【新興領域/2022.5焦點】飛天汽車不是夢，2040年eVTOL市場規模將超過六千億美元

一、什麼是eVTOL ?

相信在臺灣的大家都有過塞車的經驗，塞在車中的你，是不是也曾經想過，汽車能長出一對翅膀，振翅高飛，遠離那惱人的車水馬龍？這樣的想法，不只是你有。事實上，早在1917年美國的Glenn Curtiss就曾製作出名為Autoplane的飛行汽車，只是，受限於當時的技術限制，飛行汽車所能飛行的高度十分有限。1930至1940年代，雖然仍有人嘗試生產飛行汽車，然而，不是因為資金不足就是因為概念太過前衛而未獲投資人的青睞。直到2009年11月，美國NASA正式提出全球第一輛電動垂直起降機(eVTOL, electric vertical take-off and landing)概念機，Puffin。Puffin高3.7公尺，翼展為4.4公尺，重272公斤，電池45公斤，有效載重為91 公斤，總重量為408公斤。Puffin的速度最高可達241公里/小時，以更低、更高效的速度可行駛80公里。2016年，Uber提出「Uber Elevate」計畫，引發歐美市場eVTOL浪潮，從而帶動大量的新創公司和汽車、航空業巨頭紛紛投入eVTOL市場。

發展至今，人們更稱電動垂直起降機eVTOL為「飛天汽車」，eVTOL與一般飛機主要有以下2點差異：1.電動（Electric）-傳統的飛機、直升機乃以燃油作為推動，eVTOL則是純電動，符合淨零排碳發展方向。2.垂直起飛與降落（vertical take-off and landing）-一般民用航空的客機基本上使用跑道，所需使用之航道空間龐大，eVTOL可垂直起飛與降落，大大節省了機場用地空間。eVTOL能像直升機一樣著陸和起飛，像固定翼飛機一樣巡航，但不需要一個超長的機場跑道，它可以直接使用直升機場或任何垂直起降場。上述2項eVTOL與一般飛機的差異也正是eVTOL的核心優點。目前市面上的eVTOL產品多以2-5名乘客做設計，採用分布式電力推進，有多個旋翼，最多的情況下高達18個。飛行範圍多在30-300公里之間，速度在每小時112-320公里。

以下本文為讀者介紹eVTOL的市場規模預測以及亮點新創介紹。

圖1  NASA Puffin

二、eVTOL市場預測

COVID-19的爆發以來航空業可說是受影響最嚴重的部門之一。然而，eVTOL市場卻反其道而行，沒有像整個航空業那樣受到COVID-19的影響。除了被軍隊廣泛用於邊境安全等各種任務外，eVTOL的民用和商業應用包括運輸醫療用品、航空攝影、零售和其他物流，已經越來越多公司尋求使用eVTOL來分發必需品。在美國，Amazon和USP等公司已經擴大了eVTOL的使用範圍。根據Markets and Markets的預測，eVTOL在2021年全球市場規模計為85億美元，受惠於綠色能源與無噪音飛行的需求，eVTOL在2030 年市場規模將達到308億美元，複合年成長率為15.3%。Morgan Stanley則預估在技術發展最為樂觀，監管政策也能夠及時放開的情況下，2040年的全球eVTOL市場規模可能達到29,000億美元；在技術成熟程度和政策配套均為中等水平時，市場規模為15,000億美元；而最不樂觀的情況，市場規模也會達到6,150億美元。

三、eVTOL領域亮點個案

既然eVTOL市場在2040年市場規模將超過6,000億美元，2022年的今天自然各路兵馬早已進入插旗。以下本文介紹eVTOL 領域亮點個案：

1. Joby Aviation（總募資金額16億美元）

美國Joby Aviation成立於2009年，創辦人JoeBen Bevirt為Stanford University理工碩士，是一位連續創業家，個人擁有超過40項專利，2007年將其創辦的生命科學機器人公司售予安捷倫科技（Agilent Technologies）。同時，他創辦的的Joby Inc.彈性薄片相機專用的三腳架Gorillapod也大受市場歡迎。JoeBen Bevirt在唸小學時，就想要打造不需要很長的跑道以及低噪音就能做短途飛行的飛行器，受惠於電池及輕量材質技術進步，故而創立Joby Aviation實現童年夢想。Joby Aviation是eVTOL企業中，於2021年8月在美國SPAC上市，也是第一家在美國SPAC上市的eVTOL公司，背後擁有Uber、Toyota、SPARX Group、Intel Capital、Capricorn Investment Group、Baillie Gifford、Black Rock等等重量級投資人的資金挹注。該公司在上市前共獲得7.96億美元，在2021年8月10日在紐約證交所掛牌時，估值為66億美元，IPO當日再募得8.35億美元Post-IPO Equity投資

Joby Aviation 在該eVTOL的領先地位體現在以下三個面向：(1)技術優勢—該公司已完成 1,000多次試飛，並於2021年成功飛行154英里；(2)認證進展最快—該公司是第一家與美國聯邦航空管理局(FAA)達成G-1認證基礎的eVTOL公司，也是第一個獲得美國空軍適航資格的 eVTOL公司；(3)關鍵戰略夥伴有助推展公司業務—Joby Aviation於2020年收購Elevate之後，與Uber的合作關係更加緊密，此外，Toyota的加入有助提供其生產專業知識。2021年增加的合作夥伴還包括Reef Technology、美國空軍Agility Prime計畫都有助於提高公司收入和測試機會。

2. Archer Aviation（總募資金額9.12億美元）

美國Archer Aviation成立於2018年，創辧人為對沖基金企業家Adam Goldstein、Brett Adcock，2022年Brett Adcock辭去共同執行長職務，Adam Goldstein成為公司唯一的執行長。Archer是一家電動飛行計程車新創公司，2021年該公司推出了首款eVTOL城市空中飛行器Maker，該款eVTOL重量1,508公斤，外型為飛機與直升機的混合體，一對機翼上配置六個螺旋槳，並像直升機般採用垂直起降，整個翼展為40英尺，採用75瓩⋅時的電池模組，續航里程可達60英里，最高時速為每小時150英里。當Maker在2,000英尺的空中巡航時，大約比直升機安靜100倍，僅45分貝的聲音，感受大概類似於嘹亮的鳥叫聲。在載客數部份，Maker可搭載兩名乘客，整機重量約為3,300磅，量產版Maker最終將可搭載4名乘客。未來，Archer Aviation預計在2024年籌組空中小黃機隊，協助客戶緩解惱人的地面交通問題。

Archer Aviation於2020年獲Troy Capital Partners等12位投資人5,570萬美元A輪投資，並於2021年透過SPAC上市並與Fiat Chrysler Automobiles達成協議合作生產eVTOL。2021年9月17日在紐約證交所IPO時，公司估值為17億美元，掛牌日獲得United Airlines等11位投資人8.57億美元投資。

3. Beta Technologies（總募資金額8.86億美元）

美國Beta Technologies成立於2017年，創辧人為Kyle Clark，Kyle Clark畢業於哈佛大學應用數學與工程學院，因其在飛行動力學和控制算法方面的工作而獲得2004年度工程論文獎，畢業後曾創辦Venture.co、iTherm Technologies等兩家公司。Beta Technologies瞄準了國防、貨運和醫療物流等場景的應用，其首架飛機ALIA-250c機翼長約為15米，最大起飛重量達到2.7噸，充足電力僅需50分鐘。每架飛機最多可以安裝五個電池組，航程約為400公里，精準匹配了以上應用場景。

募資記錄部份，該公司自2021年獲得兩次投資，分別是3月獲投1.43億美元，投資人未揭露，5月又獲得由富達管理研究公司領投，亞馬遜旗下Climate Pledge Fund跟投的3.68億美元A輪投資；2022年再獲由富達管理研究公司和TPG公司領投的3.75億美元B輪投資，Beta Technologies表示將利用這筆資金繼續開發綜合電力推進系統，同時展開Alia-250 eVTOL飛機的飛行測試，進一步完善其電力推進系統，並擴大多模式充電基礎設施。

4. Lilium（總募資金額8.26億美元）

德國Lilium成立於2015年，創辧人為Daniel Wiegand、Matthias Meiner、Patrick Nathen、Sebastian Born等四位慕尼黑科技大學校友，是繼Joby之後第二家在美國以SPAC方式借殼上市的eTVOL公司，IPO時的估值為33億美元。Lilium致力於開發飛行計程車服務，目標是建立一個可持續的高速空中交通網絡，要比傳統的地鐵運輸便宜100倍。最初的Lilium 飛機設計為5人座並於2019年5月，對外展示了5人座版eVTOL，並完成首飛。2021年Lilium設計了7人座eVTOL，巡航速度為175英里，航程超過155英里。該公司已在2018年分別取得美國聯邦航空總署（FAA）與歐洲飛航安全局（EASA）認證，並預計在2022年開始生產，經過數月的地面測試後將在2023年開始飛行測試，並在2024年申請監管部門的營運許可。然今年4月Lilium宣布向歐洲飛航安全局（EASA）提交Lilium Jet的適航取證符合性方法（MOC）提議，MOC提議雖是關鍵的一步，但實際上Lilium有點落後於其最初的公開時間表，原預計2024年取得證照，現以全球供應鏈緊張等因素為由，延遲1年完成取證（即2025年）。2021年8月，巴西民航公司Azul宣布將以高達10億美元的總價，購買Lilium所生產的220架飛機。

目前9成的商用飛機皆由傳統噴氣發動機提供動力，而Lilium以相同的設計原則為基礎，發展出以電動機驅動的轉子／定子系統，達到低碳排的目標，並搭載獨家DEVT技術，其能有效提高空氣動力學效率、確保機體的有效負載量、降低飛行時所發出的噪音，並提供推力向量控制效能，增強Lilium Jet在垂直、水平飛行階段的穩定性。

募資記錄部份，該公司自2016年起便獲Skype創辦人Niklas Zennström經營的創投公司Atomico的1,100萬美元A輪投資，2017年則獲由中國科技巨頭騰訊控股領投，列支敦士登皇室的LGT集團、Atomico、以及由Twitter聯合創辦人Evan Williams共同創立的投資公司Obvious Ventures等投資人跟投的9,000萬美元B輪投資。2020年再獲B輪投資人的2.4億美元投資，以及Tesla大股東Baillie Gifford資產管理公司3,500萬美元資金挹注。2021年9月15日該公司於美國SPAC上市，當日獲得Baillie Gifford、Black Rock、騰訊…等8家機構4.5億美元的投資。

5. Volocopter（總獲投金額5.98億美元）

德國Volocopter成立於2011年，創辧人為連續創業家Alexander Zosel與曾於西門子工業自動化領域工作多年Stephan Wolf。Volocopter早在2011年，就已經製造出全球第一架可載人的eVTOL，並分別在2017年於杜拜進行世界上第一次eVTOL飛行，2019年10月於新加坡濱海灣公開試飛，並於2021年首次在法國Le Bourget機場亮相試飛Voolcopter2X，目標於2024年巴黎奧運會提供載客服務。Volocopter 2X機身頂部的環架有18個小型固定螺距螺旋槳，每個螺旋槳下各有一個電機，利用小而多的方式降低噪音，也運用空氣動力學提高飛行效率與飛行穩定性。載客部分，可承載2名乘客，側邊還附有一個行李箱的空間。Volocopter利用卓越的無人機技術，打造生態系統，研發適合不同場域的飛機款式，如空中計程車VOLOCITY、郊區電動飛機VOLOCONNECT、電動重型通用無人機（為農業、物流、基礎設施等提供服務）為城市另闢一個全新視角。

募資記錄部份，該公司2013年即獲得未具名投資人120萬歐元種子輪投資、2017年則分別獲得Daimler領投的2,500萬歐元A輪投資及btov Partners, Intel領投的500萬歐元B輪投資，2020年起獲由DB Schenker領投，美國矽谷創投基金Translink Capital等4家機構跟投的9,400萬美元C輪投資，2021年獲Intel和Daimler等15家機構2.42億美元D輪投資，2022年則獲由WP Investment領投，Honeywell、Atlantia等2家機構跟投的1.7億美元E輪投資。

6. HT Aero-小鵬匯天（總募資金額5億美元）

中國HT Aero-小鵬匯天成立於2013年，是中國電動車製造商小鵬汽車子公司，創辦人為小鵬汽車董事長何小鵬和匯天科技創始人趙德力。到目前為止，已成功研製出5代智慧電動載人飛行器產品，最新團隊總人數接近500，其中研發人員占比超80%。

小鵬匯天以城市空中出為目標，致力於打造全球最安全的智慧電動飛天汽車，並積極與全球合作夥伴携手探索城市空中交通、旅遊觀光、應急救援、警用巡邏等領域，為城市交通提供解决方案。該公司所研發的第五代飛行器X2的最大起飛重量為560公斤，裸機重量為360公斤，續航時間為35分鐘，最快飛行速度可達每小時130公里；此外X2還有自主飛行路徑規劃能力，擁有彈射降落傘功能。

小鵬匯天於2021年獲得由小鵬汽車、5Y Capital和IDG Capital的領投，紅杉資本、鐘鼎資本等3家機構跟投的5億美元A輪投資，為亞洲最大的一筆eVTOL募資案，本輪資金用於飛天汽車的研發製造、高階人才儲備與投入適航取證相關支出。

7. Wisk Aero（總募資金額4.5億美元）

美國Wisk Aero成立於2010年，Wisk Aero是2019年波音與飛行計程車公司Kitty Hawk （Google共同創辦人Larry Page投資）合資成立，是全球最主要的eVTOL製造商之一。2021年Wisk Aero跟由觀光轉型城市移動公司的Blade交易，取得30部航空器自組機隊在服務網營運，Wisk Aero也跟紐西蘭政府簽署協議運用自產小型全電動自主飛行航空器Cora進行飛行計程車測試。

2022年Wisk Aero獲得波音4.5億美元投資，此筆資金將用於推動公司產品飛行認證、Wisk Aero的第6代eVTOL飛機的開發，以及啟動規模製造與上市。據該公司規劃在第6代eVTOL獲得認證後的五年內，Wisk打算營運業AAM eVTOL飛天車隊，預計每年將有近1,400萬次航班並為20個城市的4,000萬人節省時間。

8. Vertical Aerospace（總募資金額3億美元）

英國Vertical Aerospace成立於2016年，創辧人為Stephen Fitzpatrick，他同時也是能源公司OVO Energy的創辦人。Vertical Aerospace於2018年推出第一架原型飛機VA-X1並於英國Cotswold機場試飛並於2020年推出可容納四名乘客和一名飛行員的eVTOL，VX4。VX4航程可達100英里，最高飛行速度為每小時202英里，並可達到低躁音與零排放成效。

在訂單部份，Vertical Aerospace表現遠優於同業，已經獲得了價值54億美元訂單。客戶包括美國航空公司、維珍航空、丸紅、Iberoject和Avolon以及通過其訂單的航空公司JAL和Gol，其中美國航空宣布投資Vertical Aerospace2,500萬美元，承諾向Vertical預購250架飛機，並有權再訂購100架。

募資部份，Vertical Aerospace於2021年獲Microsoft創投基金M12的早期投資，金額未揭露。同年10月獲Mudrick Capital的2.05億可轉換公司債資金挹注。2021年12月Vertical Aerospace於美國SPAC上市，在SPAC上市募集私人投資總額為9,400萬美元，2021年底該公司總募資金額已達3億美元。投資人除了Microsoft的M12創投基金外，更引進了Honeywell International、Rolls-Royces、Avolon Holdings、美國航空、…等策略性投資人。Vertical Aerospace是繼Joby、Lilium、Archer之後，第四家以SPAC方式在美國上市的eVTOL公司，同時，也是第一家以SPAC方式在美國上市的英國eVTOL公司。

 9. Autoflight（總獲投金額1億美元）

中國重型無人機公司上海峰飛航空（Autoflight）成立於2017年，其研發總部位於上海，創辧人田瑜進入航空行業20餘年，擁有美國聯邦航空總署（FAA）固定翼和直升機飛行執照，熟悉各種飛行器的飛行性能,獲得相關專利超過300項，並且成功研製了全球第一款獲得適航認證的電動運動飛機。公司目前擁有超過300名員工，其中技術研發人員超過150人。Autoflight研發的 V1500M 飛行器，機身以碳纖維製作，具有10顆電動馬達與 10 個螺旋槳，飛行時速最快可達到每小時 200 公里，續航力大約可行駛約250 公里，是一架全電動eVTOL垂直起降飛行器，搭載自動駕駛導航系統，最多載運4名乘客，2021年已在中國首次試飛成功。

Autoflight於2021年9月獲知名投資人Lukasz Gadowski所創立的科技投資公司Team Global一億美元A輪投資，此為目前中國eVTOL最大的一筆投資案。本輪資金將用於載人eVTOL飛行器研發製造、高階人才儲備、適航認證取得之投入及擴大市場應用。

10. Elroy Air（總獲投金額5,600萬美元）

美國Elroy Air成立於2016年，由前airwave產品經理clint cope和sifteo共同創始人david merrill所創立，Elroy Air於2022年1月推出eVTOL飛行貨機Chaparral，採用混合動力系統，可自動裝載300至500磅的貨物，續航力達300英里。不同於傾轉旋翼設計，Chaparral機翼上設有8個平行旋翼，提供垂直起飛和降落的動力，另外4個螺旋槳用於向前飛行和偏擺以改變航行，無須俯仰動作，所有螺旋槳均由電動馬達驅動，機上設有內燃渦輪發電機，不斷充電作長途飛行。今年4月FedEx宣布與Elroy Air的合作，為建立首個端到端eVTOL航空貨運系統，預計2023年美國試飛。FedEx將於中距離運輸業務使用Chaparral，使其穿梭於貨物分揀中心，是美國首個中距離的無人機貨運項目。Elroy Air亦與美國國防部合作，使用Chaparral緊急接送傷員、軍隊疏散、情報蒐集及監視偵察等任務上。

Elroy Air於2021年8月4日獲4,000萬美元A輪投資，由Lockheed Martin Ventures、Marlinspike Capital、Prosperity7 Ventures領投，Bossa Nova Investimentos等9位投資人跟投。截至目前為止，總獲投金額為5,600萬美元。

11. Urban Aeronautics（總獲投金額5,000萬美元）

以色列Urban Aeronautics成立於2001年，創辦人Rafi Yoeli博士，擁有超過35年的航空研究和開發經驗，2021年Yoeli退休，Nimrod Golan-Yanay被任命為CEO。Urban Aeronautics開發先進的Fancraft™ 涵道升力風扇技術，其所研發的CityHawk採用混動或氫燃料電池動力系統，可承載6名乘客，最高時速達170英里。與其他eVTOL不同之處在於CityHawks僅有汽車大小，只需要很小的操作空間，因此可以輕鬆的將屋頂轉換為垂直起降場，當垂直起降場更多時，意味著每小時能載更多的乘客。Urban Aeronautics已朝緊急醫療服務（EMS）應用邁出了一步。繼2020年8月與總部位於紐約的Hatzolah Air簽署備忘錄（MOU）後，該非營利性醫療運輸組織目前已預訂了4架CityHawk。

在獲投部分，Urban Aeronautics於2021年9月獲1,000萬美元A輪投資，投資人包括總部位於紐約的緊急醫療運輸集團 Besadno、以色列汽車零售商Talcar Corp. 和一位未公開身份的巴西私人投資者。截至目前為止，該公司總獲投金額為5,000萬美元。

12. Wingcopter（總獲投金額2,200萬美元）

德國Wingcopter成立於2017年，創辧人為Ansgar Kadura、Jonathan Hesselbarth、Tom Plümmer。Wingcopter開發的機型以運送貨物及長距離飛行為主。其中的Wingcopter 178型號經過特別設計，其傾轉旋翼機（Tiltrotor）可在多旋翼及固定翼之間切換，既可以進行垂直起降，又可以進行長距離飛行，且能在狹窄空間內垂直飛起降落，最高負載為6公斤。Wingcopter 178已在全球多個地方參與商業運送，包括與聯合國兒童基金會UNICEF合作，在偏遠地區運送疫苗、血清、胰島素等緊急醫療用品，機身特殊設計容許無人機在惡劣天氣下仍可飛行。在新冠疫情下，德國政府亦多次使用Wingcopter運送醫療物資，無人機更可作長距離的「超越視線飛行」（BVLOS）飛行。

Wingcopter於2021年1月25日獲2200萬美元A輪投資，由Futury Capital和Xplorer Capital領投，Hessen Kapital跟投。Wingcopter利用這筆資金來加強其在無人機物流中的領導地位，特別是與醫療相關的應用，包括COVID-19疫苗的分銷。

13. Odys Aviation（總獲投金額1,590萬美元）

美國Odys Aviation成立於2019年，原名為Craft Aerospace，2022年才更改公司名稱為Odys Aviation，創辦人James Dorris為MIT核融合科學博士並曾於維珍超級高鐵（Virgin Hyperloop）建立懸浮技術和團隊。該公司致力於生產區域機動性的混合電動垂直起降（VTOL）飛機，主要是希望該產品能夠取代長距離區域航線上的化石燃料飛機，儘可能在直升機停機坪之間飛行而非飛機場，進而大大減少總行程時間。相較於絕大多數eVTOL設計都是針對城市空中出租車領域的2-5座飛機，Odys Aviation生產的eVTOL可搭載9名乘客和兩名飛行員，飛行高度為3萬英尺，時速約345英里，航程可達1,000英里。對於需要在洛杉磯到舊金山、東京到大阪和紐約到華盛頓特區等地頻繁通勤的人群來說，會是一項不錯的選擇。該公司正在與Mojave航空航天港合作，擇訂起飛與降落地點。

Odys Aviation於2022年2月10日獲得由Giant Venture領投的1,240萬美元種子輪投資，Y Combinator、Soma Capital、11.2 Capital和Kyle Vogt等10家機構跟投。截至目前為止，該公司總獲投金額為1,590萬美元。

14. Ascendance Flight Technologies（總獲投金額1,180萬美元）

法國Ascendance Flight Technologies成立於2018年，創辦人為Benoit FERRAN、Clément DINEL、Jean-Christophe LAMBERT、Thibault BALDIVIA，皆來自全球第一個電動飛機計畫E-FAN。Ascendance Flight Technologies所研發的Atea是透過混和動力技術提供動力，與傳統直升機相比，碳排放量將減少8成，同時產生的噪音比統飛機少4倍。該公司所研發的eVTOL Atea為5人座設計，配有2個獨立推進系統，預計飛行時速為200公里，續航力約150公里。在商業模式部份，預計往空中出租車、救援車與貨物運送發展。目前與巴黎機場合作，計畫在2024年奧運會上進行首次演示，另外設立目標希望在2025年之前取得適航認證。

Ascendance Flight Technologies在2021年9月15日宣布，從Habert Dassault Finance（領投）、Celeste Management、M Capital、Kima Ventures和Irdi Capital Investissement等跟投的投資人身上，籌集了1,000萬歐元。

四、飛行時代的樂觀之外

雖然eVTOL技術日臻完善，空中出租車時代指日可待，然而，在樂觀之外，eVTOL市場仍有許多困難待克服。第一，電池續航力－eVTOL使用電動推進，目前以現時電池技術而言，eVTOL續航力大約都在300公里內，若要增加eVTOL飛行公里數，電池技術仍有進步空間。第二，載客人數限制與自動駕駛成熟度－許多eVTOL只能載客2人，未來發展趨勢除了增加載客人數設計外，自動駕駛也是一個可行的方向，惟自駕車目前仍停留於試驗階段，自動駕駛飛行技術更有待考驗。第三，法規與大眾接受程度－雖然日本與韓國已針對eVTOL訂定相關政策，但全球在eVTOL的產品、人員、運行、責任、權利、登記、環境、安保、保險等方面的法律規範及民航規章還沒有正式的規章誔生。另外，由於法律發展還不成熟，更增添民眾對飛行安全性的考量與不安。最後，eVTOL亦為需要重資本投入的領域，雖然獲投金額最高的Joby Aviation已獲得16億美元投資，但與自動駕駛公司Waymo的55億獲投金額仍有一段差距，現今，Waymo亦尚未全面實現自動駕駛車隊，可想而知，若要實現空中出租車時，除了樂觀之外，更需要資金的投入與耐心的等待。

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