飞行员）、直接飞行成本等，这部分成本预计将从2025年的150元/10分钟下降到2040年的50元/10分钟。

飞行汽车市场规模由三部分构成：整车销售规模、相关产业链规模及服务运营收入。整车销售方面，预计2025年中国飞行汽车市场规模约800台、2030年约2000台、2040年将超5000台。结合飞行汽车商业化路径下的核心应用场景、产品成本及运营成本趋势、未来市场规模等各种因素，盖斯特预测：中国飞行汽车的产业产值将在2025年、2030年和2040年分别达到100亿、500亿和1500亿元。

综上所述，在电动化、网联化、智能化等科技持续进步，以及社会需求的共同推动下，飞行汽车的概念阶段被快速突破，全球几百家企业在飞行汽车领域布局，eVTOL成为现阶段的主流产品方向。飞行汽车作为一种新型交通工具，当前仍处于起步期，其产业化进程受到核心技术、政策法规、市场环境等多种核心因素的影响。盖斯特预测：我国飞行汽车的应用及商业化落地将经历三个发展阶段，从2025年小规模商用阶段的空中旅行、抢险救援等，逐渐发展到2030年快速发展期的多种应用场景，再到2040年初步产业化阶段的空中出租车服务和私人飞行汽车等。飞行汽车前景广阔，具有巨大的市场潜力。未来随着飞行汽车应用落地，人类梦想中陆空一体的智能立体交通时代将会逐步到来。