暗自发力eVTOL低空经济，3D打印试探三维出行

电动垂直起降飞行器(eVTOL)随着低空经济概念的火爆逐步进入大众视野。

在低空经济圈，除了传统意义上的无人机，更受人们关注的还是eVTOL飞行汽车。

先看一段视频：小鹏的飞行汽车发展史

eVTOL这种新型飞行器凭借其节能环保、低成本、高效率的优势，有望开启三维出行时代。

据摩根士丹利预测，到2040年，eVTOL全球市场规模有望达到1.5万亿美元，届时将有20-30万架投入商业运营。

eVTOL的崛起，不仅意味着交通方式的革新，更预示着一个全新经济形态的诞生——低空经济。这一概念涵盖了eVTOL研发制造、基础设施建设、运营服务、衍生消费等诸多领域，蕴含着巨大的想象空间和创新潜力。

低空经济商业化的挑战

然而，通往未来的路从来不会一帆风顺。对于初露峥嵘的eVTOL产业而言，其商业化之路注定荆棘满途：

首当其冲的，就是严苛的适航审定挑战。美国联邦航空管理局(FAA)已明确将eVTOL归入"特殊类别"(Special Class，即Part 21.17(b))，这意味着它们须接受一系列专门定制的安全标准，远高于传统的小型固定翼飞机(Part 23)和普通级旋翼机(Part 27)。欧洲航空安全局(EASA)也采取了类似做法。而这，仅仅是万里长征的第一步。

AM易道认为，按照Part 21.17(b)的要求，eVTOL制造商还须克服一系列技术难关：

• 如何在轻量化设计的同时，确保机体结构的抗冲击性和疲劳寿命?

• 如何实现大功率电池组和电驱系统的散热和防护?

• 如何开发一套全权限电传操控系统，并验证其在复杂气象和电磁环境下的可靠性?

更不用说追求安静舒适的客舱体验，以及运营的经济性和环保性了。

新技术在低空经济展露头角

值得注意的是，一些前沿技术的发展，正在为eVTOL产业插上腾飞的翅膀。

人工智能(简称AI)在低空经济领域大有可为。基于AI视觉的自主感知避障、基于AI决策的多机协同编队、基于AI控制的全自主飞行，都将为eVTOL的安全性、智能化水平带来质的飞跃。

而在制造方面尤以3D打印最为瞩目：

事实上，增材制造技术早已渗透到了eVTOL的设计、制造、装配、维修等各个环节。

在研发阶段，3D打印可快速制作飞行器外形和内部结构的概念验证模型，加速设计迭代;

在生产阶段，3D打印可实现飞机核心部件(如机翼、机身、发动机)的一体化制造，大幅简化装配工艺，提高轻量化水平;

在维修阶段，3D打印可现场快速制造所需零部件，缩短维修周期，降低备件库存。

以2022年空客推出的CityAirbus NextGen为例，这款eVTOL采用了3D打印技术，AM易道猜测其中分布式电动机的复杂外壳， 座舱内饰部件，均使用3D打印制造。

英国GKN航空公司宣布，将启用第三代定向能沉积(DED)金属3D打印机，实现钛合金飞行器结构件的一体化制造。这一突破性进展，将助力eVTOL的轻量化设计和制造，提高其续航能力。

同时，其还将开发eVTOL座舱内饰等非承力部件的非金属聚合物3D打印解决方案，进一步拓展增材制造在eVTOL领域的应用范围。

从金属到非金属，从结构件到内饰件，3D打印正在eVTOL的各个部位崭露头角。未来，随着多材料混合制造等新工艺不断成熟，3D打印有望成为eVTOL的"标配"，全面渗透产业链各个环节，助力其加速迈向商业化。

3D打印催生商业新模式

不仅于此，3D打印还有望催生eVTOL领域全新的商业模式：

对于制造商而言，3D打印意味着更低的固定资产投入、更灵活的产能调配、更快的新品迭代。这将显著降低行业进入门槛，让更多初创公司获得"造飞机"的机会。据AM易道不完全统计，目前全球从事eVTOL研发的企业已超过200家，其中不乏许多专注3D打印制造的新锐力量，凸显了这一技术对产业竞争格局的重塑效应。

对于运营商而言，3D打印意味着更低的维修成本、更短的停场时间、更高的运营效率。借助3D扫描和建模技术，运营商可快速判断受损部件的形状和尺寸，并利用机载3D打印设备现场制造所需零件，将停场时间从数天缩短至数小时。同时，预制常用易损件的3D打印模型库，也可大幅降低传统备件库存压力，提高供应链韧性。

对于终端用户而言，3D打印则意味着更个性化的出行体验。想象一下，乘客只需提前上传个人偏好，eVTOL运营商即可利用3D打印快速定制专属座椅、把手、内饰，打造"私人专属"的出行服务。

既然是飞行汽车，汽车的内饰定制化以及整车轻量化能用3D打印的逻辑也可以移植到飞行汽车的概念里来，更多汽车的相似案例可以看AM易道之前发表的文章：

• 复合材料3D打印零件代替金属上飞机，看航空经典案例

• 拥抱3D打印，凯迪拉克和比亚迪的高端选择
  

• 比亚迪再招3D打印人才？看完这篇文章，领悟汽车制造未来。
  

eVTOL发展制约因素

eVTOL不论用哪种方式制造，要真正成为城市空中交通的主力军，尚须跨越诸多难关。

一是基础设施瓶颈。eVTOL起降平台(Vertiport)选址、智能充电/调度系统开发、应急救援设施配套，都面临技术难题和政策掣肘，非一朝一夕之功。

二是空域管理困境。超低空领域尚无成熟的空管方案。如何在确保安全的前提下，实现eVTOL与无人机、通航飞机的融合运行，是一个世界级难题。

三是法规标准缺失。涉及eVTOL适航审定、驾驶员管理、运行监管的法律法规尚在制定中，短期内难以完全明确，为产业发展带来诸多不确定性。

四是高昂运营成本。摩根斯坦利估算，eVTOL单次飞行成本高达8.5-10.7美元/英里，是网约车的6-8倍。如何通过车辆和运力规模化、充电和维修自动化等手段降本增效，是摆在每一个运营商面前的大考。

写在最后

尽管商业化之路荆棘满途，但低空经济仍是一个充满想象力的赛道。在节能减排、智慧出行、城市拥堵、应急救援等多重需求的驱动下，eVTOL的需求真实存在。

历经航空航天和汽车行业洗礼的3D打印技术，无疑将扮演关键角色。

飞行汽车的“飞行部分”无比需要3D打印的轻量化、一体化、高品质制造；而“汽车部分”的个性化、电磁热管理、易迭代、小批产的能力也是3D打印的强项。

AM易道可以预见，在政策利好、资本助力、技术协同的多重加持下，低空经济与3D打印必将携手共进，加速产业化落地。那些技术过硬、模式领先、善于融合的企业，才能用三维制造点亮人类三维出行。

这场万亿低空经济的盛宴，你准备好了吗？