الأخضر للإقلاع - داخل صناعة الطائرات الكهربائية

لماذا خفضت المتحدة مجلتها على متن الطائرة بمقدار أونصة واحدة

في عام 2018 ، بدأت الخطوط الجوية المتحدة بطباعة مجلتها على متن الطائرة على ورق أخف وزناً ، حيث خفضت أونصة واحدة من كل مجلة إلى 6.85 أونصة. في ذلك الوقت ، قامت يونايتد بتشغيل 744 طائرة رئيسية بسعة مقاعد متوسطة تصل إلى 210 تقريبًا. وهذا يُترجم إلى انخفاض بحوالي 13 رطلاً فقط في كل رحلة - وهو نفس وزن كالفير كينج تشارلز الهزيل. ومع ذلك ، قال يونايتد إن هذا أدى إلى توفير 170 ألف جالون من الوقود سنويًا ، مما يترجم إلى 290 ألف دولار في تكاليف الوقود.

هوامش ربح صناعة الطيران هي من أنحف أي صناعة في العالم. ويمثل الوقود ما يقرب من نصف تكلفة تشغيل شركة طيران. لذلك ، ليس من المستغرب أن تبحث شركات الطيران باستمرار عن طرق جديدة ومبتكرة لخفض هذه النفقات الكبيرة "التي لا يمكن السيطرة عليها".

أدخل: الطائرة الكهربائية.

تتعهد الطائرة الكهربائية بتقليل تكاليف الوقود بشكل كبير (فقط المبلغ الذي لا يزال قيد المناقشة) مع إنقاذ الكوكب في نفس الوقت (إلى حد ما) من نفايات الوقود الخطرة. ومع ذلك ، إذا كان تسلا يمثل أي مؤشر ، فإن الطريق من الوقود الأحفوري إلى الكهرباء ليست ممهدة بسلاسة ؛ البطارية والبنية التحتية والسلامة والمسائل التنظيمية كثيرة.

تحلل هذه المقالة أسباب ظهور الطائرة الكهربائية في المقدمة الآن ، والتقنيات والعقبات ، وحجم السوق ، والمشهد التنافسي. سنخمن أيضًا متى ستطير في أول طائرة كهربائية.

لماذا تقلع الطائرات الكهربائية الآن؟

الجواب الأساسي على السؤال عن سبب احتلال الطائرات الكهربائية لحظتها في الشمس الآن هو تنظيم المناخ. في الآونة الأخيرة ، وجه المنظمون الأمريكيون والأجانب دعوات جادة للحد من الانبعاثات. في حين أن 2-3٪ فقط من الانبعاثات العالمية تأتي من الطيران ، وفقًا لرولاند بيرجر ، قد يصل هذا إلى 10٪ بحلول عام 2050 أو حتى 24٪ إذا أصبحت القطاعات الأخرى أنظف بشكل أسرع كما يتوقع بعض الخبراء. تدعو منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) ، وهي وكالة تابعة للأمم المتحدة ، إلى وضع حد أقصى لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الطيران اعتبارًا من عام 2020 (نمو محايد للكربون). مع زيادة اعتماد الدفع الكهربائي ، يمكن أن يظل هذا ثابتًا نسبيًا عند 2-5 ٪.

توقعات نمو السفر الجوي وانبعاثاته من اتحاد النقل الجوي الدولي

وبالطبع هناك العنصر الاقتصادي. تستند دراسة الجدوى للطائرات الكهربائية أساسًا على ثلاث ركائز:

1. انخفاض تكاليف التشغيل
2. إطلاق العنان لسوق سفر إقليمي جديد
3. القدرة على تلبية معايير انبعاثات الكربون الإلزامية

وفقًا لشركة Ampaire الناشئة للطائرة الكهربائية ، يمكن أن تؤدي الطائرة الكهربائية مقابل طائرة الوقود الأحفوري إلى انخفاض بنسبة 90٪ في تكاليف الوقود ، وخفض بنسبة 50٪ في الصيانة ، و 66٪ أكثر هدوءًا في الإقلاع والهبوط ، و 0٪ من انبعاثات أنبوب العادم. ستكون هذه التكاليف المخفضة بمثابة نعمة لسوق الرحلات القصيرة البالغة 26 مليار دولار (حوالي 30٪ من جميع الرحلات الجوية حاليًا) - مما يؤدي إلى إنشاء خدمة بين المطارات الإقليمية الصغيرة التي لا تعد اقتصادية حاليًا.

يرى دين دونوفان ، العضو المنتدب في شركة DiamondStream Partners للاستثمار في مجال الطيران والسفر ، كيف يمكن للطائرات الكهربائية أن تنقذ اليوم للوجهات الإقليمية غير الاقتصادية حاليًا ، ويقدر أن 8000 مطار إضافي ستكون قادرة على الخدمة بشكل مربح.

من المتوقع أن تفتح الطائرات الكهربائية الطرق الإقليمية غير المربحة سابقًا

بالإضافة إلى ذلك ، وبفضل العديد من الإنجازات التكنولوجية من شركات السيارات العاملة في مجال السيارات الكهربائية ، يتم طرح حلول جديدة منخفضة التكلفة وأخف وزنًا وعالية الطاقة في السوق.

ومع ذلك ، في حين أن جميع العوامل المذكورة كانت تتراكم ببطء خلال السنوات القليلة الماضية - لا شيء جديد تمامًا. ما أوصل الأشياء حقًا إلى نقطة تحول ، وفقًا لما قاله الرئيس التنفيذي لشركة Wright Electric جيفري إنجلر ، هو موردو المستوى 1 واللاعبون الذين يعلنون عن التزاماتهم تجاه الطائرات الكهربائية. "على سبيل المثال ، في العام الماضي ، أعلن مطار هيثرو أنهم سوف يتنازلون عن رسوم الهبوط للسنة الأولى ، لأول طائرات كهربائية هجينة أو طائرات كهربائية. في العام الذي سبق ذلك ، أعلنت شركة easyJet أنها تعمل معنا. إنها في حد ذاتها مجرد قطعة واحدة ، ولكن إذا أضفتها ، فهي ذات مغزى ".

الجلد الفعلي الآن في اللعبة.

في أبريل 2019 ، كشفت شركة Collins Aerospace عن خطط لتطوير سوق الطيران الكهربائي ، بما في ذلك منشأة عالية الطاقة وعالية الجهد بقيمة 50 مليون دولار لتصميم واختبار "محرك الدفع الأكثر كثافة وكفاءة في الصناعة" في روكفورد ، إلينوي. في يونيو 2019 ، قامت شركة Rolls-Royce بتسريع استراتيجيتها للكهرباء من خلال الاستحواذ على أعمال الدفع الكهربائية والهجينة في مجال صناعة الطائرات. أخيرًا ، جاء الإعلان الأخير في يوليو 2019 من شركة BAE Systems التي أعلنت أنها ستعمل مع شركة Wright Electric التي تعمل في مجال صناعة الطائرات على "أنظمة التحكم في الطيران وإدارة الطاقة".

سوق إقليمي ضخم ينتظر الاشتعال (تحليل حجم السوق)

سوق الطائرات الكهربائية صغير حاليًا - يقدر بنحو 99 مليون دولار في 2018. وتتوقع الأسواق والأسواق أن ينمو هذا إلى مستوى متواضع يصل إلى 122 مليون دولار بحلول عام 2023 ، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 4٪ تقريبًا. من أجل المقارنة ، يبلغ سوق المركبات الكهربائية حوالي 119 مليار دولار وسوق الطائرات التجارية العالمية 840 مليار دولار . إذن البطاطس صغيرة حاليًا. لكي أكون صريحًا ، لا توجد طائرات تعمل بالطاقة الكهربائية في العمليات التجارية اليوم.

بالنظر إلى أبعد من ذلك ، يبدو المستقبل ... حسنًا ، كهربائي. تتوقع UBS سوق طيران كهربائي هجين بقيمة 178 مليار دولار بحلول عام 2040 مع نمو قوي بشكل خاص يبدأ في عام 2028 عندما من المتوقع تسليم أول طائرة كهربائية هجينة 50-70 مقعدًا. هذا يفترض حوالي 16،077 عملية تسليم بمتوسط ​​سعر يبلغ حوالي 11 مليون دولار. من المتوقع أن تظل جاذبية السوق محدودة حتى عام 2028 مع الافتقار إلى المنتجات التنافسية ، ومع ذلك ، نظرًا لأن الوافدين الجدد المتعثرين مثل Eviation و Ampaire و Wright Electric يخرجون بمنتجات قابلة للتطبيق ، يجب أن يبدأ السوق في الطيران.

يُعرف السوق الإقليمي بأنه الرحلات التي تقل عن 500 كيلومتر (كم) أو ~ 310 ميل من المتوقع أن تقود نمو الطائرات الكهربائية والهجينة. ويرجع ذلك إلى (1) سعة البطارية المحدودة و (2) الجدوى الاقتصادية الجديدة لخدمة هذه المسارات التي كانت خاسرة في السابق.

تتوقع شركة سيمنز تسلسلًا زمنيًا مشابهًا نسبيًا مع توقع هبوط الطائرات العسكرية والأضواء الفائقة أولاً (بسبب قواعد إصدار الشهادات الأقل صرامة) ، متبوعًا بتكثيف للأنظمة المعتمدة في عام 2022 ، والرحلات المجدولة القائمة على الطائرات الهجينة في عام 2030 ثم أخيرًا. بحلول عام 2050 ، تتوقع شركة سيمنز أن الدفع الكهربائي سيكون "الحل القياسي" لجميع قطاعات الطائرات. إن تنبؤات فريق Roland Berger لخبراء الفضاء في نصف الكرة الأرضية - توقع أول طائرة كهربائية هجينة يزيد عدد مقاعدها عن 50 مقعدًا ستدخل الخدمة التجارية بحلول عام 2032.

خريطة التنبؤ بالدفع الكهربائي لشركة Siemens: سيكون الدفع الإلكتروني هو المعيار بحلول عام 2050

لنلق نظرة على السوق من منظور الاستخدام. ويقدر الرئيس التنفيذي لشركة Ampaire Kevin Noertker أن "شركات النقل الكبرى تخدم حوالي 150 مطارًا في الولايات المتحدة. تخدم الخطوط الجوية الأمريكية التجارية حوالي 500 مطار ، ومع ذلك ، هناك حوالي 5000 مطار محلي يمكنها دعم الطيران التجاري. وهذا يعني أن عدد المطارات التي يمكن أن تقدم خدمات تجارية يمكن أن يزيد بمقدار 10 أضعاف ".

هناك طريقة أخرى للتفكير في الأمر وهي النظر إلى العدد المتوقع للطائرات الإقليمية التي ستتقاعد وبالتالي تحتاج إلى استبدالها. تتوقع شركات تصنيع المعدات الأصلية الرئيسية أن يتم استبدال حوالي 10000 طائرة تسع 9 ركاب بافتراض عدم وجود توسع في السوق. بافتراض أن سعر الطائرة يتراوح بين 5 و 10 ملايين دولار ، فإن حجم السوق يتراوح بين 50 و 100 مليار دولار. ومع ذلك ، يتوقع الكثير في الصناعة ، بما في ذلك Noertker ، توسعًا كبيرًا في السوق الإقليمية "مدفوعًا بانخفاض الأسعار على الطرق الحالية ، ولكن مدفوعًا بشكل خاص بفتح طرق جديدة لم تكن مربحة من قبل". يستمر نويرتكر في الإشارة إلى أن "المجموعات الأكثر تحفظًا تقول ضعف عدد الطائرات المطلوبة. ذهب البعض إلى حد القول بزيادة 10x في عدد الطائرات التي تخدم السوق. زيادة الطلب هو العامل الدافع ".

بعد ذلك ، دعنا نلقي نظرة على اللاعبين الفرديين الذين يقودون هذا السوق.

كبار مصنعي المعدات الأصلية يغمسون أجنحتهم في الكهرباء

غطت شركات تصنيع المعدات الأصلية الكبرى مثل Boeing و Airbus أصابع قدمها في سوق الطائرات الكهربائية. دخلت Boeing في شراكة مع شركة Zunum الناشئة (المزيد في Shocking Startups أدناه) للمساعدة في منح نفسها بعض التعرض للصناعة ، وقد جربت Airbus مشاريع مثل Vahana و City Airbus و E Fan X.

بالإضافة إلى استثمارها في Zunum ، تعمل شركة Boeing Aurora Flight Sciences ، وهي شركة أبحاث في مجال الطيران والملاحة الجوية تم الاستحواذ عليها في عام 2017 ، على تطوير شبكة من سيارات الأجرة الطائرة بشراكة مع أوبر. في يناير 2019 ، أجرت Aurora Flight Sciences أول رحلة تجريبية لها لمركبة ركاب جوية ذاتية القيادة تعمل بالكهرباء بالكامل (في الصورة أدناه).

كان الاختبار صغيرًا نسبيًا ، حيث حلقت طائرة الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) لبضع ثوانٍ فقط قبل الهبوط. ومع ذلك ، من التقدم أن نرى أن شركة تصنيع المعدات الأصلية الكبيرة مثل Boeing تستثمر في مستقبل "سيارات الأجرة الطائرة" الكهربائية المستقلة ، مما يخلق وسيلة نقل جديدة تمامًا للتنقل الحضري (فكر: ناطحة سحاب قفز).

تهتم شركة إيرباص أيضًا بإطلاق شبكة سيارات الأجرة الطائرة الخاصة بها. في العام الماضي ، عرضت شركة إيرباص طائراتها من طراز Vahana VTOL. في مارس 2019 ، قدمت شركتا إيرباص وأودي تاكسيها الجوي CityAirbus الذي يتسع لـ 4 ركاب كجزء من مبادرة الاتحاد الأوروبي لمشروع Urban Air Mobility وغرّدت "الرحلة الأولى قريبًا".

ومع ذلك ، هناك الكثير من أوجه عدم اليقين - الاقتصاد النهائي ، والمسائل التنظيمية ، وقضايا السلامة ، وقضايا البنية التحتية (كيف يتعامل نظام مراقبة الحركة الجوية المتعثر بالفعل مع زيادة 10 أضعاف في عدد الطائرات ذات 9 مقاعد؟) ، وأكثر من ذلك. تجعل هذه الأشياء المجهولة من الصعب على الشركات المصنعة للمعدات الأصلية الكبيرة والمتداولة علنًا استثمار رأس مال كبير وبالتالي فتح السوق أمام الشركات الناشئة الريادية والحيوية التي تبحث عن ألفا.

يلاحظ دين دونوفان ، العضو المنتدب في شركة DiamondStream Partners للاستثمار في مجال الطيران والسفر ، أن "مصنعي المعدات الأصلية مهتمون جدًا بالمساحة ، لكنهم يرون قيمة العمل مع الشركات الناشئة لاستكمال مهاراتهم الحالية. إنهم يدركون نقاط القوة في نماذجهم الحالية في كثير من الحالات تكمل أفكار الشركات الناشئة بدلاً من التنافس معها بشكل مباشر. ليس من الواضح كيف سيحدث ذلك ، لذا تسمح لهم الشركات الناشئة بالمشاركة في بعض المجالات بطريقة منخفضة المخاطر ".

لذلك دعونا نلقي نظرة على هؤلاء اللاعبين الجدد المبتذلين.

الشركات الناشئة المروعة تُكهرب صناعة نائمة (النموذج المالي وتحليل المشهد التنافسي)

يقدر Roland Berger أن هناك حوالي 170 مفهومًا للطيران الكهربائي قيد التنفيذ حاليًا. ومع ذلك ، على الرغم من الطلب الكبير من العملاء ، تم تمويل القليل من 170 صفقة تم تمويلها على نطاق واسع ، وفقًا لما قاله دين دونوفان. يشير دونوفان إلى أنه إذا تطلبت كل شركة من تلك الشركات الـ 170 تمويلًا يصل إلى 100 مليون دولار ، فستحتاج الصناعة الإجمالية إلى 17 مليار دولار للتمويل - وهو مبلغ كبير نسبيًا من رأس المال مقارنة بحجم قطاعها.

يجادل دونوفان بأن السبب وراء صعوبة الحصول على هذه الأموال النقدية على مستوى المستثمرين المؤسسيين هو أن الملف التعريفي الاستثماري لبدء تشغيل الطائرات يصعب تحمله أكثر من مجال الفرص الحالي الذي يركز بشكل أساسي على البرمجيات. يمكن للشركات الناشئة في مجال البرمجيات الوصول إلى الحد الأدنى من المنتجات القابلة للتطبيق بسهولة تامة. ومع ذلك ، فإن مشكلات الاعتماد للشركات الناشئة في مجال الطيران تؤدي إلى تكاليف مقدمة هائلة. وفي الوقت نفسه ، لا تحقق الشركة أي إيرادات. هذا يعني أن الفكرة الموجهة إلى شركة رأس المال المغامر هي أن لديك منتجًا رائعًا جدًا قد تسمح لك الحكومة ببيعه في النهاية. في غضون ذلك ، من المحتمل أن تحتاج الشركة إلى إنفاق مليوني دولار شهريًا.

إذن كيف يمكننا سد فجوة التمويل هذه؟ بناءً على الخبرة السابقة ، فأنت بحاجة إلى قلب وروح ملياردير على استعداد للاستثمار في مشروع شغف بالحيوانات الأليفة. A la Paul Graham و Stratolaunch (طائرة مصممة لحمل الصواريخ إلى الفضاء) أو الأكثر وضوحًا ، Elon Musk والسيارات الكهربائية والسفر في الفضاء. إذا كانت هذه هي الإجابة ، فيبدو أن Eviation لديها أكبر دعم في هذه المرحلة بدعمها من الملياردير ريتشارد تشاندلر. لكن دعونا نلقي نظرة أكثر تعمقًا على جميع اللاعبين.

Ampaire - عيون على الجائزة: تركز بقوة على الإقليمية

إستراتيجية

تركز شركة Ampaire الناشئة التي تتخذ من لوس أنجلوس مقراً لها على طائرات ستة وتسعة و 19 ركاب في البداية. تستخدم Ampaire هيكلًا قائمًا وتعديل أحد الحلول - أشاد به تقرير IDTechEx باعتباره "المشي قبل محاولة تشغيل الإستراتيجية". يعتقد كيفين نورتكر ، الرئيس التنفيذي لشركة Ampaire ، أن "النهج الأكثر كفاءة في رأس المال والنهج الموفر للوقت هو البدء بهياكل الطائرات الحالية".

نجحت Ampaire مؤخرًا في اختبار طائرة تتسع لخمسة ركاب مزودة بمحرك كهربائي مُعاد تحديثه يعمل على تشغيل مروحة في الجزء الخلفي من الطائرة بمحرك احتراق عادي يقود المروحة في مقدمة الطائرة. يمكن للطائرة المعدلة ، التي كانت في الأصل Cessna Skymaster ، السفر لمسافة تصل إلى 200 ميل بشحنة واحدة وتستخدم وقودًا أقل بنسبة 55٪ من الطائرة غير المعدلة وتكاليف صيانة أقل بنسبة تصل إلى 50٪. يقول الرئيس التنفيذي لشركة Ampaire ، كيفين نويرتكر ، "إنها تشبه نوعًا ما سيارة هجينة تعمل بالكهرباء. نحن حقا نركب معاطف المركبات الكهربائية الأرضية هنا ".

عملاء

اعتبارًا من وقت لاحق من هذا العام ، ستبدأ شركة Mokulele Airlines في هاواي اختبار طائرة هجينة مع Ampaire على طريق ركابها بين مطاري Kahului و Hana في هاواي. الخطة الحالية ، وفقًا لـ Noertker ، هي توفير الخدمة الهجينة تجاريًا بحلول عام 2021.

خارج Mokulele ، لدى Ampaire 14 خطاب اهتمام (LOIs) من شركات الطيران الإقليمية. بالنسبة إلى Noertker ، هؤلاء هم العملاء الأكثر أهمية الذي يمكنه الفوز به.

[شركات الطيران الإقليمية] هي الشركات التي تعرف خصوصيات وعموميات. لقد كافحوا ليكونوا مربحين بسبب تكلفة الوقود. إنهم بحاجة إلى طائرات الآن. وهذا هو المكان الذي نركز فيه.

كيفين نويرتكر ، الرئيس التنفيذي لشركة Ampaire

التمويل

قامت Ampaire بجمع الأموال من مجموعة متنوعة من VCs والمنح الحكومية ومن لاعبين في صناعة الطيران مثل الشركة المصنعة للمحركات Continental Aerospace.

رايت إليكتريك - يتسلق إلى طائرات تتسع لـ 150 مقعدًا

إستراتيجية

شركة Wright Electric هي شركة ناشئة أخرى مقرها لوس أنجلوس تهاجم سوق الطائرات الكهربائية. تتمثل خطة عمل رايت في أن تصبح شركة طيران شبيهة بإيرباص وبوينج ، حيث تقوم بتصميم الأنظمة ودمجها. ومع ذلك ، في البداية ، يأخذ رايت طائرة مشتركة تتسع لـ 9 ركاب ويقوم بتعديلها. على عكس Ampaire ، فإن الهدف النهائي لرايت هو ملاحقة طائرة الركاب التقليدية - طائرة تتسع لـ 150 مقعدًا.

عملاء

في عام 2017 ، تعاونت شركة Wright Electric و easyJet معًا لبناء طائرة كهربائية تتسع لـ 180 مقعدًا لتطير لمسافة تصل إلى 300 ميل بدءًا من عام 2027. وتعتبر شركة easyJet شريكًا طبيعيًا لشركة Wright Electric نظرًا لأن شركة الطيران منخفضة التكلفة لها تاريخ طويل في الترويج لـ ابتكار الطائرات منخفضة الانبعاثات ، وبالطبع تقليل النفقات. ومع ذلك ، فإن إنشاء طائرة نفاثة كهربائية بالكامل بهذا الحجم يبدو وكأنه امتداد - ومن المحتمل ألا يحدث لمدة عقد على الأقل.

يمكن تزويد طائرات easyJet المستقبلية بحزم بطاريات قابلة للتبديل مع تحسين كيمياء الخلايا.

التمويل

في عام 2017 ، طرحت شركة Wright Electric فكرتها لطائرة بدون غاز بسعة 150 مقعدًا في Y Combinator Demo Day في وادي السيليكون بهدف إقامة رحلات قصيرة المدى في السنوات العشر إلى العشرين القادمة. وفقًا لـ Crunchbase ، جمعت الشركة إجمالي 120 ألف دولار مع Y Combinator كمستثمر رئيسي.

Zunum Aero - رؤية هائلة ولكن نفاد التمويل

في ولاية واشنطن ، كانت Zunum Aero ، بدعم من Boeing و JetBlue ، تستعد لرحلات تجريبية لطائرتها الهجينة في وقت ما في عام 2019 ، ومع ذلك ، اعترفت مؤخرًا أنها تواجه بعض الصعوبة في جمع جولة جديدة من التمويل. يبدو أن Zunum قد ارتكب خطأ الذهاب مباشرة إلى طائرات كهربائية هجينة أكبر. ذكرت مجلة Forbes في يوليو 2019 أن Zunum قد أغلقت مقرها في بوثيل بواشنطن ، وأغلقت مكاتبها في إنديانابوليس وإلينوي ، وسرحت ما يقرب من 70 موظفًا. ذكرت صحيفة سياتل تايمز أن زونوم "نفد النقد ، وانهار جزء كبير من العملية". على موقعها الإلكتروني ، تسعى Zunum حاليًا إلى حث المستثمرين للحصول على 50 مليون دولار من السلسلة B. وتقدر Zunum أن رأس المال الإضافي البالغ 80 مليون دولار صافي من ودائع العملاء وقروض الإنتاج سيكون ضروريًا لتقديم ZA10 إلى السوق (وهذا يشمل تسهيلات إنتاجية تبلغ 150 وحدة / سنة) ).

في حين يعتقد البعض في هذا المجال أن Zunum أقل حظًا مما يمكنهم مضغه من خلال محاولة القيام بالدفع وهيكل الطائرة في نفس الوقت ، لا يرى دين دونوفان ، العضو المنتدب في شركة DiamondStream Partners للاستثمار في مجال الطيران والسفر ، فرقًا كبيرًا من حيث رأس المال المطلوب ، "إذا كنت بحاجة إلى 100 مليون دولار وأربع سنوات للطيران أو 75 مليون دولار وثلاث سنوات للطيران ... فهل هذا يحدث فرقًا حقًا؟" لقد أعجب دونوفان بالفعل بفريق Zunum ، مشيرًا إلى أن لديهم "رؤية لا تصدق".

إذا كانت شركة Zunum المدعومة من Boeing و Jet Blue تكافح من أجل الحفاظ على تمويلها ، فكيف يمكن لشركة ناشئة ذات اقتصاديات غير مؤكدة وعقبات تكنولوجية وتنظيمية لا تعد ولا تحصى أن تنجح؟ ربما تكمن الإجابة وراء وجود داعم ملياردير ضخم - كما هو الحال مع Eviation ومقرها إسرائيل.

Eviation - يلتقط معرض Belle of the Paris الجوي الطلبات الحقيقية

أثار الإخلاء شهرة كبيرة في معرض باريس الجوي في يونيو. حصلت الشركة على طلبات "من رقمين" لشراء طائرتها الكهربائية أليس ، التي تبلغ تكلفتها 4 ملايين دولار. يمكن أن تطير أليس لمسافة تصل إلى 650 ميلاً بسرعة تصل إلى 500 ميل في الساعة بمحرك كهربائي على ذيلها وكل طرف من رؤوس أجنحتها. يُذكر أن شركة الطيران الإقليمية كيب إير هي واحدة من أولى شركات الطيران التي تقدم طلبات شراء طائرات كهربائية تجارية.

اعتبارًا من فبراير 2019 (والذي يمكن القول أنه قبل سنوات ضوئية في هذه الصناعة سريعة الحركة) ، كانت Eviation شركة تضم 35 موظفًا بتمويل يصل إلى 200 مليون دولار تقريبًا للحصول على الشهادة - صندوق حرب قوي نسبيًا. جاء معظم التمويل من صندوق الاستثمار الخاص الملياردير ريتشارد تشاندلر مجموعة كليرمونت. استثمرت Clermont 76 مليون دولار في مقابل الأوراق النقدية القابلة للتحويل إلى حصة 70٪ في Eviation وفقًا لإيداع SEC.

اعتماد الطائرة التجارية الكهربائية: لمسة من الاضطراب للوصول إلى السماء الزرقاء

تستخدم الطائرات الكهربائية بالكامل البطاريات (أو بعض أجهزة تخزين الطاقة مثل خلايا الوقود) لتشغيل محرك كهربائي بدلاً من وقود الطائرات لتشغيل المحرك. غالبًا ما تعتمد أنواع البطاريات الحديثة لتشغيل المحركات الكهربائية على الليثيوم ، ومع ذلك ، نظرًا لمحدودية القدرة على التحمل بين الشحنات ، فإن نطاقها محدود.

ستكون بطاريات الليثيوم أيون الحالية قادرة فقط على توليد سرعة قصوى تبلغ 200 ميل في الساعة مقابل سرعة إبحار طائرة الركاب الحالية التي تبلغ 500 ميل في الساعة. في حين أن صناعة السيارات قد أحرزت تقدمًا كبيرًا في بطاريات الليثيوم أيون ، فمن المحتمل أن تكون صناعة السيارات راضية عن كثافة الجاذبية التي تبلغ 350-400 واط / كجم ، بينما تحتاج أنظمة الدفع الحالية للطائرات إلى ما يقرب من 500 واط / كجم. لذلك ، فإن الأمر متروك لصناعة الطيران لتولي القيادة من هنا. اقترح Roland Berger خارطة طريق معقولة لبطاريات 500 Wh / kg هنا.

الخيار الثاني ، وهو الأكثر احتمالاً للإقلاع على المدى القريب ، هو النموذج الكهربائي الهجين الذي يجمع بين توربين غازي ونظام تخزين الطاقة الذي يقود محركًا كهربائيًا خلال أجزاء معينة من الرحلة . بعد كل شيء ، كانت السيارات الكهربائية تسبقها السيارات الهجينة لمدة 20 عامًا تقريبًا.

قامت Ampaire بتعديل Cessnas لمفهومها الهجين مع Ampaire 337 حيث يتم استبدال أحد المحركين بمحرك كهربائي. إلى جانب القيود التكنولوجية ، يعد تعديل النماذج الهجينة وسيلة جذابة لأصحاب المصلحة في الطائرات الكهربائية حيث من المرجح أن تكون الرقابة التنظيمية أقل صرامة.

طائرة كهربائية هجينة

كانت ناسا واحدة من أوائل من بحثوا في دفع الطائرات الكهربائية (EAP) في محاولة للحد من الانبعاثات والتلوث الضوضائي. لدى ناسا طائرة شبه كهربائية تولد بموجبها خلايا الوقود بدلاً من البطاريات طاقة كهربائية تتوقع إدخالها في الخدمة في عام 2035. بشكل أساسي ، يقومون بتطوير أنظمة طاقة أخف بكثير وأكثر كفاءة والتي من المتوقع أن تمكن EAP لمرة واحدة طائرات الممر مثل بوينج 737. ومع ذلك ، من المحتمل أن تكون طائرة كبيرة مثل 737 بعيدة جدًا حيث ستركز الحلول الأولية على الطائرات الإقليمية الأكثر ملاءمة لخدمة مطارات المستوى 2.

خطة دفع الطائرات المكهربة (EAP) التابعة لوكالة ناسا للطائرات الأكبر حجمًا

لاحظ الرئيس التنفيذي لشركة Ampaire ، كيفين نويرتكر ، وجود تحدٍ مثير للاهتمام في مطاردة هذه التكنولوجيا - بحلول الوقت الذي تمر فيه أجزاء نظام الدفع المكهرب بعملية موافقة إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) ، ستكون قد عفا عليها الزمن. على هذا النحو ، يجب عليهم التفكير باستمرار في 10 خطوات للأمام. يوازي Noertker الابتكار الضروري بدورة ترقية iPhone. "علينا أن ننظر إلى الترقيات المنتظمة ، تقريبًا مثل إصدارات iPhone لهذه الطائرات وما إذا كان ذلك في البرامج أو أنظمة التحكم أو تقنية البطارية ، فهذا مجال مثير للاهتمام حيث لا تنتظر أبدًا. نحن لا ننتظر التكنولوجيا. نحن بالتأكيد نتحرك مع ما هو متاح ، لكن علينا أن نكون مرنين في مواجهة تلك التغييرات. وهذه فرصة وتحد مثيران للاهتمام ".

يشير دين دونوفان أيضًا إلى بعض العقبات الكبيرة التي تحول دون اعتماد الطائرات التجارية الكهربائية ، "تحتاج إلى حل وقت شحن البطارية ، ومشاكل التحكم في الحركة الجوية ، ومشكلات الطيار ، والسلامة. من منظور السلامة ، يمكن أن تكون كل رحلة فردية أكثر أمانًا في الواقع لأنه يمكنك إنشاء فائض في محرك كهربائي غير متوفر في المحركات التقليدية ، لذلك إذا فقدت جزءًا ، فلن تفقد كل شيء ... ولكن مع المزيد من الطائرات عندما تطير طائرات تسع 9 ركاب عددًا متزايدًا من الركاب ، يمكن أن يزداد عدد الحوادث ".

أكبر عائق أمام التبني ، وفقًا لبعض المديرين التنفيذيين الذين تحدثنا إليهم ، هو اللامبالاة. بدون إقناع المديرين التنفيذيين في الطائرات بأن هذا استثمار مفيد ، لن تنطلق الصناعة. يعتقد جيف إنجلر ، الرئيس التنفيذي لشركة Wright Electric ، أن الاستثمار الأعلى في البحث والتطوير من الأعلى سوف يتدفق لتسريع العديد من تحديات الطائرات الكهربائية. "تخيل لو كان عدد المهندسين 100 ضعفًا [في موضوع البطارية] ، فكم سيكون المزيد من الابتكار الذي سنحصل عليه."

إذن متى نضيء السماء؟

إن الرغبة المتزايدة في خفض الانبعاثات وخفض التكاليف وفتح سوق إقليمية كلها عوامل دافعة لسوق الكهرباء الهجينة. يبدو من المرجح أن السوق يتعامل مع الأسواق التالية ترتيبًا زمنيًا: (1) غبار المحاصيل / القفز بالمظلات / القفز بالمظلات / القفز بالمظلات بالطائرات الصغيرة في ~ 2020 ، (2) تأجير صغير وشحن في ~ 2025 ، و (3) 50-70 مقعدًا بحلول عام 2030.

كل ما نحتاجه الآن هو تقنية البطاريات (والبنية التحتية). نداء السيد المسك.