巴航工業和羅羅為何紛紛與車企合作?
7月初,巴西航空工業公司與豐田巴西公司簽署了一項協議,在其工業運營中採用豐田生產系統(TPS)的原則和概念。
説得更直白一些,就是豐田將向巴航傳授管理和組織生產的訣竅,這將涉及從物料籌備採購到生產線運轉的幾乎所有環節。
7月中下旬,羅羅公司在範堡羅航展上也宣佈,將在電動力領域與現代汽車集團展開深入合作,以高能電池、燃料電池、電力推進等作為合作的核心內容,探索和推動先進空中交通市場的發展。
按照已公開的諒解備忘錄,羅羅和現代汽車將在2025年聯合交付燃料電池電動飛機的技術驗證機。
通常而言,由於飛行器本身的一系列高要求,包括結構設備輕量化、大功率的緊湊型動力系統、要求非常高的系統可靠性等產品特性,航空製造產業在工業領域範圍內,一直位於科研和工業能力的上游地位。
百年來,工業領域最先進的設計理論、材料和工藝,通常都是受到航空製造業的需求推動而誕生、成熟並進入應用領域的。
航空與汽車產業的融合與滲透,從羅羅(Rolls Royce)這一品牌的發展與變遷就可以看出來:蓬勃於汽車發動機產品,憑藉航空發動機確立領先的行業地位。一百多年來,雖然其汽車業務與航空發動機業務幾經變遷目前已經沒有直接關聯,但共同享有RR這樣的標識。
但飛行器的另一些特性,包括一旦出現事故社會影響大、使用和維護對人員專業要求高、絕大部分固定翼飛機需要跑道這樣的專用場地,以及單價較高等,也事實上限制了飛行器的市場需求和產能,制約了航空製造業向着商業化領域的發展勢頭。
與之相比,汽車工業在很多方面能夠與航空製造業形成互補。這促成了歷史上相當多的航空工業與汽車工業的成功合作,並影響了兩個行業的整體面貌。
成本控制,當下航空業的迫切追求
和航空製造業相比,汽車工業最大的特點在於市場容量大,在這一前提下,競爭也更為殘酷、激烈:汽車客户從一個型號系列改為另一個型號系列、從一個品牌轉投另一個品牌,只需要很少甚至零更換成本,而市場上也永遠有豐富的產品種類可供選擇。
這使得汽車工業在生產過程中,在成本控制、產能優化方面的壓力要遠遠高於航空製造業。
可以説,目前航空製造業中廣泛應用的流水線分工、精益管理等批生產管理模式,都是從汽車工業擴散而來的。
提及精益管理體系,其首創者正是巴航工業此次尋求合作的豐田汽車公司。
豐田汽車之所以能夠從二戰後實力薄弱、技術落後的企業,在短短數十年間發展成為全球行業龍頭,關鍵訣竅就是其不斷積累、改善生產細節,將成本和效率壓榨到可執行的極限——相關的標準規範,已經嚴格和細緻到了每個工位、每一件工具的擺放位置、每一個操作的動作秩序等。
此次巴航工業選擇和豐田汽車開展合作並不令人意外。特別是近幾年,新冠肺炎疫情讓全球航空運輸業的前景蒙上了一層陰影。而在市場信心不足的現狀下,用更低的成本來保障產能和生產質量,就變得空前重要。
此外,巴航工業雖然是全球重要的航空製造集團,但與波音和空客相比,整體實力依然較弱。對於市場上非壟斷地位的企業來説,基於成本控制的價格優勢,往往是其最核心的市場競爭力。
在新材料技術領域的後發地位
而羅羅之所以能夠與現代汽車在電動力領域達成合作中,一個重要的原因是汽車行業在新材料和新技術的應用、推廣等方面,存在客觀的先發優勢。
由於汽車的產能遠高於飛機,但其平均使用壽命又遠低於飛機,這就決定了在成本分攤和技術迭代進化速度上,汽車市場要比航空市場走得更快一些。
比如在高能電池的發展上,鋰電池的技術進步前期依賴於消費電子產品,後期則依賴於電動汽車的發展。
目前,全球各國在鋰電池產業,均投入了巨大的商業和科研力量。但全世界每年所有類型的飛機產能加在一起,對鋰電池的總需求量都遠不及汽車市場的零頭。
這也意味着,羅羅這樣的傳統航空企業如果想在未來飛機的電動力發展浪潮中佔據優勢,就必須與車企合作,以此獲得最適應一線市場的技術與產品框架。否則就只能採購市場上的二流產品,失去電池在成本和性能上的優勢可能。
在今年的範堡羅航展上,羅羅將展示重點放在了未來的新能源航空器上,而與現代汽車的合作正是在這架航空器模型旁正式宣佈的。
而同樣的道理,也完全適用於未來電動力飛機所需要的燃料電池、緊湊化輕量化的大功率電控器件和電機。
企圖進入航空業的新玩家
在羅羅與現代汽車的合作中,受益的自然不僅是羅羅一家。現代汽車同樣也瞄準了航空製造業的一些優勢。
其最為看重的,是羅羅對於航空器適航認證體系的理解與把控——
在經歷了上百年的發展之後,航空產業鏈在基礎理論、技術設備、工程專業人才以及法律法規方面,都儲備充足,並且不斷外溢、滲透到其他領域。
而今,知名汽車品牌本田集團也發展出了公務機產品,成為航空與汽車產業相互滲透、輔助發展的一個範例。但同時,小座級飛機和大中型飛機之間固有的設計與生產壁壘,也漸漸凸顯了出來,並限制了本田繼續向大座級飛機發展的道路。
而近些年來,航空市場上一些新的趨勢,如電動航空器、城市間載人飛行、無人駕駛飛行器等產品和市場的浮現,使得一直在地面耕耘的車企突然發現,未來的航空產品中, 或許存在一些能夠弱化、規避傳統飛機設計和製造難點的類別——而這些產品,有可能會成為汽車企業的新“藍海”。
在新能源浪潮面前,傳統航空製造企業長久以來憑藉工程經驗所建立的優勢壁壘,如熱機的熱管理、液氣管路的分佈和振動控制、特殊狀態下的飛行姿態控制能力等等,正在逐一被弱化和迴避掉——多姿多態的電動力飛行器,都不再是傳統固定翼或旋翼飛行器的模樣。
這在垂直起降飛行器上表現得尤其明顯。
“鷂”式飛機等傳統構型的航空器,其結構之複雜對設計、生產和維護都提出了非常高的要求。
從“鷂”式、雅克-38到F-35B,無不採用了異常複雜的動力和飛行控制系統。哪怕是傳統直升機,其動力和控制也遠比同噸位級別的低速固定翼飛機要複雜昂貴得多。
但是隨着電子電氣技術的發展,電動的多旋翼飛行器在結構複雜程度和成本上,都降低到了以前無法想象的地步。而未來,隨着更多種航空器的出現,相關適航法規的建立、健全和執行也正在加緊佈局——在這一領域,羅羅等傳統航空製造商,則有長久積累而來的經驗與優勢。
在這種時代背景下,現代汽車與羅羅的合作,可謂是雙贏之舉。未來,還將會有更多希望掘進航空“藍海”的車企通過合作等方式,進入這一新興市場,類似羅羅與現代這樣的跨界合作還將更多。