专题 | 王伟达，赵靖，等：飞行汽车的发展趋势与路线图

飞行汽车是一个复杂的综合技术集成体，涵盖构型与总体集成、能源与动力、信息通信、飞行控制、智能驾驶等多个核心技术领域。当前，飞行汽车正处于从技术验证向工程化应用迈进的关键阶段，面临着复杂气动构型设计、轻量化材料成型、动态增稳控制、高能量密度动力单元适配、空地模式切换等一系列技术瓶颈。以下围绕5个关键技术方向，梳理飞行汽车的核心技术体系与发展重点。

早期狭义的飞行汽车主要指空地两栖载具。近年来，城市空中交通(Urban Air Mobility, UAM）概念逐渐兴起，eVTOL系统结构简单、起降空间需求小，安全冗余度高。虽不具备陆地行驶功能，但因其面向大众化、城市低空出行场景，被广泛通俗地称为“飞行汽车”。因此，广义飞行汽车包括eVTOL、分体式和一体式等多种构型。其中，上述广义的分体式和一体式飞行汽车通常具备空地两栖功能，如图1所示。

图1 飞行汽车主要类型

fig.1 Main types of flying cars

从技术内涵来看，飞行汽车是一个复杂的综合技术集成体，其融合了机械、电气、材料、自动化、导航、感知和人工智能等多领域技术，主要包括飞行驱动系统、地面行驶系统、复合材料机身、能源系统、航电系统、控制系统、智能驾驶和通信系统。以具备空地两栖功能的分体式或一体式飞行汽车为例，其在智能汽车基础上增加了空地运动模式切换能力：地面行驶为主要模式，遇障碍时切换至空中飞行模式，通过垂直起降快速通过，二者协同实现高效立体交通。

上述技术构型并非一蹴而就，而是经历了百余年的技术迭代和路径选择。早期探索主要围绕“如何让汽车飞起来”展开：20世纪初，以Autoplane和Rotabuggy等机型为代表，早期探索多通过为汽车加装机翼或旋翼实现空中行驶，但因动力不足与控制困难，仅能实现短暂跳跃或滑翔，如图2所示。

图2 20世纪初的飞行汽车代表

fig.2 Representatives of flying cars in the early 20th century

20世纪中后期，技术路线分化为两支：一是固定翼拼装式，如ConvAirCar 118和Aerocar，这两者虽实现了飞行，但需要跑道起降，实用性受限；二是垂直起降式（Vertical Take-off and Landing, VTOL），如Moller Skycar M400和Sky Commuter，尝试摆脱跑道依赖，但因该时期技术积累和社会需求不足，未能实现商业化（图3）。

图3 20世纪中后期的飞行汽车代表

fig.3 Representatives of flying cars in the mid-to-late 20th century

进入21世纪，随着电动推进技术、轻质复合材料和自动控制技术的成熟，以及快速交通运输需求的不断增加，要求飞行汽车摆脱冗余的起飞助跑过程，构型各异的VTOL飞行汽车成为主流，民用领域出现了Super Sky Cycle，军用领域则有DARPA的“飞行悍马”（The Transformer），如图4所示。这些早期探索虽大多未实现商业成功，但为当前飞行汽车确立了“垂直起降、分布式电推、安全冗余”等核心技术路线，奠定了如今技术体系的基础。

图4 21世纪初的飞行汽车代表

fig.4 Representatives of flying cars in the early 21st century

当前，国外共有超过400家公司在进行飞行汽车的研发。近年来，多家公司已成功研发出多种构型飞行汽车并获得适航证明，向着商业化进程迈进（图5）。

图5 国外飞行汽车发展现状

fig.5 Current status of flying car development abroad

非垂直起降折叠翼式飞行汽车的代表是两座混动的Transition（TF-1），其由美国Terrafugia公司（现为吉利太力飞车公司）生产，该产品是首个获得FAA适航证书的现代飞行汽车，如图5(a)所示。

多旋翼式的构型被多数公司所采用。德国Volocopter公司是全球首个获得EASA批准的eVTOL公司，其代表机型为两座多旋翼的VoloCity，如图5(b)所示。

复合翼构型飞行汽车的典型代表为Joby S4，由美国Joby Aviation公司研发制造，采用倾转旋翼+固定翼的方案，如图5(c)所示。截至2025年，该机型已进入FAA型号适航认证的最后审核阶段。

空地两栖式的飞行汽车在国外的代表为德国Audi公司的Pop. Up Next与美国Alef Aeronautics公司的Model A。Pop. Up Next是一辆两座电动式的分体式飞行汽车，其将自动驾驶汽车和无人驾驶载客无人机结合，分别实现空中航行与陆地运输，如图5(d)所示。Model A采用独特的无外露螺旋桨设计，8组螺旋桨完全内置于碳纤维网状车身中，驾驶舱呈球形位于车身中央，外观更贴合传统汽车造型，如图5(e)所示。

近年来，国内飞行汽车的发展同样迅速，构型种类丰富。科研院校、新兴科创公司、车企等研究主力在飞行汽车的关键技术和商业模式等方面展开探索与研究。

国内折叠固定翼式飞行汽车产品较少，代表产品为牧羽航空科技公司生产的MY-ABC，如图6所示。该产品具有一键折叠机翼的功能，大大提高了通行性。

图6 牧羽航空MY-ABC

fig.6 Muyu Aviation MY-ABC

多旋翼式依旧为国内飞行汽车的主流构型。广州亿航智能技术有限公司推出的EH216-S采用了8轴16旋翼的布置方案，能够实现自主飞行，先后获得中国民用航空局颁发的型号合格证（Type Certificate, TC）和生产许可证（Production Certificate, PC），并投入小规模商业运行。广东汇天公司推出的“陆地航母”飞行体X3-F采用6轴6旋翼设计，其PC申请已正式获得中国民用航空中南地区管理局受理，相关审查已进入符合性确认阶段。北京航空航天大学推出的“灵跷”采用异型多旋翼方案实现垂直起降。广州汽车集团股份有限公司推出的GOVY AirCab采用6轴12旋翼构型，通过高冗余度和轻量化来优先保障飞行安全和稳定性，适用于短途、低速的城市空中交通场景, 如图7所示。

图7 国内多旋翼方案代表

fig.7 Representatives of multi-rotor configurations in China

复合翼的构型在我国多为融合固定翼与旋翼的产品。上海峰飞航空科技有限公司生产了盛世龙，该产品采用旋翼与固定翼的构型。大众汽车集团（中国）推出旋翼、固定翼外加涵道助力的电动复合翼飞行汽车VMO。浙江吉利控股集团有限公司的沃飞长空公司推出了倾转旋翼加固定翼构型的AE200，兼顾垂直起降的灵活便捷与高速巡航的高效稳定，适配复杂低空飞行环境，如图8所示。

图8 国内复合翼（含倾转旋翼）方案代表

fig.8 Representatives of compound-wing configurations (including tilt-rotor) in China

空地两栖式方案将空中飞行与地面行驶功能融合为一体，总重量等级差异较大。达到载人级载荷的平台有北京理工大学推出的模块化分体式飞行汽车UAM650，其融合了多旋翼机与自动驾驶底盘，按照不同模块组合进行空地模式切换。奇瑞汽车股份有限公司、一汽旗翼（深圳）科技有限公司推出了分体式复合翼飞行汽车，采用“飞行器+座舱+底盘”3模块分体架构，三者之间采用超紧凑对接技术，可以垂直起降、自主结合分离。广东汇天公司推出了一体式飞行汽车X3，其采用折叠旋翼与汽车底盘相融合的空地两栖式设计方案，如图9所示。

图9 国内空地两栖式（含分体式/一体式）飞行汽车代表

fig.9 Representatives of air-ground amphibious configurations (including split type and integrated type) in China

载荷航程方面，无论是仅具飞行功能的eVTOL，还是具备空地两栖功能的飞行汽车，本质上均以电动化分布式推进为核心技术路线。相比传统直升机，分布式多旋翼或多涵道风扇构型可有效简化传动结构、降低噪声，但也带来了载荷小、航程短、电安全与热安全风险突出等新的技术难题。目前，电池能量密度和放电倍率尚难以完全满足载人飞行的高安全、长航时需求，动力系统的航空级适航标准尚未建立。虽然国内外产品虽均以纯电动方案为主，但国内企业在续航里程、载荷能力等方面与国外领先水平相比仍有提升空间；国外企业在高能量密度电池、混合动力系统及氢燃料电池等前沿动力技术领域布局较早，已形成一定的技术储备。

智能驾驶方面，飞行汽车作为面向低空智能交通和三维立体智慧交通的大众化交通运载工具，必须解决高密度飞行条件下的智能无人驾驶问题。我国在智能网联新能源汽车领域的智能化、网联化技术积累具有先发优势，为飞行汽车智能驾驶技术的发展提供了良好基础。国内多款产品，如北京理工大学的UAM650和清华大学“猛狮”团队研发的空地两栖平台，正在积极探索自主飞行技术与自动驾驶技术的融合；国外在该方面的技术布局相对较少。然而，从车规级智能驾驶系统向航空级飞控系统跨越，面临可靠性、冗余设计、系统验证等方面的更高要求。当前，飞控系统的冗余、安全验证和软件适航仍处于探索阶段，与航空级标准差距明显。

在适航安全方面，飞行汽车需要同时满足航空飞行器与地面汽车的双重安全标准。航空器适航认证关注抗坠毁性能，而机动车碰撞标准侧重正面冲击安全，二者在技术层面难以协调。当前，飞行汽车通常仅按照航空器适航认证进行管理，对其作为地面车辆的属性缺乏明确的监管要求。从产品适航进展来看，欧美部分企业已获得FAA或EASA的适航认证，初步打通了商业化路径；国内亿航智能EH216-S型eVTOL先后获颁TC、标准适航证（Airworthiness Certificate, AC）、PC、运营合格证（Operation Certificate, OC），成为全球首个“四证集齐”企业，标志着我国在载人商业运营安全资质方面取得突破性进展。然而，这些突破目前仍以“一事一议”的专用条件模式实现个案审批，适用于空地两栖的通用适航标准体系尚未建立。在核心系统与零部件标准、运营与维护规范等方面，仍处于探索阶段。

飞行汽车作为空地两栖的新型交通运载工具，其法规体系建设面临从航空和汽车两套独立监管体系走向融合的系统性挑战。

在适航审定方面，飞行汽车面临双重监管要求：从空中飞行角度，需完成TC、AC、PC、OC等适航认证；从道路行驶角度，则需满足机动车出厂合格证和道路行驶安全技术标准。然而，现有航空器与地面汽车的管理规则均未充分考虑飞行汽车的新技术特征，难以直接套用。如前所述，当前适航审定主要聚焦于航空器属性。尽管我国依托《中华人民共和国民用航空法》等不断完善适航审定制度，并成立低空经济发展司加强跨部门协同，但目前审定仍以“个案突破”为主，法规体系的系统性和精细化程度有待提升，空地两栖融合的通用监管体系亟待健全。

在空域管理方面，我国低空空域管理尚未形成统一、透明的运行机制，空域审批复杂、低空开放滞后，缺乏跨城、跨域统一调度机制，难以支撑飞行汽车的大规模、常态化运营。同时，空域管理涉及军民用协调、属地化协同等多重复杂关系，缺乏智能化的空域管理体系，飞行安全与效率难以保障。

在驾驶人认证与数据安全方面，飞行汽车缺乏相应的驾驶人认证规则，驾驶培训体系存在较大空白，现有驾驶人管理体系尚未涵盖飞行汽车驾驶人资质管理。在数据安全规则上，飞行汽车在飞行过程中收集用户隐私数据的行为缺少法规监管，对用户隐私权可能造成侵害。此外，针对高度自动化航空器的事故调查和责任划分规定尚未建立，法律责任界定不清。

飞行汽车作为新生事物和颠覆性技术，其市场应用推广面临着与早期汽车类似的挑战：需要经历从“洪水猛兽”到“大众交通工具”的漫长发展过程。

在应用场景方面，飞行汽车的应用推广涉及低空智能交通和立体智慧交通的基础设施、运营模式、经济成本、用户体验及公众接受程度等多重因素。从国内外发展对比来看，国外多家公司产品已获得适航认证，着手布局商业立体交通服务，如空中出租车项目；国内广州亿航智能技术有限公司率先完成载人eVTOL全链条取证（TC、AC、PC、OC），但受限于当前技术，目前仅开展小规模的文旅观光试点与示范运行，整体商业化进度相对较慢。我国在应用场景的探索上已形成清晰路径，遵循“先载物后载人、先专业后大众”的渐进式策略。低空物流是当前示范应用的最佳场景，既可以实现大规模应用，对安全性的要求又相对较低，通过物流应用积累的数据和经验将为载人应用奠定基础。载人示范则宜先从应急救援、旅游体验等专业特种领域开始，然后再逐步走向大众运输领域。

在产业链成熟度方面，国内飞行汽车产业呈现出“中游略强、上下游较弱”的纺锤形特征。中游凭借整机制造和集成能力率先形成工程化基础，但上游关键系统（飞控系统、航电设备等）和下游制度配套能力不足，构成制约产业发展的主要瓶颈。虽然飞行汽车与新能源汽车在动力电池、电驱系统、复合材料制造等环节技术同源度较高，但航空器对能量密度、热安全、冗余设计和可靠性提出了更高要求，现有汽车产业链无法直接移植，必须向航空级标准进行系统重构。

在基础设施与生态建设方面，飞行汽车的商业化运营不仅依赖整机本身，还需要低空空域管理体系、垂直起降场站、补能设施、通信导航网络等基础设施网络的支撑。当前，国内基础设施建设呈现“东部引领标准与数据建设，西南侧重网络化与协同机制”的初步格局，但仍面临土地资源紧张、投资回报周期长、跨部门协调难度大等系统性约束。国外在基础设施网络化布局方面起步较早，部分城市已规划建设UAM起降网络。国内需进一步强化统筹规划、标准统一、分层配置的建设原则，推动基础设施从“单点示范”向“区域成网”演进。

综上所述，飞行汽车的发展正面临技术、法规和市场三重挑战的交织叠加。技术层面，载荷航程、智能驾驶与适航安全三大瓶颈尚未根本突破；法规层面，适航审定、空域管理、驾驶人认证等规则体系滞后于技术迭代；市场层面，应用场景、产业链成熟度、基础设施生态仍需持续培育。破解上述难题，需以系统性思维推动技术创新、法规建设与市场培育协同并进，借鉴国际经验的同时立足我国产业基础与发展特色，走一条具有中国特色的飞行汽车发展道路。

1）加强顶层设计

结合我国国情，从全局的角度明晰飞行汽车的技术路线。当前世界正处于一个新的大变革时期，新一轮科技革命和产业变革正不断催生重大颠覆性科技产业。飞行汽车是一个新兴的事物，其理念新颖，学科交叉性强，行业跨度大，应用范围广，对未来城市智慧出行改革具有深远的意义，已然成为国际上研究的新焦点之一。我国需要加强对飞行汽车研究的顶层设计，从全局的角度对飞行汽车的各方面、各层次、各要素统筹规划，针对具体需求，明确飞行汽车在我国的发展方向、发展目标，制定科学的研究时间表，专项研究飞行汽车发展的技术路线和具体落地事宜。同时，出台相关政策，发挥我国集中力量办大事的优势，加强企业和相关部门合作，为我国飞行汽车产业的发展与落地提供政策保障。

2）强化产业需求牵引

明确产业需求，以需求为导向，促进技术发展和产业升级。近年来我国汽车产业发展迅速，新能源汽车产销量均达世界前列，但我国是人口大国，人均汽车保有量的提升，也带来了城市交通严重拥堵的难题，对传统出行方式进行变革迫在眉睫。飞行汽车的研究和落地应时刻与解决城市交通堵塞问题相结合，以解决实际需求为导向，加强飞行汽车产业与国家层面、社会层面的联系，为飞行汽车研究与发展提供明确的目标和源源不断的动力。

3）推动技术难题突破

组织专项攻关团队，推动飞行汽车技术难题突破。与传统汽车产业相比，飞行汽车产业目前在国际上仍处于发展初期阶段，是我国为数不多的可以与国际创新保持同步的颠覆性产业之一。经过国内汽车产业几十年的发展，我国已然拥有雄厚的汽车产业科研和制造实力，通过联系各行业优势力量，针对新能源、空地两栖平台、智慧城市交通等领域，构建新型产业结构，对飞行汽车发展的技术难题开展专项攻关突破，统筹发展地面智能交通与低空智能交通的共性交叉技术。针对专项攻关产生的新型技术成果，要即时应用于飞行汽车产业所涉及的各个行业中，以新产业的发展带动传统产业的变革和发展，实现新兴产业与传统产业的互利共赢，加速技术的迭代。

4）示范应用先行

在国内特定城市、地区设立飞行汽车先行应用示范区。飞行汽车可以带动周边传统产业改革，推进新兴产业的发展，对未来智慧城市的智慧出行具有深远的意义。但因其学科交叉性强、技术前沿性强，发展与应用前景更具不确定性，因此需先在国内特定城市、地区推行试点应用。在基础产业实力雄厚、新兴产业发展活跃的城市设立先行示范区，选择具备实际需求的地区（如港口、山区）设立飞行汽车应用试点，以具体需求为导向，实现飞行汽车在国内的落地应用。同时，在先行示范区设立飞行汽车产业研究中心，鼓励相关企业、高校、研究中心及相关部门相互合作，为飞行汽车在当地的应用和研究提供政策、技术上的支持，为飞行汽车未来在全国范围内的普及积累经验。

5）标准法规建设

加强飞行汽车相关法律法规建设。飞行汽车作为面向未来的交通工具，获得了各国政府和研究机构的重视，但飞行汽车无论是在技术还是在理念上均区别于传统汽车和飞行器，其相关法律法规也无法通用，亟须出台新型法律法规。针对飞行汽车的产品端，应充分考虑其“空中与陆地”复合工况的特殊性，制定专项适航审定政策；针对注册登记环节，应建立区别于传统汽车和航空器的管理制度；针对运行管理层面，传统汽车适用道路交通安全法，传统航空器适用民航法，而飞行汽车兼具空地两栖属性，亟须出台独立于上述两类法规的法律框架，避免规范冲突与监管重叠，为飞行汽车的商业化落地提供明确的法律保障。

飞行汽车的发展是一项复杂的系统工程，需要遵循技术成熟度与市场接受度的客观规律，采取“先单一飞行、后空地融合”的发展路线，实现“由点及线、由线及网”的渐进式跨越。结合国内外产业发展趋势与我国实际情况，提出飞行汽车发展的3阶段路线（图10）。

图10 飞行汽车发展路线图

fig.10 Development roadmap of flying cars

1）第1阶段（起步至2028年）：载物突破与载人示范阶段

本阶段遵循“先单一飞行”的发展路线，飞行汽车按照航空器标准研制与运行，暂不具备路面行驶资格，重点在于验证“能飞、能管、能运营”的基础能力。

到2028年，飞行汽车的动力电池能量密度和安全性实现双重突破，混合动力系统结构优化和成本控制取得显著进展，电池体系从“车规级”向“航规级”迈进，整机任务负载能力与实际续航里程持续提升。在此阶段，动力路线以纯电为主，优先攻克“能飞、能管、能运营”的基础门槛。载物方面，低空物流成为飞行汽车商业化落地的重要突破口，在港口、山区、边远地区等特定场景开展物资运输商业化应用。载人方面，eVTOL飞行汽车将在应急救援、旅游体验、海岛运输等专业特种领域实现特定场景下的点对点固定航线低空载人出行示范应用，为后续规模化发展积累运行经验。

2）第2阶段（2029—2035年）：安全突破与低空组网阶段

本阶段延续“先单一飞行”路线，飞行汽车仍主要按航空器运行，但低空飞行从孤立的“点对点”航线拓展为覆盖城市主要区域的低空航线网络，实现“由点及线、由线及网”的跨越。同时，分体式飞行汽车（仍以飞行为主）在地面无人驾驶环境较好的区域开展空地协同示范。

相比第1阶段的特定场景，城市工况更为复杂，载人飞行的安全指标变得更为严格。预计到2035年，在第1阶段积累的经验基础上，飞行汽车的控制系统、安全系统和智能系统将取得全面技术突破，新能源动力和低空智能无人驾驶的适航安全性问题得到解决，为载人电动垂直起降飞行器商业化应用奠定了技术基础。届时，载人飞行汽车可在具备条件的地区展开规模化商业化应用，在应急救援、旅游体验、海岛运输等专业特种领域率先实现常态化运行，并逐步融入城市低空航线网络，成为解决大中型城市交通拥堵问题的重要途径之一。随着应用场景复杂度与运行强度提升，本阶段混合动力将逐步成为市场主导，重点解决长航时与运行可靠性的核心痛点，支撑中长途高负荷等主流场景。

3）第3阶段（2036—2050年）：智慧融合与大众化应用阶段

本阶段实现从“单一飞行”到“空地融合”的根本性跨越。飞行汽车不仅能在低空网络中自由飞行，更能获得路面行驶资格，实现飞行模式与地面行驶模式的无缝切换。

飞行汽车的全面普及离不开物联网、大数据、人工智能、5G通信等信息技术的支撑，未来的世界一定是信息互联的。预计到2050年，随着信息技术的突破和低空智能网联体系的完善，将实现对飞行汽车在城市应用层面的全局规划、智能调度与动态管控。“低空智能交通”与“地面智能交通”实现深度融合，空地相容性问题得到根本解决，真正实现“空地一体”的立体智慧交通。在“双碳”目标牵引下，氢能等零碳动力路线将继续发展，作为战略补充适配绿色低碳场景，与纯电、混动形成长期并存、分工互补的动力体系。同时，国家层面完成《低空经济促进法》等顶层立法，形成覆盖适航审定、空域管理、运营服务、事故责任划分等全链条法规标准体系。届时，飞行汽车从专业服务走向大众应用，空地两栖式飞行汽车（包括分体式和一体式）成为满足人们智慧出行需求的主导交通工具。