Em 21 de junho, na Conferência de Sistemas de Propulsão Elétrica e Fórum da Indústria de Motores de Propulsão SMM (4ª) 2025 - Fórum de Sistemas de Propulsão Elétrica eVTOL, organizada conjuntamente pela SMM Information & Technology Co., Ltd., Hunan Hongwang New Material Technology Co., Ltd., Governo Popular do Distrito de Louxing e Zona Econômica e Tecnológica de Loudi de nível nacional, Wang Yunzhong, Engenheiro-Chefe da Sede de P&D da Dongfeng Motor Group Co., Ltd., compartilhou insights sobre "A Aplicação de Sistemas de Energia Diversificados no eVTOL".
01 Oportunidades e Desafios no Desenvolvimento da Economia de Baixa Altitude
Oportunidades e Desafios no Desenvolvimento da Economia de Baixa Altitude - Definição da Economia de Baixa Altitude
A economia de baixa altitude é uma forma industrial abrangente impulsionada por atividades de vôo de baixa altitude em vários cenários, abrangendo novas forças produtivas de qualidade compostas por tecnologias como aeronaves de baixa altitude e redes inteligentes conectadas de baixa altitude. Ela irradia e promove o desenvolvimento integrado de indústrias, incluindo fabricação de baixa altitude, vôo de baixa altitude, apoio de baixa altitude e serviços abrangentes.
A faixa de altitude do espaço aéreo envolvida na economia de baixa altitude é inferior a 1.000 metros, podendo ser estendida para o espaço aéreo dentro de 3.000 metros, com base nas características de diferentes regiões e nas necessidades reais. A altitude de vôo de aeronaves tripuladas de decolagem e aterrissagem vertical é geralmente inferior a 300 metros.
Oportunidades e Desafios no Desenvolvimento da Economia de Baixa Altitude - Três Grandes Tipos de Aeronaves na Economia de Baixa Altitude
A fabricação de aeronaves de baixa altitude é a indústria física mais importante entre os quatro grandes setores da economia de baixa altitude. As aeronaves de baixa altitude incluem principalmente helicópteros tradicionais, vários tipos de drones e carros voadores.
Em sentido amplo, carros voadores referem-se a veículos projetados para transporte inteligente de baixa altitude e transporte inteligente tridimensional, incluindo principalmente dois grandes tipos: veículos anfíbios terra-ar e aeronaves elétricas de decolagem e aterrissagem vertical (eVTOL) (extraído do "Livro Branco sobre o Desenvolvimento de Carros Voadores").
Carro Voador
Originalmente, referia-se a um veículo aerotransportado com capacidades anfíbias terra-ar. Atualmente, o eVTOL, como um meio de transporte popular para viagens de baixa altitude, também é definido como uma importante forma de desenvolvimento de carros voadores.
eVTOL (Aeronave Elétrica de Decolagem e Pouso Vertical)
Uma aeronave elétrica que utiliza tecnologia de decolagem e pouso vertical elétrica, capaz de pairar e decolar e pousar sem a necessidade de uma pista.
É ecologicamente correto, de baixo ruído, altamente seguro e tem um custo total de ciclo de vida que é um quinto do de um helicóptero.
No futuro, sua popularização se aproximará da escala dos automóveis, e sua produção em grande escala e cadeia de suprimentos podem aproveitar plenamente a indústria automobilística.
Drones, helicópteros e eVTOLs (Decolagem e Pouso Vertical Elétrico, eVTOL) são os três principais veículos físicos para a realização da economia de baixa altitude.
Em comparação com os drones, os eVTOLs têm uma gama mais ampla de funções além do transporte de passageiros e carga. Em comparação com os helicópteros, os eVTOLs oferecem vantagens como baixas emissões de carbono, baixo ruído, baixo custo, sem necessidade de pistas e boa estabilidade, tornando-se gradualmente a solução principal para a mobilidade aérea urbana.
Oportunidades e Desafios no Desenvolvimento da Economia de Baixa Altitude - Cenários de Aplicação de Baixa Altitude
Lista cenários como produção e operação, serviços públicos e consumo de aviação.
Caminho de Comercialização: Priorizar demandas rígidas em cenários não urbanizados, realizar projetos-piloto em cenários urbanos primeiro e alcançar a integração em escala total na fase posterior.
Oportunidades e Desafios no Desenvolvimento da Economia de Baixa Altitude - Oportunidades de Desenvolvimento
A economia de baixa altitude tem recebido atenção significativa das políticas nacionais, com lançamentos frequentes de políticas e a abertura gradual do espaço aéreo de baixa altitude para promover seu desenvolvimento.
Está alinhada com as tendências futuras do transporte tridimensional, eletrificado e inteligente, representando um mercado oceano azul que precisa ser desenvolvido urgentemente.
Alta Altitude: Aeronaves ⇒ Voo (Considerando fatores de segurança e requisitos de controle de aviação, é difícil aumentar significativamente a velocidade de voo da aviação civil);
Baixa Altitude: Nenhum ⇒ Carro Voador (Solução ponto a ponto para a última milha, abordando o congestionamento urbano e melhorando a eficiência do tráfego);
Chão: Carros, Transporte Público, Transporte Ferroviário ⇒ Inalterado (No entanto, o escopo da personalização se expande, o nível de inteligência se aprofunda, a Internet das Coisas torna-se mais prevalente e as cidades se tornam mais inteligentes);
Subterrâneo: Metrô ⇒ Metrô (Prevê-se que haverá mudanças relativamente pequenas nos próximos 30 anos);
O modo de transporte nos próximos 10-20 anos será uma "rede de transporte tridimensional altamente inteligente dominada por novas energias". "
O progresso na eletrificação e nas tecnologias inteligentes dos VNEs (Veículos Não Emissores) promove o desenvolvimento eletrificado e inteligente dos veículos de vôo de baixa altitude;
A escalabilidade dos automóveis, a cadeia industrial madura e a aplicação das tecnologias de eletrificação podem reduzir significativamente o custo dos veículos de vôo, tornando possível sua popularização e adoção generalizada no futuro.
Oportunidades e Desafios no Desenvolvimento da Economia de Baixa Altitude - Enfrentando Desafios
►Como um produto integrado transfronteiriço, as funções de gestão dos eVTOLs ainda não estão claras, e existem dificuldades comuns, como a falta de regulamentações, padrões e certificações de aeronavegabilidade unificadas.
Atualmente, tudo se baseia na abordagem de “caso a caso” sob as condições de aeronavegabilidade da aviação civil, com condições especiais formuladas separadamente para cada projeto, o que leva a um longo ciclo. Há uma necessidade urgente de padrões de certificação relativamente unificados.
►A tecnologia ainda precisa de avanços, há falta de tração no mercado e de infraestruturas de apoio, e os modelos de negócio ainda precisam ser explorados.
Gargalos tecnológicos proeminentes: Autonomia de vôo insuficiente, segurança de comunicação fraca e tecnologias para evitar obstáculos e reduzir ruído de forma segura.
Escassez de infraestrutura: Melhoria da gestão do espaço aéreo, construção de locais de decolagem e aterrissagem e redes de apoio energético.
Falta de tração no mercado: Conscientização insuficiente dos consumidores, preços elevados no mercado e cenários de aplicação limitados.
Integração industrial insuficiente: Sistemas de comunicação, navegação e vigilância imperfeitos, supervisão e gestão operacionais inadequadas e padrões intersetoriais inconsistentes.
Nos estágios iniciais de desenvolvimento, são necessários mais orientações políticas e apoio dos governos nacional e local para promover o crescimento industrial e melhorar a infraestrutura de apoio.
02 Caminhos Técnicos e Tecnologias-Chave dos eVTOLs
Caminhos Técnicos Principais e Tecnologias-Chave dos eVTOLs - Caminhos Técnicos
Os caminhos técnicos e as configurações serão selecionados com base em diferentes cenários de aplicação e estágios de desenvolvimento tecnológico, com vários caminhos e configurações coexistindo.
Do ponto de vista da tendência de desenvolvimento tecnológico, os tiltrotores estão gradualmente se tornando mainstream e, à medida que a indústria e a tecnologia avançam ainda mais, eles evoluirão em direção à integração terra-ar."
Principais Caminhos Técnicos e Tecnologias-Chave do eVTOL - Arquitetura Técnica
O cockpit inteligente, a condução autônoma, a propulsão e o sistema de armazenamento de energia (ESS) compartilham tecnologias comuns com os veículos elétricos novos (NEVs), permitindo vantagens complementares na cadeia industrial, inovação integrada e desenvolvimento colaborativo.
A cadeia de suprimentos e as economias de escala da indústria automotiva ajudam a reduzir os custos do eVTOL, enquanto os canais de vendas bem estabelecidos facilitam a adoção generalizada.
As montadoras estão emergindo como os principais players no setor de carros voadores, não apenas aumentando o valor da marca por meio de empreendimentos intersetoriais, mas também investindo no desenvolvimento de carros voadores e em operações de baixa altitude.
A concorrência acirrada na indústria de NEVs impulsiona a adoção precoce de formas futuras de transporte, buscando oportunidades de "ultrapassagem em uma nova pista", sendo os carros voadores uma direção futura fundamental.
Principais Caminhos Técnicos e Tecnologias-Chave do eVTOL - Sistema de Propulsão Elétrica
Os motores de propulsão do eVTOL enfatizam alto torque e exigem uma saída de alta potência sustentada, com requisitos mais rigorosos de resfriamento e redundância de segurança, enquanto os motores automotivos se concentram em alta velocidade e densidade de potência.
Como sistema central, os motores de propulsão do eVTOL exigem padrões de segurança e confiabilidade extremamente rigorosos, exigindo certificação de aeronavegabilidade, o que apresenta altas barreiras de entrada.
À medida que a indústria do eVTOL evolui, a certificação independente de aeronavegabilidade para componentes-chave, como motores e controladores, se tornará uma tendência inevitável.
Principais Caminhos Técnicos e Tecnologias-Chave do eVTOL - Bateria de Potência
As baterias de potência do eVTOL superam em muito as baterias de potência automotivas em capacidade de descarga, densidade energética e requisitos de segurança.
Também delineia metas de desenvolvimento para baterias de potência de nível aeronáutico, de 2023 a 2035.
03 Aplicação de Sistemas de Energia Diversificados no eVTOL
Os requisitos de desempenho variam significativamente entre diferentes cenários de uso, particularmente em autonomia, exigindo sistemas de energia diversificados.
O desempenho atual das baterias de potência tem dificuldade em atender às demandas que excedam uma autonomia de 200 km, tornando a energia híbrida uma solução viável para eVTOLs de longo alcance.
Os sistemas híbridos atualmente incluem híbridos elétrico-a-gasolina e elétrico-a-hidrogênio, sendo a tecnologia elétrico-a-gasolina relativamente madura. As células de combustível podem alcançar emissões zero e autonomia ultralonga, mas dependem fortemente da orientação e do apoio das políticas devido a limitações tecnológicas e de infraestrutura.
Os eVTOLs grandes e pesados equipados com sistemas de propulsão híbridos podem alcançar várias vezes a autonomia e a capacidade de carga máximas em comparação com os modelos totalmente elétricos.
Se os eVTOLs grandes e pesados forem equipados com propulsão totalmente elétrica, a bateria representará mais de 40% do peso total da aeronave, resultando em uma proporção excessivamente baixa de carga útil disponível.
As aeronaves a células de combustível de hidrogênio são menos utilizadas. Atualmente, incentivadas por políticas, vários produtos de aeronaves movidas a hidrogênio surgiram no país e no exterior. A vantagem das células de combustível de hidrogênio reside na sua alta densidade energética, mas são limitadas pela densidade de potência da pilha e do sistema, tornando-as apenas adequadas para produtos com pequenas cargas úteis e longas autonomias.
O sistema de propulsão híbrida da Dongfeng: Com base no motor "Mach Power", um dos 10 melhores motores da China, a empresa desenvolveu motores de aviação de 1,6T e 2,0T. O gerador de apoio do extensor de autonomia iG2-150: um conjunto 2-em-1 com alta integração, alta eficiência e alta compatibilidade com o motor.
Também foram detalhados o sistema de células de combustível da Dongfeng e a bateria de estado sólido da Dongfeng, entre outros.
》Clique para visualizar o relatório especial sobre a Conferência de Sistemas de Propulsão Elétrica e Fórum da Indústria de Motores de Propulsão SMM (4ª) de 2025
