我們需要結合未來城市和區域發展趨勢，認識和把握低空經濟發展規律，重視研究城市空中交通和載人經濟活動，綜合統籌天、地、人三者關系。空域資源、基礎設施和技術創新是低空經濟發展的三大先決條件。
低空經濟發展需要各種基礎支撐和要素保障，其中空域資源、技術創新、基礎設施是三大先決條件，是低空經濟發展的主要矛盾和瓶頸問題。
一、 低空空域是新的稀缺資源
空域是關鍵，是國家戰略資源，也是新的經濟資源。我國低空空域開放總量小、上限低、管制嚴、矛盾突出，低空經濟需要解決立體空域的開放、配置和管理問題，要求盡快構建軍地民一體化協同管理低空空域資源新模式，開展空域容量評估，加快推進城市試點。
1.加快推動低空空域管理改革
2000年，我國低空空域管理改革首次列入國務院、中央軍事委員會空中交通管制委員會（以下簡稱國家空管委） 工作計劃，隨后制定了《通用航空飛行管制條例》。2010年，國務院、中央軍委發布了《關于深化我國低空空域管理改革的意見》，標志著我國低空空域管理改革正式開啟。在這一時期，國家空管委開展了一系列工作，制定了分類劃設低空空域和改革試點方案，謀劃了法規標準體系建設、運行管理機制和配套設施建設，并在全國多個地方進行了改革試點，劃設了管制、監視、報告三類空域，確定了各地區真高標準不一的低空空域。2014年11月召開了全國低空空域管理工作會議。此后，國家遴選有代表性的城市大力開展低空空域管理改革試點，并在全國各地推開各項改革任務。
2018年，四川省低空空域管理改革試點啟動，開展低空空域協同管理試點，成立四川省低空空域協同運行中心，劃設了低空空域，簡化了通航飛行審批程序，取得了軍地協調、多方協同經驗，先后發布了四川省和全國目視飛行航圖。目前，四川省共劃設了7個協同管理空域和8條低空目視飛行通道，共計7800 余平方公里。2020 年9 月，湖南省成為全國首個全域低空空域改革試點省份。2022年3月，湖南省政府會同南部戰區空軍參謀部、民航中南地區管理局以及民航中南地區空管局共同印發了《湖南省低空空域協同運行辦法》，該辦法是全國第一部由軍地民三方聯合發布的低空空域協同運行辦法。2022年5月，湖南省發布了《湖南省低空空域劃設方案》。這是全國第一部省級空域劃設方案， 明確提及湖南省低空空域（3000米以下） 分類劃設“管制、監視、報告”三類空域共171個，規劃常態化低空目視飛行航線97條，并要求建立空域靈活轉變機制，真正實現湖南省全域10000米以下空域劃設的無縫銜接，大幅拓展了低空可飛空域范圍。湖南省的探索走在了全國前列，有望形成全國性的可復制、可推廣的模式。2024年3月，《2024年度安徽省低空空域航線劃設方案》順利獲批，其中包括21個低空空域、18條低空航線，通航企業可通過政務服務平臺進行線上查閱、辦理空域及計劃使用申請。2024年9月，《重慶市推動低空空域管理改革促進低空經濟高質量發展行動方案（2024—2027年）》正式發布，明確要探索低空飛行數字空管新模式。從全國層面上看，我國于2023年發布了《國家空域基礎分類方法》， 其劃分方式與美國聯邦航空局（FAA） 有所不同， 也與國際民用航空組織（ICAO） 的建議有所差異。我國低空空域試點實行的管制、監視和報告空域三類劃分具有中國特色，這與ICAO標準不盡相同，反倒與FAA類似，都沒有F類。與ICAO相比，中國沒有F、G劃分，反而有一個W類，實際上是給無人機單獨劃設的空域，屬于空域分類的創新。
2.加快推進低空空域容量評估
目前，低空空域容量評估研究還處于探索階段，其理論研究與方法研究尚未形成體系。低空空域容量評估研究既包含對低空空域空間可用性的判斷，也確定了航空器的具體飛行空間和容量大小，可以大大拓展地理學從傳統的陸域向空域拓展和延伸，具有新興交叉學科的特點，應該積極發展。在空域容量的評估上，依據民航局發布的《空域容量評估方法指導材料》，學者們提出了多種方法，具有代表性的空域容量評估方法可分為基于計算機仿真模型的評估方法、基于數學計算模型的評估方法、基于管制員工作負荷的雷達模擬機評估方法以及基于數據驅動的評估方法，但是由于低空空域復雜多變，上述評估方法應用于低空空域具有一定的局限性。〔2〕目前，越來越多的研究采用融合的評估方法進行空域評估，包括地理圍欄技術以及資源量模型等。而在空域分配策略上，則涵蓋了行政規則、電子拍賣、去沖突算法以及飛行等級的明確界定。〔3〕不過，關于空域資源的識別與劃分方法存在不足，尤其是在無人機運營商間的空域訪問分配上。我們需要從可用空間識別、結構特征等角度評估低空空域容量，包括空域割裂和碎片化狀況，進而提出空域資源管理的思路與策略，完善低空空域環境。
3.盡快開展eVTOL城市試點
據報道，國家空管委即將在六個城市開展eVTOL試點。這六個試點城市初步確定為合肥市、杭州市、深圳市、蘇州市、成都市和重慶市。有關試點文件對航線和區域都有相關規劃，對600米以下空域授權給部分地方政府。值得肯定的是，重慶市將空域資源作為和土地、海洋同等重要的資源要素，嘗試探索空域資源要素定價及結算規則，探索開啟空域資源通過市場機制進行交易的管理新范式。總體上，盡管我國低空空域改革取得了較大進展，但離設定的目標還有相當距離，低空空域資源遠未實現合理開發利用。這不僅涉及國家空管體制障礙、法律法規不健全、服務保障體系不完善等方面，而且還關乎軍隊航空管制，甚至各地的城市管理、市政園林、環保、住建、水利等部門出于自身考慮提出的種種限制，低空開放道路漫長而曲折。我們需要加快推進國家空管體制改革，破除利益固化藩籬，加大民航“放管服”改革力度，盡快形成低空空域法規體系，并且實施空域分類管理、擴大低空空域范圍，探索軍地民一體化協同管理新模式。
二、技術創新是低空經濟的核心
1.eVTOL是低空載人競爭的主賽道
低空經濟的兩大載體分別是無人機和eVTOL。從產業鏈的所有環節來看，低空經濟上游為原材料與核心零部件領域，中游包括低空制造、低空飛行、低空保障與綜合服務等，下游為各種應用場景。低空經濟技術創新是技術體系的整體創新，包括新材料、關鍵零部件、發動機、電池等。其中，飛行器技術的創新與突破迫在眉睫。在低空經濟這一賽道上，中美歐等國家和地區整體水平相當，但目前國內航空級電機仍高度依賴進口。近年來，業界一致認為垂直起降（VTOL） 技術是UAM發展的關鍵。eVTOL概念最早于2009年出現在NASA的一則動畫視頻中。2011年，世界直升機巨頭August Westland 正式提出eVTOL 概念。2014年，美國直升機國際協會和航空宇航協會正式引入eVTOL概念。美國憑借其先發優勢，在技術創新、商業模式探索及產業鏈構建上均展現出較高的成熟度。eVTOL 作為電氣化航空的未來關鍵，短期內需統一技術標準以降低碰撞風險，而長期則需研發高能量密度電池及低噪音、零排放的動力系統。國內低空經濟領域的技術基礎尚顯薄弱，飛行器制造、導航及無人機技術均需創新與升級，與全球主要的eVTOL相比〔4〕，我國eHang-216無論在里程范圍還是在巡航速度上還有很大的發展空間（見圖1）。
2.技術標準與適航認證競爭激烈
eVTOL 航空器類型有多旋翼、傾轉旋翼、復合翼以及垂起固定翼等，動力模式、氣動布局方式不同，起飛重量、巡航速度、續航時間以及機體尺寸差距也十分明顯且無統一規律。這為適航認證帶來挑戰。當前，中國民用航空局（CAAC）、美國聯邦航空管理局（FAA） 以及歐洲航空安全局（EASA） 的適航取證過程較為類似，航空器要能夠“合法上天”均需要獲得由民航局頒發的型號合格證（TC）、生產許可證（PC） 和適航證（AC）。在取得TC、AC、PC 三證的基礎上， 運營合格證（OC） 是決定eVTOL能否商業化運營的最后一個條件。目前國內獲得TC的eVTOL機型共兩款，其中，峰飛航空V2000CG凱瑞鷗（載物） 于2024年3月獲TC，成為全球首款取得該證的噸級eVTOL；億航智能EH216-S （載人） 于2024年4月獲PC。億航智能是全球eVTOL行業內首個集齊民用航空器三證的企業，并于2024年7月官宣旗下OC合格證申請獲中國民航局受理，將業內取證進程推進至OC階段。目前，國內的億航智能、時的科技、零重力、沃蘭特、峰飛航空、小鵬匯天、磐拓航空、沃飛長空等eVTOL飛行器制造企業都在積極取證，百舸爭流，搶抓機遇。國外eVTOL企業主要有美國的JobyAviation、Archer Aviation（ACHR）、Wisk，德國的Lilium Aviation、Volocopter 以及巴西的Eve UAM等。目前，FAA 針對Joby 公司旗下JAS4-1 和Archer旗下Midnight飛機兩項產品公布了適航準則。據悉，歐洲的德國Lilium和Volocopter也先后取得EASA和FAA的適航審定。我國有競爭力的eVTOL企業也同時在歐洲和美國設立海外機構，積極推進歐美適航申請。不過，無論采取哪一國的適航取證路徑，其巨額花費都十分驚人。
三、基礎設施是低空經濟的重要支撐
1.地面基礎設施供給矛盾突出
目前看，垂直升降機場（Vertiports） 和空中交通管理是確保低空經濟“起降”的關鍵因素，其他還包括通訊、導航、監測、識別、感知、航路等服務體系和保障系統等。當前，我國各地低空經濟基礎設施的配套建設并不完善。文獻表明，無論是國內還是國際，現有基礎設施均滯后于低空經濟的發展需求，直升機機場普遍缺乏充電設施〔5〕，通用機場與飛行服務站的分布不均衡，地面保障與通信導航系統存在不足，這些問題均對低空飛行的安全與服務質量構成了影響。〔6〕從起降場站看，為了提供正常的UAM服務，需要一定數量的eVTOL 同時停泊在垂直升降機場（Vertiports）上。據文獻報道，僅僅一架eVTOL 需要的地面空間即為400平方米（20米×20米），加上輔助設施，停泊10架eVTOL的垂直升降機場需要空間面積為4160平方米，這對高密度的城市建成區是個巨大的挑戰。〔7〕當前，一些企業開始著手設計和開發可移動的起降搭載平臺。深圳等地考慮利用老舊廢棄的公交場站等，是否能滿足未來需求還有待實踐檢驗。另外，垂直升降機場投資建設成本巨大，特別是城市空間有限，投資主體和投資場地尚未可知。
2.“建天路”“織天網”任重道遠
除了起降場站，空中交通管理同樣至關重要，“建天路”“織天網”任重道遠。深圳的粵港澳大灣區數字經濟研究院（IDEA） 認為低空經濟具有“異構、高密度、高頻次和高復雜度”的特性。針對有限的地面、空域和頻譜資源共享共用的問題，針對低空飛行器“看不見、呼不到、管不住”的基本安全問題，大規模低空飛行的安全、效率和成本問題以及低空經濟中不同主體和業務之間的協同問題等，IDEA提出構建空聯網、設施網、航路網、服務網“四張網”。“四張網”構成低空智能融合基礎設施，其核心是《低空經濟發展白皮書（2.0） ——全數字化方案》（SILAS，Smart IntegratedLower Airspace System）。不過，SILAS 作為低空經濟的“數字大腦”是否管用，還需要經受更多的實踐檢驗。近年來，訊蟻等很多物流企業自己開發的低空物流監控系統已經初步實現了專業化的運營監控。總之，UAM的基礎設施不僅包括供eVTOL起降的地面基礎設施，還包括UAM管控系統、公共航路網和用于滿足飛行通訊、導航、監視等的運行基礎設施。
綜上，發展低空經濟就要從設施、空聯、航路、服務等方面構建低空基礎設施和要素評價指標體系，綜合評估當前各地低空經濟基礎設施和要素保障及協同情況，明確存量增量和補齊短板。從空域規劃看，荷蘭提出自由空域（Full Mix）、分層空域（Layers）、扇形空域（Zones） 和管道空域（Tubes） 四種城市空域結構，提出了有別于地理圍欄（Geofencing）、空域圍欄（Geocaging） 的向量圍欄（Geovectoring） 概念，并且表明分層空域在安全、效率、噪音等各方面表現皆為最優，是目前最適合城市空域運行的概念結構。當前，我國關于城市交通航路網絡的研究尚不多見，“織天網”是一個短板。城市低空空域環境復雜，商業化場景下城市空中交通流量密度大，載運工具規格不統一。低空公共航路作為UAM的新型基礎設施，是UAM進行精細化管理的重要手段。受地面交通啟發，NASA提出三種應用于高層建筑之間的多層通道型空域結構設計概念，即空中車道（Sky-Lane）、空中管道（Sky-Tube） 和空中走廊（Sky-Corridor）。每種設計概念均有不同的飛行自由度，且在通道交叉口設置“空中紅綠燈”進行城市空中交通流的引導與控制。當然，我們需要統籌推進城市低空數字基礎設施建設的模式和路徑，包括通信感知一體化低空智聯網等，從而形成高效、公平、韌性、可持續的低空經濟生產力布局。(作者：薛領 孫欣彤 潘蘇)
