永續交通 — 空中計程車的未來
"eVTOL電動垂直起降飛行器"概念簡介
eVTOL，全名Electric Vertical Takeoff and Landing（電動垂直起降飛行器），是一種利用電力驅動的飛行工具，具有垂直起降的能力。目前主要應用於短程的空中載貨任務，例如在非洲運送緊急醫療物資的Zipline，而接下來各國企業正積極推動到"載人"的使用上。其垂直起降的特點讓他不需要飛行跑道，減少占用的空間，同時在空中移動時展現了高度靈活性和精確度。
這種飛行器的"電動馬達"驅動帶來了諸多好處。相較於傳統的燃油直升機，它能夠有效減少碳排放及空汙問題，同時，eVTOL使用電動馬達能夠大幅減少飛行時所產生的噪音(因為旋轉葉片較小)，進一步降低了空中交通對環境和居民的影響，如此才能擴大使用規模。
此外，與傳統陸地交通工具相比，eVTOL也具有許多優勢，它擁有快速的飛行速度，最快可達時速300公里以上，且不受地面交通的限制，能夠以"最短直線距離"運輸。目前，eVTOL在載人交通領域正在被積極佈署，又稱為”空中計程車”或”空中Uber”，這代表著未來可能會出現一種更高效、環保且方便的城市交通方式，為都市居民提供更快速且便利的移動選擇，而我們這篇內容將以Joby Aviation這間公司為例，敘述更多空中計程車的概念。
Joby Aviation
Joby Aviation成立於2009年，創辦人JoeBen Bevirt曾從事過飛機設計。Joby的電動飛機有六個螺旋槳(如下圖)，正因為飛機為電力驅動，才能設計成用六個小的螺旋槳來驅動，相較於使用單一大螺旋槳的傳統直升機，大大降低了噪音音量，幾乎和一台電動車發出的聲音差不多，也因此能改善目前紐約市的直升機噪音污染問題，進而擴大電動計程車的載客規模。
Joby的電動飛機能夠載五人(含司機)，最高時速320公里，單次充電最大飛行距離達200公里以上，六個螺旋槳的設計也能提升其安全性，若有螺旋槳故障時，能夠透過調整其他五個來維持飛行。Joby預計在2025年開始營運，最初先在紐約的兩座機場間接駁乘客，乘客可以直接在Uber上訂到這樣的空中計程車。
會選擇以紐約機場接駁有幾項原因，其一是紐約市中心交通非常繁忙，而空中計程車具備迅速穿越城市的優勢。其二為有大量旅客需要在兩座機場間進行轉機，也因此Joby預計與達美航空達成合作，使達美航空的旅客能夠在兩座機場間快速移動，根據測試，搭乘”陸地”的計程車需要花費49分鐘才能抵達，而搭乘”空中”計程車僅需要7分鐘。
減碳作用方面，電動飛機較傳統燃油直升機，排碳較少是無庸置疑的，而如果拿電動飛機來和電動車比較，根據Joby的計算，電動飛機只有電動車2/3的碳排放量。能擁有較低的碳排最主要是因為縮短運送的距離，空中運輸可以用幾乎”最短直線距離”運送，不用受限於地面的道路，再來Joby假設空中計程車的平均載客量為2.5位，而電動車僅有1.2位。當然Joby沒有寫更多詳細的計算數字，例如有沒有包含考慮維修等等，目前還只能當作參考。
目前推動空中計程車的困難
- 法規限制: 這是最大困難，由於這個領域屬於新興領域，因此也無前例可循，針對如何規劃空中交通路線，保障運輸安全等，都需要各界專家仔細探討，但一些國家以正積極擬訂相關法規，例如美國、中國、南韓等，以Joby為例，他們必須取得生產許可、試航認證、軍用飛行許可等，有諸多法規限制，也因此預定的商轉時間也被迫一延再延。
2. 基礎建設不足: 各家空中計程車公司整積極規劃相關的基礎建設，例如可能大部分的電動飛機會停在專用的機場內，除了能統一管理外，最大原因是需要有充電設備，除了專用機場外，也考慮在現有的空地上規劃停機位，例如公園、停車場等，但目前仍處於前期構想的階段。
3. 電池能量密度: 陸、海、空的運輸工具中，空中運輸工具是最難電動化的，因為電池的能量密度相較於傳統的燃油低非常多，而飛機運輸的每公里耗油量是最高的，也因此要把飛機電動化最困難，雖然目前各家電動飛機公司已經成功將電池應用到小飛機上，但如果要擴大規模、降低成本，則必須往載客量增加、單趟運輸距離提升的方向去發展，也因此需要在電池能量密度上有所突破，還有電池的瞬間功率要夠大，才能夠應付飛機起降過程需要的大量能量。
總結來說，個人認為這樣的空中先進運輸發展勢在必行，因為社會仍在不斷都市化的過程中，目前城市容納了地球半數人口，到2050年，預計將有近70%的人居住於城市，都市的交通便成為一個很大的問題，從你我生活中就可以深且感受到現在上下班時間的可怕。如果能拓展到"空中"，將可以大大增加運輸空間，當然還有許多衍生問題待解決，例如安全性、空中交通管制、價格等，不過可以期待的是，我們可以目睹這樣科技演變的整個過程，如果你對這個議題有更多興趣，歡迎收聽這集的Podcast內容，我們邀請到了Joby Aviation的電池工程師來和大家分享在裡面的所見所聞!
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參考資料
