Green for Take Off - ในอุตสาหกรรมเครื่องบินไฟฟ้า

เผยแพร่แล้ว: 2022-03-11

เหตุใด United จึงลดนิตยสารบนเครื่องบินลงหนึ่งออนซ์

ในปี 2018 สายการบินยูไนเต็ดแอร์ไลน์เริ่มพิมพ์นิตยสารบนเครื่องบินบนกระดาษน้ำหนักเบา โดยลดนิตยสารแต่ละฉบับลง 1 ออนซ์เหลือ 6.85 ออนซ์ ในขณะนั้น United ให้บริการเครื่องบินสายหลัก 744 ลำ โดยมีความจุที่นั่งเฉลี่ยประมาณ 210 ลำ นี่แปลว่าลดลงได้เพียง 13 ปอนด์ต่อเที่ยวบิน ซึ่งเท่ากับน้ำหนักของคาวาเลียร์ คิง ชาร์ลส์ ร่างผอมบาง อย่างไรก็ตาม United กล่าวว่าสิ่งนี้ช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้ 170,000 แกลลอนต่อปี ส่งผลให้ต้นทุนเชื้อเพลิงอยู่ที่ 290,000 ดอลลาร์

อัตรากำไรของอุตสาหกรรมการบินเป็นส่วนที่บางที่สุดในบรรดาอุตสาหกรรมใดๆ ในโลก และเชื้อเพลิงก็เกือบครึ่งหนึ่งของค่าใช้จ่ายในการบริหารสายการบิน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่สายการบินต่างๆ มักจะแสวงหาวิธีการใหม่ๆ ที่สร้างสรรค์เพื่อลดค่าใช้จ่ายที่ "ควบคุมไม่ได้" และจำนวนมากนี้

ป้อน: เครื่องบินไฟฟ้า

เครื่องบินไฟฟ้าสัญญาว่าจะลดต้นทุนเชื้อเพลิงลงได้อย่างมาก (เพียงเท่านี้ยังมีการอภิปรายอีกมาก) ในขณะเดียวกันก็ช่วยโลก (บ้าง) จากขยะเชื้อเพลิงที่เป็นอันตรายไปพร้อมๆ กัน กระนั้น หากเทสลาเป็นเครื่องบ่งชี้ใด ๆ ถนนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปจนถึงไฟฟ้าก็ไม่ใช่ถนนที่ปูอย่างราบรื่น แบตเตอรี่ โครงสร้างพื้นฐาน ความปลอดภัย และปัญหาด้านกฎระเบียบมากมาย

บทความนี้วิเคราะห์สาเหตุที่เครื่องบินไฟฟ้ากำลังมาอยู่แถวหน้า เทคโนโลยีและอุปสรรค ขนาดของตลาด และแนวการแข่งขัน เราจะเดาด้วยว่าคุณจะบินด้วยเครื่องบินไฟฟ้าลำแรกเมื่อใด

ทำไมเครื่องบินไฟฟ้าถึงขึ้นบินตอนนี้?

คำตอบหลักสำหรับคำถามที่ว่าทำไมเครื่องบินไฟฟ้าถึงต้องอยู่กลางแดดในตอนนี้คือการควบคุมสภาพอากาศ เมื่อเร็ว ๆ นี้หน่วยงานกำกับดูแลของสหรัฐอเมริกาและต่างประเทศได้เรียกร้องให้ลดการปล่อยมลพิษอย่างจริงจัง โรแลนด์ เบอร์เกอร์ ระบุว่า ขณะที่ "เพียง" 2-3% ของการปล่อยมลพิษทั่วโลกมาจากการบิน อาจถึง 10% ภายในปี 2593 หรือแม้แต่ 24% หากภาคอื่นๆ ได้รับความสะอาดเร็วขึ้นตามที่ผู้เชี่ยวชาญบางคนคาดการณ์ไว้ องค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (ICAO) ซึ่งเป็นหน่วยงานของสหประชาชาติ เรียกร้องให้มีการจำกัดการปล่อย CO2 สำหรับการบินสุทธิ ณ ปี 2020 (การเติบโตที่เป็นกลางของคาร์บอน) ด้วยการใช้ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มากขึ้น สิ่งนี้อาจยังคงค่อนข้างคงที่ที่ 2-5%

การคาดการณ์การเติบโตของการเดินทางทางอากาศและการปล่อยมลพิษจาก IATA

การคาดการณ์การเติบโตของการเดินทางทางอากาศและการปล่อยมลพิษจาก IATA

และแน่นอนว่ามีองค์ประกอบทางเศรษฐกิจ กรณีธุรกิจสำหรับเครื่องบินไฟฟ้าโดยพื้นฐานแล้วอยู่บน 3 เสาหลัก:

  1. ลดต้นทุนการดำเนินงาน
  2. เปิดตัวตลาดการท่องเที่ยวระดับภูมิภาคใหม่
  3. ความสามารถในการปฏิบัติตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่จำเป็น

จากข้อมูลของ บริษัทสตาร์ทอัพเครื่องบินไฟฟ้า Ampaire เครื่องบินไฟฟ้าเทียบกับเครื่องบินเชื้อเพลิงฟอสซิลสามารถลดต้นทุนเชื้อเพลิงได้ 90% ลดการบำรุงรักษา 50% การขึ้นและลงจอดเงียบลง 66% และการปล่อยไอเสีย 0% ต้นทุนที่ลดลงเหล่านี้จะเป็นประโยชน์ต่อตลาดระยะใกล้มูลค่า 26 พันล้านดอลลาร์ (~30% ของเที่ยวบินทั้งหมดในปัจจุบัน) ซึ่งเป็นการสร้างบริการระหว่างสนามบินระดับภูมิภาคขนาดเล็กที่ไม่ประหยัดในปัจจุบัน

ดีน โดโนแวน กรรมการผู้จัดการของบริษัทการลงทุนด้านการบินและการเดินทาง DiamondStream Partners เห็นว่าเครื่องบินไฟฟ้าสามารถประหยัดเวลาสำหรับจุดหมายปลายทางในภูมิภาคที่ไม่ประหยัดในปัจจุบันได้อย่างไร โดยคาดว่าสนามบินเพิ่มเติมอีกประมาณ 8,000 แห่งจะสามารถให้บริการอย่างมีกำไร

เครื่องบินไฟฟ้าที่คาดว่าจะเปิดขึ้นในเส้นทางภูมิภาคที่ไม่หวังผลกำไรก่อนหน้านี้

เครื่องบินไฟฟ้าคาดว่าจะเปิดเส้นทางภูมิภาคที่ไม่หวังผลกำไรก่อนหน้านี้

นอกจากนี้ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากมายจากบริษัทยานยนต์ที่ทำงานเกี่ยวกับยานพาหนะไฟฟ้า โซลูชันใหม่ที่มีต้นทุนต่ำกว่า น้ำหนักเบากว่า และกำลังสูงกำลังออกสู่ตลาด

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าปัจจัยทั้งหมดที่กล่าวถึงจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ก็ไม่มีอะไรใหม่แน่นอน สิ่งที่นำพาสิ่งต่าง ๆ ไปสู่จุดเปลี่ยนตามคำกล่าวของ Jeffrey Engler ซีอีโอของ Wright Electric คือซัพพลายเออร์ระดับ 1 และสนับสนุนผู้เล่นที่ประกาศความมุ่งมั่นต่อเครื่องบินไฟฟ้า “ตัวอย่างเช่น ปีที่แล้ว สนามบินฮีทโธรว์ประกาศว่าพวกเขาจะยกเว้นค่าธรรมเนียมการลงจอดในปีแรก สำหรับเครื่องบินไฮบริดรุ่นแรกหรือเครื่องบินไฟฟ้า ปีก่อนนั้น easyJet ประกาศว่าพวกเขากำลังร่วมงานกับเรา โดยตัวมันเองเป็นเพียงชิ้นเดียว แต่ถ้าคุณรวมเข้าด้วยกันก็มีความหมาย”

สกินจริงอยู่ในเกมแล้ว

ในเดือนเมษายน 2019 Collins Aerospace เปิดเผยแผนการพัฒนาตลาดเที่ยวบินไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงโรงงานไฟฟ้าแรงสูง ไฟฟ้าแรงสูงมูลค่า 50 ล้านดอลลาร์สำหรับการออกแบบและทดสอบ “มอเตอร์ขับเคลื่อนที่หนาแน่นและมีประสิทธิภาพสูงสุดในอุตสาหกรรม” ในเมืองร็อกฟอร์ด รัฐอิลลินอยส์ ในเดือนมิถุนายน 2019 โรลส์-รอยซ์เร่งกลยุทธ์การผลิตไฟฟ้าโดยเข้าซื้อธุรกิจขับเคลื่อนอากาศยานไฟฟ้าและไฮบริด-ไฟฟ้าของซีเมนส์ ในที่สุด การประกาศล่าสุดในเดือนกรกฎาคม 2019 มาจาก BAE Systems ซึ่งประกาศว่าพวกเขาจะทำงานร่วมกับ Wright Electric ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพด้าน airframer ไฟฟ้าใน "การควบคุมการบินและระบบการจัดการพลังงาน"

ตลาดระดับภูมิภาคขนาดใหญ่ที่รอจุดประกาย (การวิเคราะห์ขนาดตลาด)

ปัจจุบันตลาดเครื่องบินไฟฟ้ามีขนาดเล็ก โดยมีมูลค่าประมาณ 99 ล้านดอลลาร์ในปี 2561 MarketsandMarkets คาดการณ์ว่าจะเติบโตเพียงเล็กน้อย ~ 122 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2566 หรือ CAGR ประมาณ 4% ในการเปรียบเทียบ ตลาดรถยนต์ไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 119 พันล้านดอลลาร์ และตลาดเครื่องบินพาณิชย์ทั่วโลกอยู่ที่ 840 พันล้านดอลลาร์ ดังนั้นมันฝรั่งในปัจจุบันจึงมีขนาดเล็ก พูดตรงๆ ทุกวันนี้ไม่มีเครื่องบินที่ใช้พลังงานไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์

เมื่อมองออกไปไกล อนาคตก็ดู…ก็แบบไฟฟ้า UBS คาดการณ์ว่าตลาดการบินไฟฟ้าแบบไฮบริดจะมีมูลค่า 178 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2583 โดยมีการเติบโตอย่างแข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี 2571 เมื่อคาดว่าจะส่งมอบเครื่องบินไฮบริดไฟฟ้า 50-70 ที่นั่งลำแรก ซึ่งถือว่ามีการส่งมอบประมาณ 16,077 รายการ โดยมีราคาเฉลี่ยประมาณ 11 ล้านดอลลาร์ การดึงดูดตลาดคาดว่าจะยังคงจำกัดจนถึงปี 2028 โดยไม่มีผลิตภัณฑ์ที่สามารถแข่งขันได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผู้เข้าแข่งขันรายใหม่อย่าง Eviation, Ampaire และ Wright Electric ออกผลิตภัณฑ์ที่มีศักยภาพ ตลาดควรเริ่มบิน

ตลาดระดับภูมิภาค ซึ่งหมายถึงการเดินทางในระยะทางน้อยกว่า 500 กิโลเมตร (กม.) หรือประมาณ 310 ไมล์ คาดว่าจะนำไปสู่การเติบโตสำหรับเครื่องบินไฟฟ้าและเครื่องบินไฮบริด ทั้งนี้เนื่องมาจาก (1) ความจุของแบตเตอรี่ที่จำกัด และ (2) ศักยภาพทางเศรษฐกิจใหม่ในการให้บริการเส้นทางที่สูญเสียเงินก่อนหน้านี้

ซีเมนส์คาดการณ์เหตุการณ์ที่ค่อนข้างคล้ายคลึงกันโดยคาดว่าเครื่องบินอัลตราไลท์และเครื่องบินทหารจะลงจอดก่อน (เนื่องจากกฎการรับรองที่เข้มงวดน้อยกว่า) ตามด้วยการเพิ่มระบบที่ผ่านการรับรองในปี 2565 เที่ยวบินตามกำหนดการโดยอิงจากเครื่องบินไฮบริดในปี 2573 และสุดท้าย ภายในปี 2050 ซีเมนส์คาดการณ์ว่าระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าจะเป็น "โซลูชันมาตรฐาน" สำหรับเครื่องบินทุกกลุ่ม คณะผู้เชี่ยวชาญด้านการบินและอวกาศของ Roland Berger คาดการณ์ว่าเครื่องบินไฟฟ้าแบบไฮบริด >50 ที่นั่งลำแรกจะเปิดให้บริการเชิงพาณิชย์ภายในปี 2032

แผนที่ทำนายการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของซีเมนส์: e-Propulsion จะเป็นมาตรฐานภายในปี 2050

แผนที่ทำนายการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของซีเมนส์

ลองดูตลาดจากมุมมองการใช้ประโยชน์ ซีอีโอของ Ampaire Kevin Noertker ประมาณการว่า "ผู้ให้บริการรายใหญ่ให้บริการสนามบินประมาณ 150 แห่งในสหรัฐอเมริกา สายการบินพาณิชย์ของสหรัฐฯ ให้บริการสนามบินประมาณ 500 แห่ง อย่างไรก็ตาม มีท่าอากาศยานเทศบาลประมาณ 5,000 แห่งที่สามารถรองรับการบินเชิงพาณิชย์ได้ ซึ่งหมายความว่าจำนวนสนามบินที่สามารถให้บริการในเชิงพาณิชย์สามารถเพิ่มขึ้น 10 เท่า”

อีกวิธีหนึ่งในการคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้คือการดูจำนวนเครื่องบินในภูมิภาคที่คาดว่าจะเลิกใช้และจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ ผู้ผลิต OEM รายใหญ่คาดการณ์ว่าจะต้องเปลี่ยนเครื่องบินโดยสาร 9 ลำประมาณ 10,000 ลำ หากไม่มีการขยายตลาด สมมติว่าราคาเครื่องบิน 5-10 ล้านดอลลาร์ ทำให้ตลาดมีขนาด 50-100 พันล้านดอลลาร์ อย่างไรก็ตาม หลายคนในอุตสาหกรรม รวมทั้ง Noertker คาดหวังว่าจะมีการขยายตัวอย่างมากในตลาดระดับภูมิภาค “โดยได้แรงหนุนจากราคาที่ลดลงในเส้นทางที่มีอยู่ แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งได้ขับเคลื่อนด้วยการเปิดเส้นทางใหม่ที่ไม่เคยมีผลกำไรมาก่อน” Noertker กล่าวต่อไปว่า “กลุ่มอนุรักษ์นิยมส่วนใหญ่พูดว่าเพิ่มจำนวนเครื่องบินเป็นสองเท่า บางคนกำลังพูดถึงการเพิ่มจำนวนเครื่องบินที่ให้บริการในตลาดถึง 10 เท่า ความต้องการที่เพิ่มขึ้นเป็นปัจจัยขับเคลื่อน”

ต่อไป มาดูผู้เล่นแต่ละคนที่ขับเคลื่อนตลาดนี้กัน

OEM รายใหญ่จุ่มปีกของพวกเขาลงในไฟฟ้า

OEM รายใหญ่อย่าง โบอิ้ง และ แอร์บัส ได้ทุ่มตลาดเครื่องบินไฟฟ้า Boeing ร่วมมือกับ Zunum สตาร์ทอัพ (ดูเพิ่มเติมใน Shocking Startups ด้านล่าง) เพื่อช่วยให้ตัวเองได้สัมผัสกับอุตสาหกรรมนี้ และ Airbus ได้ทดลองกับโครงการต่างๆ เช่น Vahana, City Airbus และ E Fan X

นอกจากการลงทุนใน Zunum แล้ว บริษัท Aurora Flight Sciences ของ Boeing ซึ่งเป็นบริษัทวิจัยด้านการบินและการบินที่เข้าซื้อกิจการในปี 2560 กำลังทำงานเพื่อพัฒนาเครือข่ายแท็กซี่บินร่วมกับพันธมิตรของ Uber ในเดือนมกราคม 2019 Aurora Flight Sciences ได้ทำการบินทดสอบครั้งแรกของรถยนต์โดยสารขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบไฟฟ้าทั้งหมด (ภาพด้านล่าง)

ภาพถ่ายเครื่องบินโบอิ้ง

การทดสอบค่อนข้างเล็ก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเครื่องบินขึ้นและลงแนวดิ่ง (VTOL) ลอยอยู่เพียงไม่กี่วินาทีก่อนจะลงจอด อย่างไรก็ตาม เป็นความคืบหน้าที่จะเห็นได้ว่า OEM รายใหญ่อย่างโบอิ้งกำลังลงทุนในอนาคตของ "แท็กซี่บินได้" ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง ซึ่งสร้างรูปแบบการคมนาคมรูปแบบใหม่ทั้งหมดสำหรับการสัญจรในเมือง (คิดว่า: การกระโดดตึกระฟ้า)

แอร์บัสยังสนใจที่จะเปิดตัวเครือข่ายแท็กซี่บินได้ของตัวเอง ปีที่แล้ว Airbus ได้สาธิตเครื่องบิน Vahana VTOL ในเดือนมีนาคม 2019 แอร์บัสและออดี้ได้นำเสนอ CityAirbus แท็กซี่โดยสาร 4 ที่นั่งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการริเริ่มของสหภาพยุโรป Urban Air Mobility และทวีต "เที่ยวบินแรกเร็ว ๆ นี้"

อย่างไรก็ตาม มีความไม่แน่นอนมากมาย—เศรษฐศาสตร์ในที่สุด, ปัญหาด้านกฎระเบียบ, ปัญหาด้านความปลอดภัย, ปัญหาด้านโครงสร้างพื้นฐาน (ระบบควบคุมการจราจรทางอากาศที่ลำบากอยู่แล้วจัดการกับจำนวนเครื่องบิน 9 ที่นั่งที่เพิ่มขึ้น 10 เท่าได้อย่างไร) และอื่นๆ สิ่งที่ไม่รู้จักเหล่านี้ทำให้ยากสำหรับ OEM รายใหญ่ที่ซื้อขายในตลาดหลักทรัพย์ในการลงทุนเงินทุนจำนวนมาก ดังนั้นจึงเปิดตลาดให้กับผู้ประกอบการที่เริ่มต้นขึ้นที่มีชีวิตชีวาที่กำลังมองหาอัลฟ่า

Dean Donovan กรรมการผู้จัดการของบริษัทการลงทุนด้านการบินและการเดินทาง DiamondStream Partners กล่าวว่า "OEM มีความสนใจในพื้นที่มาก แต่เห็นคุณค่าจากการทำงานร่วมกับสตาร์ทอัพเพื่อเสริมทักษะที่มีอยู่ พวกเขาตระหนักดีถึงจุดแข็งของโมเดลที่มีอยู่ในหลายกรณี มากกว่าที่จะแข่งขันโดยตรงกับแนวคิดในการเริ่มต้น มันไม่ชัดเจนว่าจะออกมาเป็นอย่างไร ดังนั้นสตาร์ทอัพปล่อยให้พวกเขาเข้าร่วมในบางพื้นที่ด้วยวิธีที่มีความเสี่ยงต่ำ”

ลองมาดูผู้เล่นใหม่ที่กระท่อนกระแท่นเหล่านี้กัน

สตาร์ทอัพที่น่าตกใจกระตุ้นอุตสาหกรรมที่ง่วง (แบบจำลองทางการเงินและการวิเคราะห์ภูมิทัศน์การแข่งขัน)

Roland Berger ประมาณการว่ามีแนวคิดเกี่ยวกับการบินด้วยไฟฟ้าประมาณ 170 รายการที่กำลังดำเนินการอยู่ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความต้องการของลูกค้าเป็นจำนวนมาก แต่ข้อตกลงบางส่วนจาก 170 ดีลที่ได้รับเงินทุนนั้นได้รับการสนับสนุนตามขนาดตาม Dean Donovan โดโนแวนชี้ให้เห็นว่าหากบริษัท 170 แห่งแต่ละแห่งต้องการเงินทุนประมาณ 100 ล้านดอลลาร์ อุตสาหกรรมโดยรวมจะต้องใช้เงินทุน 17 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งเป็นจำนวนเงินทุนที่ค่อนข้างมากเมื่อเทียบกับขนาดภาคส่วน

Donovan ให้เหตุผลว่าเหตุใดเงินจำนวนนี้จึงหาได้ยากในระดับนักลงทุนสถาบันก็เพราะรูปแบบการลงทุนของการสตาร์ทเครื่องบินนั้นยากกว่ามากเมื่อเทียบกับสาขาโอกาสปัจจุบันที่เน้นไปที่ซอฟต์แวร์เป็นหลัก การเริ่มต้นซอฟต์แวร์สามารถรับผลิตภัณฑ์ที่ทำงานได้ขั้นต่ำค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม ปัญหาด้านการรับรองสำหรับสตาร์ทอัพด้านการบินและอวกาศทำให้เกิดค่าใช้จ่ายล่วงหน้ามหาศาล ในขณะเดียวกัน บริษัท สร้างรายได้เป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่าการเสนอขายให้กับบริษัท VC คือคุณมีผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยมที่รัฐบาลอาจปล่อยให้คุณขายได้ในที่สุด ในระหว่างนี้ บริษัทน่าจะต้องใช้เงิน 2 ล้านเหรียญต่อเดือน

แล้วเราจะเชื่อมช่องว่างการระดมทุนนี้ได้อย่างไร? จากประสบการณ์ที่ผ่านมา คุณต้องมีหัวใจและจิตวิญญาณของมหาเศรษฐีที่เต็มใจลงทุนในโครงการรักสัตว์เลี้ยง A la Paul Graham และ Stratolaunch (เครื่องบินที่สร้างขึ้นเพื่อบรรทุกจรวดสู่อวกาศ) หรือที่ชัดเจนกว่านั้นคือ Elon Musk และรถยนต์ไฟฟ้าและการเดินทางในอวกาศ หากเป็นคำตอบ ดูเหมือนว่า Eviation จะมีส่วนสำคัญมากที่สุด ณ จุดนี้ โดยได้รับการสนับสนุนจากมหาเศรษฐี Richard Chandler แต่ลองมาดูที่ผู้เล่นทั้งหมดในเชิงลึกมากขึ้น

Ampaire - จับตาดูรางวัล: มุ่งเน้นเชิงรุกในภูมิภาค

กลยุทธ์

Ampaire ซึ่งเป็นบริษัทสตาร์ทอัพในลอสแองเจลิสกำลังมุ่งเน้นไปที่เครื่องบินโดยสาร 6, 9 และ 19 ลำในขั้นต้น Ampaire ใช้โครงสร้างที่มีอยู่และปรับปรุงโซลูชัน ซึ่งได้รับคำชมจากรายงาน IDTechEx ว่าเป็น "การเดินก่อนที่จะดำเนินการตามกลยุทธ์" Kevin Noertker ซีอีโอของ Ampaire เชื่อว่า "แนวทางที่ประหยัดต้นทุนและประหยัดเวลาได้มากที่สุดคือการเริ่มด้วยเฟรมเครื่องบินที่มีอยู่"

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Ampaire ประสบความสำเร็จในการทดสอบเครื่องบินโดยสาร 5 ลำด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งเพิ่มเติมซึ่งขับเคลื่อนใบพัดที่ด้านหลังของเครื่องบินโดยใช้เครื่องยนต์สันดาปแบบธรรมดาที่ขับเคลื่อนใบพัดที่ด้านหน้าเครื่องบิน ชุดติดตั้งเพิ่มเติมซึ่งเดิมเป็น Cessna Skymaster สามารถเดินทางได้ไกลถึง 200 ไมล์ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง และใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าเครื่องบินที่ไม่ได้ปรับแต่งถึง 55% และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อยกว่าถึง 50% Kevin Noertker ซีอีโอของ Ampaire กล่าวว่า "มันเหมือนกับรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด เรากำลังขี่เสื้อโค้ทของยานพาหนะไฟฟ้าภาคพื้นดินที่นี่จริงๆ”

ลูกค้า

เริ่มในปลายปีนี้ Mokulele Airlines ของฮาวายจะเริ่มทดสอบเครื่องบินไฮบริดกับ Ampaire ในเส้นทางโดยสารระหว่างสนามบิน Kahului และ Hana ในฮาวาย แผนปัจจุบันตามข้อมูลของ Noertker คือการเปิดให้บริการไฮบริดในเชิงพาณิชย์ภายในปี 2564

นอกเหนือจาก Mokulele แล้ว Ampaire ยังมีจดหมายแสดงความสนใจ (LOI) จำนวน 14 ฉบับจากสายการบินในภูมิภาค สำหรับ Noertker ลูกค้าเหล่านี้เป็นลูกค้าที่สำคัญที่สุดที่เขาสามารถเอาชนะได้

[สายการบินในภูมิภาค] คือบริษัทที่ทราบรายละเอียด พวกเขาพยายามดิ้นรนเพื่อทำกำไรเนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิง พวกเขาต้องการเครื่องบินตอนนี้ และนั่นคือสิ่งที่เรามุ่งเน้น

Kevin Noertker ซีอีโอของ Ampaire

เงินทุน

Ampaire ระดมเงินจาก VCs ที่หลากหลาย เงินช่วยเหลือจากรัฐบาล และจากผู้เล่นในอุตสาหกรรมการบิน เช่น ผู้ผลิตเครื่องยนต์ Continental Aerospace

Wright Electric - Blitzscaling เป็นเครื่องบิน 150 ที่นั่ง

กลยุทธ์

Wright Electric เป็นอีกหนึ่งการเริ่มต้นในลอสแองเจลิสที่โจมตีตลาดเครื่องบินไฟฟ้า แผนธุรกิจของ Wright คือการเป็นช่างทำเฟรมเครื่องบิน คล้ายกับ Airbus และ Boeing โดยที่พวกเขาออกแบบและบูรณาการระบบต่างๆ อย่างไรก็ตาม ในการเริ่มต้น ไรท์กำลังใช้เครื่องบินโดยสาร 9 ลำที่มีอยู่ทั่วไปและทำการติดตั้งเพิ่มเติม เป้าหมายสูงสุดของ Wright ต่างจาก Ampaire ตรงที่คือการไล่ตามเครื่องบินโดยสารแบบเดิมๆ นั่นคือเครื่องบิน 150 ที่นั่ง

ลูกค้า

ในปี 2560 Wright Electric และ easyJet ได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องบินไฟฟ้า 180 ที่นั่งเพื่อบินได้ไกลถึง 300 ไมล์โดยเริ่มในปี 2570 easyJet เป็นพันธมิตรโดยธรรมชาติสำหรับ Wright Electric เนื่องจากสายการบินราคาประหยัดมีประวัติอันยาวนานในการส่งเสริม นวัตกรรมเครื่องบินปล่อยมลพิษต่ำและแน่นอนลดค่าใช้จ่าย อย่างไรก็ตาม การสร้างเครื่องบินเจ็ตไฟฟ้าขนาดเต็มดังกล่าวดูเหมือนจะค่อนข้างยืดเยื้อ และไม่น่าจะเกิดขึ้นอย่างน้อยหนึ่งทศวรรษ

เครื่องบิน easyJet ในอนาคตสามารถติดตั้งชุดแบตเตอรี่แบบเปลี่ยนได้พร้อมคุณสมบัติทางเคมีของเซลล์ที่ได้รับการปรับปรุง

เครื่องบิน easyJet ในอนาคตสามารถติดตั้งชุดแบตเตอรี่แบบเปลี่ยนได้พร้อมคุณสมบัติทางเคมีของเซลล์ที่ได้รับการปรับปรุง

เงินทุน

ในปี 2560 Wright Electric ได้เปิดตัวแนวคิดสำหรับเครื่องบินไร้น้ำมัน 150 ที่นั่งที่งาน Y Combinator Demo Day ใน Silicon Valley โดยมีเป้าหมายเป็นเที่ยวบินระยะสั้นในอีก 10 ถึง 20 ปีข้างหน้า จากข้อมูลของ Crunchbase บริษัทได้ระดมทุนรวม $120,000 โดยมี Y Combinator เป็นนักลงทุนหลัก

Zunum Aero - วิสัยทัศน์อันยิ่งใหญ่แต่ขาดเงินทุน

ในรัฐวอชิงตัน Zunum Aero ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก Boeing และ JetBlue กำลังเตรียมเที่ยวบินทดสอบสำหรับเครื่องบินไฮบริดในช่วงปี 2019 อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ยอมรับว่ามีปัญหาเล็กน้อยในการระดมทุนรอบใหม่ ดูเหมือนว่า Zunum จะทำผิดพลาดตรงไปที่เครื่องบินไฮบริดไฟฟ้าขนาดใหญ่กว่า Forbes รายงานในเดือนกรกฎาคม 2019 ว่า Zunum ได้ปิดสำนักงานใหญ่ที่เมืองโบเทลล์ในวอชิงตัน ปิดสำนักงานในอินเดียแนโพลิสและอิลลินอยส์ และเลิกจ้างพนักงานเกือบ 70 คน The Seattle Times รายงานว่า Zunum “ไม่มีเงินสด และการดำเนินการส่วนใหญ่ล้มเหลว” บนเว็บไซต์ของบริษัท ปัจจุบัน Zunum กำลังชักชวนนักลงทุนสำหรับซีรี่ส์ B มูลค่า 50 ล้านดอลลาร์ Zunum ประมาณการว่าจำเป็นต้องมีเงินทุนเพิ่มเติม 80 ล้านดอลลาร์สุทธิจากเงินฝากของลูกค้าและสินเชื่อเพื่อการผลิต เพื่อนำ ZA10 ออกสู่ตลาด (ซึ่งรวมถึงโรงงานผลิต 150 หน่วยต่อปี ).

ในขณะที่บางคนในสนามเชื่อว่า Zunum ทำได้ดีกว่าที่พวกเขาสามารถเคี้ยวได้ด้วยการพยายามขับเคลื่อนและโครงเครื่องบินในเวลาเดียวกัน Dean Donovan กรรมการผู้จัดการ บริษัท DiamondStream Partners ด้านการบินและการลงทุนไม่เห็นความแตกต่างมากนัก ในแง่ของเงินทุนที่ต้องการ “ถ้าคุณต้องการ 100 ล้านดอลลาร์และสี่ปีในการบินหรือ 75 ล้านดอลลาร์และสามปีในการบิน…มันสร้างความแตกต่างได้จริงหรือ?” Donovan รู้สึกประทับใจกับทีม Zunum โดยสังเกตว่าพวกเขามี "วิสัยทัศน์ที่เหลือเชื่อ"

หาก Zunum ที่ได้รับการสนับสนุนจาก Boeing และ Jet Blue ประสบปัญหาในการระดมทุน การเริ่มธุรกิจด้วยเศรษฐกิจที่ไม่แน่นอนและอุปสรรคด้านเทคโนโลยีและกฎระเบียบมากมายจะประสบความสำเร็จได้อย่างไร บางทีคำตอบอาจอยู่เบื้องหลังการมีผู้สนับสนุนมหาเศรษฐีรายใหญ่เพียงคนเดียว เช่นเดียวกับกรณีของ Eviation ในอิสราเอล

Eviation - การแสดง Belle of the Paris Air Show จับคำสั่งซื้อจริง

Eviation สร้างความฮือฮาให้กับงาน Paris Air Show ในเดือนมิถุนายน บริษัท ได้รับคำสั่งซื้อ "เลขสองหลัก" สำหรับเครื่องบินไฟฟ้ามูลค่า 4 ล้านเหรียญของ Alice อลิซสามารถบินได้ไกลถึง 650 ไมล์ด้วยความเร็ว ~500 ไมล์ต่อชั่วโมงโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่หางและปลายปีก สายการบินระดับภูมิภาค Cape Air ได้รับรายงานว่าเป็นหนึ่งในสายการบินแรกๆ ที่สั่งซื้อเครื่องบินไฟฟ้าเชิงพาณิชย์

ณ เดือนกุมภาพันธ์ 2019 (ซึ่งก็คือเมื่อหลายปีก่อนในอุตสาหกรรมที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วนี้) Eviation เป็นบริษัทที่มีพนักงาน 35 คน ซึ่งได้รับเงินทุนประมาณ 200 ล้านดอลลาร์เพื่อผ่านการรับรอง ซึ่งเป็นหน่วยสงครามที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง เงินทุนส่วนใหญ่มาจากกองทุนเพื่อการลงทุนภาคเอกชนของมหาเศรษฐี Richard Chandler Clermont Group Clermont ลงทุน 76 ล้านดอลลาร์เพื่อแลกกับธนบัตรที่แปลงเป็นหุ้น 70% ใน Eviation ตามการยื่นฟ้องของ SEC

การนำเครื่องบินพาณิชย์ไฟฟ้ามาใช้: สัมผัสความปั่นป่วนเพื่อไปสู่ท้องฟ้าสีคราม

เครื่องบินไฟฟ้าเต็มรูปแบบใช้แบตเตอรี่ (หรืออุปกรณ์เก็บพลังงานบางอย่าง เช่น เซลล์เชื้อเพลิง) เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าแทนเชื้อเพลิงไอพ่นเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์ ประเภทแบตเตอรี่สมัยใหม่สำหรับการจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้ามักเป็นแบบลิเธียม อย่างไรก็ตาม ด้วยความทนทานที่จำกัดระหว่างการชาร์จ จึงมีช่วงที่จำกัด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันจะสามารถสร้างความเร็วสูงสุดได้เพียง ~ 200 ไมล์ต่อชั่วโมง เมื่อเทียบกับความเร็วของเครื่องบินโดยสารในปัจจุบันที่บินอยู่ที่ ~500 ไมล์ต่อชั่วโมง ในขณะที่อุตสาหกรรมยานยนต์มีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน อุตสาหกรรมยานยนต์น่าจะพอใจกับความหนาแน่นของกราวิเมตริกที่ ~350-400 Wh/กก. ในขณะที่ระบบขับเคลื่อนของเครื่องบินในปัจจุบันจะต้องใกล้เคียงกับ ~500 Wh/kg จึงต้องขึ้นอยู่ที่อุตสาหกรรมการบินที่จะเอากระบองไปจากที่นี่ Roland Berger เสนอแผนงานที่สมเหตุสมผลสำหรับแบตเตอรี่ 500 Wh/kg ที่นี่

ตัวเลือกที่สอง และตัวเลือกที่มีแนวโน้มว่าจะบินขึ้นในระยะสั้นมากที่สุดคือรุ่น ไฟฟ้าไฮบริด ที่รวมกังหันก๊าซกับระบบกักเก็บพลังงานที่ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า ในช่วงบางส่วนของเที่ยวบิน ท้ายที่สุด รถยนต์ไฟฟ้าเต็มรูปแบบนำหน้าด้วยรถยนต์ไฮบริดมาเป็นเวลาประมาณ 20 ปี

Ampaire ได้ปรับปรุง Cessnas สำหรับแนวคิดไฮบริดด้วย Ampaire 337 โดยที่เครื่องยนต์หนึ่งในสองเครื่องจะถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า นอกเหนือจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยีแล้ว การปรับเปลี่ยนโมเดลไฮบริดเป็นช่องทางที่น่าสนใจสำหรับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียของเครื่องบินไฟฟ้า เนื่องจากการกำกับดูแลด้านกฎระเบียบมีแนวโน้มที่จะเข้มงวดน้อยลง

เครื่องบินไฟฟ้าไฮบริด

เครื่องบินไฟฟ้าไฮบริด

NASA เป็นหนึ่งในบริษัทแรกๆ ที่ตรวจสอบการขับเคลื่อนของเครื่องบินไฟฟ้า (EAP) เพื่อลดการปล่อยมลพิษและมลภาวะทางเสียง NASA มีเครื่องบินกึ่งไฟฟ้าซึ่ง เซลล์เชื้อเพลิง แทนที่จะสร้างพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ซึ่งคาดว่าจะสามารถให้บริการได้ในปี 2578 โดยพื้นฐานแล้ว พวกเขากำลังพัฒนาระบบไฟฟ้าที่เบากว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า ซึ่งคาดว่าจะเปิดใช้ EAP สำหรับเครื่องบินเดี่ยว เครื่องบินแบบมีทางเดิน เช่น โบอิ้ง 737 อย่างไรก็ตาม เครื่องบินขนาดใหญ่เท่า 737 นั้นมีแนวโน้มจะห่างไกลออกไปมาก เนื่องจากการแก้ปัญหาเบื้องต้นจะเน้นไปที่เครื่องบินในภูมิภาคที่เหมาะสมกว่าสำหรับให้บริการสนามบินระดับ 2

แผนขับเคลื่อนอากาศยานด้วยไฟฟ้า (EAP) ของ NASA สำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่

แผนขับเคลื่อนเครื่องบินไฟฟ้า (EAP) ของ NASA สำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่

Kevin Noertker ซีอีโอของ Ampaire สังเกตเห็นความท้าทายที่น่าสนใจในการไล่ตามเทคโนโลยีนี้ เมื่อชิ้นส่วนของระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าผ่านกระบวนการอนุมัติของ FAA อุปกรณ์นั้นจะล้าสมัย ดังนั้นพวกเขาจึงต้องคิดไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่อง 10 ก้าว Noertker เปรียบเสมือนนวัตกรรมที่จำเป็นต่อวงจรการอัพเกรด iPhone “เราต้องดูการอัพเกรดเป็นประจำ เกือบจะเหมือนกับที่ iPhone วางจำหน่ายบนเครื่องบินเหล่านี้ และไม่ว่าจะอยู่ในซอฟต์แวร์ ระบบควบคุม หรือเทคโนโลยีแบตเตอรี่ นั่นเป็นพื้นที่ที่น่าสนใจที่คุณไม่เคยรอ เราไม่ได้รอเทคโนโลยี เรากำลังก้าวไปกับสิ่งที่มีอยู่ แต่เราต้องปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น และนั่นเป็นโอกาสและความท้าทายที่น่าสนใจ”

Dean Donovan ยังตั้งข้อสังเกตถึงอุปสรรคสำคัญบางประการในการนำเครื่องบินพาณิชย์ไฟฟ้ามาใช้ด้วย “คุณต้องแก้ปัญหาเรื่องเวลาในการชาร์จแบตเตอรี่ ปัญหาการควบคุมการจราจรทางอากาศ ปัญหานักบิน และความปลอดภัย จากมุมมองด้านความปลอดภัย แต่ละเที่ยวบินอาจปลอดภัยกว่าจริง ๆ เพราะคุณสามารถสร้างความซ้ำซ้อนในเครื่องยนต์ไฟฟ้าที่ไม่มีในเครื่องยนต์แบบเดิม ดังนั้น หากคุณสูญเสียส่วนหนึ่ง คุณจะไม่สูญเสียสิ่งทั้งหมด... แต่ด้วยเครื่องบินอีกมากมาย การบินด้วยเครื่องบินโดยสาร 9 ลำรับผู้โดยสารเพิ่มขึ้น จำนวนอุบัติเหตุอาจเพิ่มขึ้น”

อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมตามที่ผู้บริหารบางคนที่เราพูดคุยด้วยคือความเฉยเมย หากไม่มีผู้บริหารเครื่องบินเชื่อว่านี่คือการลงทุนที่คุ้มค่า อุตสาหกรรมจะไม่เริ่มต้น Wright Electric CEO Jeff Engler เชื่อว่าการลงทุนด้านการวิจัยและพัฒนาที่สูงขึ้นจากระดับบนสุดจะลดลงเพื่อเพิ่มความเร็วให้กับความท้าทายของเครื่องบินไฟฟ้า “ลองนึกภาพว่าถ้าวิศวกรทำงานมากกว่า 100 เท่า [เกี่ยวกับปัญหาแบตเตอรี่] เราจะมีนวัตกรรมอีกมากเพียงใด”

เมื่อไหร่ที่เราส่องสว่างบนท้องฟ้า?

ความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการลดการปล่อยมลพิษ ลดต้นทุน และการเปิดตลาดในระดับภูมิภาคล้วนเป็นปัจจัยขับเคลื่อนตลาดไฟฟ้าไฮบริด ดูเหมือนว่าตลาดจะจัดการกับตลาดต่อไปนี้ตามลำดับเวลา: (1) การปัดฝุ่นพืชผล/การกระโดดเกาะ/การกระโดดร่ม/การกระโดดร่มด้วยเครื่องบินขนาดเล็กในปี 2020 (2) การเช่าเหมาลำและสินค้าขนาดเล็กในปี 2025 และ (3) ที่นั่ง 50-70 ที่นั่ง ภายใน ~ 2030

ทั้งหมดที่เราต้องการตอนนี้คือเทคโนโลยีแบตเตอรี่ (และโครงสร้างพื้นฐาน) เพจจิ้งนายมัสค์