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本文摘自中信出版集团图书《低空经济：中国经济发展新引擎》，作者：沈映春、赵雨涵，原文标题：《美国：全球领先的无人机与空中出租车服务》，题图来自：视觉中国
一、无人机美国在无人机领域一直保持全球领先地位。根据美国联邦航空管理局官网数据，截至 2024 年 8 月 8 日，美国共有注册无人机 785827 架，其中注册商用无人机 390027 架，注册娱乐无人机 388838 架，书面登记 6962 份，远程认证飞行员 406094 人，TRUST 认证 852465 份。 美国联邦航空管理局认为美国无人机产业是美国航空业的未来，通过与产业界及社区合作，美国能够研发更加先进的无人机，并将其与国家航空整合。无论是商用无人机还是娱乐无人机，都有充足的资源、 明确的制度以及完备的设施辅助飞行员安全飞行。图 4-1 为美国联邦航空管理局对美国无人机产业趋势的概述。由图 4-1 可知，当前美国无人机产业在无人机保有量、认证数量等方面均有所发展，而在基础设施检测方面存在下降趋势。
美国高盛银行在 2016 年发布的《无人机工作报告》中指出，无人机正在成为强大的商业工具。高盛银行预测，建筑业、农业、保险业与基础设施检查等将是商用无人机发展最快的下游领域。《经济学人》分析，商用无人机的兴起得益于三个发展。消费市场的激烈竞争促使商用无人机更加物美价廉。消费级无人机初创公司 Skydio 的亚当 · 布里表示，当前部分现代消费级无人机甚至比价格高昂得多的军用无人机更加先进。无人机管理软件初创公司 Airware 的乔纳森 · 唐尼表示，将消费级无人机用于娱乐的人也意识到将无人机带到工作中很有意义。
另一家无人机初创公司 3D Robotics 的克里斯 · 安德森表示，消费级无人机的蓬勃发展迫使监管机构（美国联邦航空管理局）允许无人机商业使用。在此之前，美国联邦航空管理局曾多次推迟推出商用无人机规则。在美国推出商用无人机监管框架之后，多个国家效仿美国联邦航空管理局的监管规定制定相应政策，这为全球商用无 人机腾飞扫清障碍。谷歌公司运营秘密实验室 X 的阿斯特罗 · 特勒表示，当前技术的发展速度将监管和法律框架发展的速度甩在后方。
注：截至 2024 年 7 月。 资料来源：美国联邦航空管理局官网。
随着美国无人机市场的发展，美国无人机公司的格局发生了巨大变化。中国无人机公司大疆创新占据了大部分市场，3D Robotics 和 Skydio 最终在消费领域败下阵来。但是，数十家专注于商用无人机的公司也获得了成功，例如 BRINC 和 Zipline 等。根据美国知名无人机网站 UAV COACH 公布的 2024 年美国无人机公司总榜单，作者按类别总结如下，见表 4-1、表 4-2、表 4-3 和表 4-4。
正如表 4-1 所示，美国硬件公司分为民用（消费级和商用无人机）、军用和军民两用（可用于民用和军用目的的无人机）。
如表 4-2 所示，目前有很多软件可以支持无人机操作，主要分为飞行和管理软件、数据处理与分析软件、特定应用软件和 LAANC 提供商。其中，飞行和管理软件主要用于协作无人机操作人员规划、优化飞行路线，保障无人机安全高效作业；数据处理与分析软件能够处理建筑、保险和环境检测等各种应用的航空数据；特定应用软件主要用于能源、基础设施和公用事业等行业的详细检查，是定制的软件；LAANC 提供商提供 LAANC 以确保即时空域授权。
二、空中出租车
预计到 2033 年，全球飞行出租车市场规模将达到 157.9 亿美元， 2024~2033 年的复合年增长率为 22.3%。由于全球道路交通拥堵加剧，全球飞行出租车市场规模正在经历相当大的增长。北美地区成为飞行出租车的最大市场，2023 年占全球市场收入的 43.8%。这是因为北美是技术最先进的地区之一。该地区基础设施发达，是世界上最早采用飞行出租车的地区。除此之外，美国和加拿大的交通拥堵问题严重，需要一种替代方法来减少交通拥堵，这进一步推动了市场的增长。此外，全球飞行出租车市场的许多公司在该地区占有重要地位，也推动了该市场的发展。具体来看，2022 年美国空中出租车市场规模为 1.89 亿美元，预计 2030 年将达到 6.7 亿美元，2023~2030 年预测期内的复合年增长率为 17.14%。空中出租车是专门为城市和区域高效短途客运而设计的飞机。
美国空中出租车市场的发展得益于美国电池技术的进步。当前， 美国空中出租车行业越来越多地转向由电池供电的电动旋翼系统，以实现垂直起降。这些电动机驱动的旋翼与先进的电池相结合，兼具设 计灵活性和成本效益，特别适合短程城际和城内垂直起降飞机。2022 年 11 月，eVTOL 领域知名企业 Archer Aviation Inc.（简称 Archer）与领先的锂离子电池供应商能元科技股份有限公司（E-One Moli Energy Corp.，简称能元科技）签署了一份谅解备忘录，这是一个值得关注的进展。该备忘录概述了能元科技在为 Archer 名为 Midnight 的 eVTOL 飞机生产和供应电池方面所发挥的作用。这一战略合作伙伴关系增强了 Archer 的扩张能力，并促进了美国空中出租车市场的发展。
制造业创新与先进材料引发了空中出租车的重大革命。3D 打印和增材制造使空中出租车使用的轮胎进一步改进。这些尖端技术使发动机、轮胎和机身等关键部件能够实现精确、量身定制的设计，从而显著提高性能和可靠性。此外，3D 打印简化了这些部件的制造过程，减少了浪费并增强了可持续性。该技术在快速原型设计和定制方面表现出色，完全符合该行业的独特要求。例如，飞行汽车公司 Joby Aviation 在其五座 eVTOL 空中出租车 S4 的设计中采用了通过先进的增材制造技术制作的结构增材钛部件。
互联网与人工智能为美国空中出租车的发展提供了重要支持。5G 网络的整合为人工智能的实施铺平了道路，通过实时数据分析、障碍物检测和防撞系统构建，显著提高了空中出租车的安全性。2022 年 10 月，波音公司旗下的电动飞行出租车公司 Wisk Aero 取得了重大进展，推出了第六代电动空中出租车，该飞机专为可搭载四名乘客的自动驾驶飞行而设计。这架飞机是首款积极寻求联邦航空管理局认证的全电动 eVTOL 自动驾驶飞机。这款创新的 eVTOL 集成了商用航空业成熟的技术，结合了先进的探测和避让功能以及增强型传感器。自动驾驶系统、人工监督和简化设计的结合确保了商用航空乘客的安全运输。
快速紧急服务与城市空中旅游是空中出租车的重要下游应用市场。空中出租车除了能提供短途商业旅行解决方案，还能为应急响应行动和医疗后送提供快速、经济、高效的选择。此外，空中出租车在促进飞行旅游方面具有巨大潜力，特别是在曼哈顿等充满活力的城市地区。美国联合航空与 Archer 合作，在芝加哥开通了电动空中出租车航线，连接奥黑尔国际机场和芝加哥垂直起降场。此次合作有望缩短人们的通勤时间，大幅缩短 10 分钟的点对点旅程。Archer 的 Midnight eVTOL 经过优化，可实现 20 英里（约 32 千米）的飞行距离， 充电时间仅为 12 分钟，有望彻底改变城市交通。未来 Archer 计划推出空中出租车航线，其中包括一条连接纽瓦克自由国际机场和曼哈顿下城直升机场的航线，该航线计划将于 2025 年开通。
当前，美国空中出租车商业运营的关键挑战在于政府法规。截至 2024 年 9 月，还没有空中出租车获得航空监管机构的认证。为了明确与城市空中交通相关的规则和法规，在 Joby Aviation 的推动下，美国联邦航空管理局于 2022 年 7 月末同意加快推出特殊联邦航空法规（Special Federal Aviation Regulations），为先进空中交通运营制定规则①。美国的"创新 28 "（Innovate 28）计划概述了到 2028 年安全、大规模地实现这些运营的步骤，为美国新兴的空中出租车行业提供了明确的方向。
注释：
① Aviation week network: Joby Agrees On Revised eVTOL Certification Basis With FAA杠杆证券开户, 2022.