Transportasyon
Pagkakuryente ng Kalangitan – Kailan Magkakaroon ng mga Airborne EV?
Ang mga ground-based na electric vehicle ay patok ngayon. Tulad ng aming ibinahagi dati, ang pandaigdigang benta ng EV ay umabot na halos 14 milyong noong nakaraang taon, na nagdala ng pandaigdigang electric fleet sa 40 milyong noong 2023.
Ngunit paano naman ang kalangitan? Mayroon bang anumang pag-unlad na nagaganap sa mga airborne EV? Mayroon, ngunit sila ay hindi pa kasing popular o laganap na tinatanggap tulad ng mga EV sa kalsada.
Bago tayo sumisid nang malalim sa kalagayan ng kanilang pag-unlad, alamin muna natin kung ano sila. Ang mga airborne electric vehicle ay simpleng lumilipad na sasakyang gumagamit ng elektrisidad. Kasama rito ang parehong pinapadalhan at hindi pinapadalhan na aerial vehicle, na umaalis at lumulapag nang patayo.
Dahil ang aviation ay responsable sa 3.5% ng pagbabago ng klima at noong 2021, ang Environmental Protection Agency (EPA) naglabas ng pamantayan sa greenhouse gas emissions para lamang sa mga eroplano, ngayon ay tumataas ang interes sa mga airborne EV.
Sa halip na gumamit ng fossil fuels, ang mga eroplano ay tumatakbo sa kuryente, na ayon kay Mogale Modisane, kinatawan ng World Energy Council ng UN, ay nagsasabing:
“Hindi lamang nito pinapaganda ang sustainability ng aviation kundi lubos din nitong binabawasan ang polusyon sa ingay at carbon emissions na nililikha ng mga eroplano.”
Ang mga motor ng mga airborne EV ay pinapagana ng mga battery pack na nagbibigay ng “mas tahimik at mas maayos na paglipad kumpara sa mga gumagamit ng gasolina,” dagdag pa ni Modisane.
Ang Pagdating ng Urban Air Mobility
Isa sa mga pangunahing halimbawa ng bagong mode ng transportasyong panghimpapawid ay ang eVTOL, na isang electric vertical take-off and landing aircraft. Kaya, hindi talaga sila mga eroplano; sa halip, maaaring mula ito sa mga delivery drone hanggang sa urban air taxi.
Pagdating sa urban air mobility (UAM), ang mga electric aircraft na ito ay kabilang sa mga inobasyon na napakalapit nang maging realidad. Inaasahan na libu-libong eVTOL ang maaaring lumilipad sa pagtatapos ng dekadang ito.
Tinaguriang abot-kaya, tahimik, ligtas, at environment-friendly, maaari mong maranasan ang pagsakay sa isa sa loob ng ilang taon pa lamang, talagang.
Ang Gitnang Silangan, partikular, ay nagiging isa sa pinakamabilis na lumalagong rehiyon para sa operasyon ng e-VTOL. Dito, ang UAE at Saudi Arabia ay nangunguna sa hinaharap na paglalakbay sa himpapawid.
Ang US-based na gumagawa ng e-VTOL na Joby ay nakapirma na ng kasunduan sa Road and Transport Authority (RTA) ng Dubai upang ilunsad ang serbisyong air taxi pagsapit ng 2026, na magsisimula ang paunang operasyon sa susunod na taon. Ang isa pang US eVTOL aircraft provider, Archer Aviation (ACHR ), ay nakapirma ng kasunduan sa Abu Dhabi upang simulan ang electric air taxi flight operations sa buong Emirates pagsapit ng huling bahagi ng 2025.
Samantala, ang Chinese manufacturer na EHang ay nakumpleto na ang unang demo flight na may pasahero ng EH216-S, isang pilotless e-VTOL aircraft, sa Abu Dhabi noong unang bahagi ng taong ito.
Ayon sa mga eksperto ng McKinsey, pagsapit ng 2030, ang mga nangungunang kumpanya sa passenger AAM industry ay maaaring mag-alok ng mas maraming pang-araw-araw na flight, na magiging mas maikli at may mas kaunting pasahero kumpara sa pinakamalalaking airline sa mundo.
Sa kontekstong ito, ang US Federal Aviation Administration (FAA) ay naglabas ng pinal na regulasyon noong nakaraang linggo para sa operasyon ng mga air taxi. Ayon sa FAA sinabi, ang mga air taxi ay kabilang sa Advanced Air Mobility (AAM) flyers. Sila ay lubos na automated, pinapagana ng kuryente, at may kakayahang vertical take-off at landing, ayon sa ahensya.
Tinuring din bilang mga ‘power-lift’ na sasakyan, mayroon silang mga elemento ng parehong eroplano at helicopter, ayon sa FAA. Bagamat magsisimula sila sa paggamit ng umiiral na mga ruta at landing structures na kasalukuyang ginagamit ng mga helicopter, ang mga bagong regulasyon ay magpapahintulot sa mga piloto na magsanay gamit ang isang set ng flight controls.
Ang mga powered-lift aircraft, ayon kay FAA Administrator Mike Whitaker, ay “unang bagong kategorya ng eroplano sa halos 80 taon,” at ang mga bagong regulasyon ay magbubukas ng pintuan para suportahan ang malawakang operasyon ng AAM sa US.
Upang isulong ang sektor na ito, noong nakaraang buwan, nagbigay ang FAA ng $3.34 milyong grant sa Wright Electric kasama ang mga kasosyo nito, kabilang ang NASA, DOE, at DOD, sa ilalim ng Fueling Aviation’s Sustainable Transition (FAST) program. Sa pamamagitan ng grant na ito, layunin ng FAA na bumuo ng bagong klase ng mga baterya para sa malalaking electric aircraft na kayang magdala ng higit sa 100 na pasahero, na sumasaklaw sa higit 90% ng carbon emissions ng industriya ng aerospace.
Pagbubukas ng Bagong Lupa
Habang umiinit ang karera para i-decarbonize ang industriya ng aviation, ang mga kumpanya ay nagsusumikap na humanap ng mga paraan upang ang mga passenger airplane ay ganap na tumakbo sa electric power.
Ang E9X ay isang bagong disenyo ng electric aircraft, na ang disenyo ay binuo ng aviation startup na Elysian at ng Delft University of Technology sa Netherlands. Ang eroplano ay maaaring magdala ng mas maraming pasahero (90) at lumipad nang mas malayo (hanggang 500 milya) sa isang charge kaysa sa inakala dati.
Ang mga pagtatantyang ito ay batay sa isang teoriyang battery pack na 360 watt-hours bawat kilogram. Sa paghahambing, ang mga baterya ng Tesla (TSLA ) ay may densidad na nasa pagitan ng 272 at 296 Wh/kg.
Ayon kay Jayant Mukhopadhaya, isang senior researcher sa International Council on Clean Transportation (ICCT), ang bigat ng electric battery ay ang pangunahing limitasyon ng mga eroplano na ito dahil ang tradisyonal na commercial batteries ay nag-iimbak ng halos 50 beses na mas kaunting enerhiya kada libra kumpara sa jet fuel. Bilang resulta, upang mapatakbo ang isang eroplano na kasing laki ng Boeing 737, kakailanganin natin ng humigit-kumulang 35-ton na baterya.
“Ang high density battery technology ay isa sa mga hamon sa kasalukuyan, dahil ang pag-scale up ng produksyon at karagdagang pagpapabuti ng densidad ay nananatiling kritikal para sa malawakang pag-aampon.”
– Simay Akar, isang senior member ng IEEE
Habang ang baterya ang pangunahing alalahanin, ang disenyo ay mahalaga rin. Dahil dito, ang mga pakpak ng E9X aircraft ay napakalaki kumpara sa katawan ng eroplano, na nagpapataas ng aerodynamic efficiency nito.
“Hindi mo dapat ipalagay na ang isang electric plane ay magmumukhang katulad ng (pinakamatagumpay) na mga eroplano ngayon.”
– Reynard de Vries, direktor ng disenyo at engineering sa Elysian
Gayundin, ang mga baterya ay hindi ilalagay sa fuselage kundi sa mga pakpak dahil sila ay bumubuo ng malaking bahagi ng bigat ng eroplano, at ang bigat ay dapat ilagay “kung saan nabubuo ang lift.”
Ang E9X, gayunpaman, ay konsepto pa lamang sa ngayon at hindi lilipad hanggang hindi bababa sa 2033. Subalit, may iba nang mga electric passenger aircraft, tulad ng Aviation Alice, kung saan ang prototype ay nasubukan ilang taon na ang nakalipas, noong huling bahagi ng 2022, habang may target na petsa ng 2027 para sa full production. Ang Eviation Alice, sa kabilang banda, ay dinisenyo upang magdala lamang ng siyam na pasahero at dalawang crew na may saklaw na humigit-kumulang 250 nautical miles.
Kaya, may malinaw na mga limitasyon ang mga electric plane; gayunpaman, ang kanilang kakayahang lubos na bawasan ang carbon footprint mula sa paglipad ay napakalaki upang balewalain. Ayon sa tinatayang, ang paglipat sa mga electric plane ay maaaring magbawas ng CO2 emissions ng hanggang 88%. Kaya’t tumataas ang atensyon.
Maging ang tech billionaire na si Elon Musk, na kasalukuyang kasangkot sa pagdidisenyo, paggawa, at pagbebenta ng mga EV at battery energy storage devices, ay tinatalakay ang potensyal at posibilidad ng mga battery-powered electric airplane. Bagamat ang mga baterya ay kasalukuyang “masyadong limitado sa saklaw,” naniniwala si Musk na maaari itong maging praktikal sa loob ng limang taon.
Para rito, kailangang mapabuti ang energy density ng mga baterya, na kasalukuyang humahabol sa jet fuel. Dagdag pa ni Musk:
“(Gayunpaman), ang mga electric motor ay mas magaan at mas mahusay na nagko-convert ng nakaimbak na enerhiya sa paggalaw kumpara sa combustion engines.”
Sa gitna nito, inanunsyo ng Chinese battery giant na Contemporary Amperex Technology Co Ltd (CATL) na matagumpay nitong napalipad ang isang 4-ton na eroplano gamit ang kanilang ultra-high density na “condensed batteries,” na unang inilabas noong nakaraang taon. Ang mga battery pack ay may higit sa dalawang beses na energy density kumpara sa iba pang nasa merkado na 500 Wh/kg.
Ang mga condensed batteries na ito ay dinisenyo partikular upang maging aviation-grade na may pag-iisip sa kaligtasan at upang mapalawak ang saklaw ng malinis na eroplano. Inaasahan ngayon ng kumpanya na magkaroon ng 8-ton na electric aircraft na may saklaw na 1,240-1,865 milya na mag-ooperate pagsapit ng 2027 o 2028.
Ang Paghahanap para sa Advanced Battery Technology
Habang nagsimulang baguhin ng mga kumpanya ang tanawin ng advanced air mobility (AMM) at nagsimulang magbigay ng malinaw na regulasyon ang pamahalaan, tinutugunan ng mga mananaliksik ang pinakamalaking hamon at nagde-develop ng mga bagong baterya para sa mga airborne EV.
Upang dalhin ang mas malinis na transportasyon sa kalangitan, ang mga mananaliksik sa Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ng Department of Energy (DOE) nag-develop ng mga bagong energy-dense na materyales upang maunawaan ang kanilang pagkasira kapag inilagay sa matinding kondisyon.
Ang mga airborne EV ay hindi lamang mga lumilipad na sasakyan. Dahil dito, napagpasyahan ng mga mananaliksik na hindi natin maaaring iangkop ang mga baterya ng electric car para magamit sa eVTOL, bagaman ito ang naging pangunahing paraan hanggang ngayon.
“Ang eVTOL program ay naglalahad ng natatanging pagkakataon para lumikha ng isang ganap na bagong uri ng baterya na may napakaibang mga pangangailangan at kakayahan kaysa sa nakikita natin dati.”
– Lead researcher Ilias Belharouak, isang ORNL Corporate Fellow
Natuklasan ng pag-aaral na ang mga pangangailangan sa power at performance ng mga eVTOL battery ay negatibong nakakaapekto sa kanilang tibay at haba ng buhay. Ito ay dahil habang ang mga baterya ng electric car ay nauubos nang pantay-pantay, ang mga baterya na ginagamit sa eVTOL ay nangangailangan ng iba’t ibang dami ng power para sa iba’t ibang yugto ng paglipad tulad ng pag-akyat, pag-suspend, at pagbaba.
“Ito ay nangangailangan na sagutin natin ang mga tanong tungkol sa ugnayan ng battery safety, cycle life, at stability sa mataas na temperatura habang binabalanse ang pangangailangan para sa maikling burst ng mataas na power kasama ang reserbang enerhiya para sa mas mahabang saklaw ng paglipad.”
– Belharouak
Ang research team ay nag-develop ng lithium-ion batteries at sinubukan para sa mga yugto ng pag-akyat ng eVTOL. Sinubukan din nila ang isang bagong electrolyte na binuo ng ORNL, na mas mahusay, na nagpanatili ng mas maraming kapasidad sa mga yugto na nangangailangan ng pinakamataas na power. Sa kasalukuyan, ang koponan ay nagtatrabaho sa karagdagang pagpapabuti ng electrolyte at iba pang bahagi ng baterya.
Sa unang bahagi ng taong ito, iniulat din ng mga mananaliksik sa Chalmers University of Technology ang kanilang unang life-cycle assessment ng isang dalawang-upuang all-electric aircraft na komersyal na magagamit, ang Pipistrel Alpha Electro, at ikinumpara ito sa bersyon na pinapagana ng fossil fuel.
Ayon sa pag-aaral, pagkatapos ng humigit-kumulang 1,000 oras ng paglipad, ang electric aircraft ay humahabol sa fossil fuel aircraft pagdating sa nabawasang epekto sa klima. Samantala, ang tinatayang haba ng buhay ng eroplano ay hindi bababa sa 4,000 oras.
Ayon sa pag-aaral, ang karagdagang pag-develop ng mga baterya ay magiging malaking hakbang tungo sa pagbawas ng life cycle impacts ng electric aircraft.
Itinuro ng lead study author na si Rickard Arvidsson ang patuloy na pag-develop ng lithium-ion batteries at mga bagong teknolohiya ng baterya tulad ng lithium-sulfur batteries, na nasa maagang yugto pa lamang ng pag-unlad, para mapabuti ang environmental performance ng mga electric aircraft at gawing mas kanais-nais kaysa sa mga fossil-fueled.
Dahil sa kritikal na papel na ginagampanan ng mga baterya at sa tumataas na bilang ng parehong commercial at military aircraft deliveries, ang laki ng aircraft battery market ay inaasahang lalago mula $4.26 bilyon noong 2023 hanggang $11.9 bilyon pagsapit ng 2031. At habang mas lumalawak ang paggamit ng mga airborne EV, ang laki ng pamilihang ito ay dapat pang lumaki.
Mga Kumpanyang Nagtatrabaho para Gawing Realidad ang mga Airborne EV
Ngayon, titingnan natin ang ilang kilalang pangalan sa sektor na nagtrabaho upang isulong ang larangang ito, na ayon sa pagsusuri ng McKinsey noong Oktubre 2024, ay nakararanas ng pagbagal sa naipahayag na pondo.
Ang pondo ay bumababa mula nang maabot ang tuktok noong 2021 na €6.8 bilyon. Ang pondong ito ay bumaba sa €3.9 bilyon noong 2023, na inaasahang magiging katulad ngayong taon. Ang pagbaba ay “nangyayari sa isang napakamasamang panahon” dahil karamihan sa mga kumpanya ay kailangan pa ring tapusin ang “development, prototyping, at testing na kinakailangan para sa type certification,” na nangangailangan ng €1-2 bilyon.
Ang kapaligirang ito ay nagsimulang makaapekto na sa mga kumpanya. Kaya, tingnan natin nang mas malalim ang mga kumpanyang ito;
1. Joby Aviation (JOBY )
Ang kumpanyang may market cap na $3.78 bilyon ay nagde-develop ng electric air taxi na dinisenyo para sa komersyal na serbisyo ng pasahero. Ang kanilang eroplano ay maaaring magdala ng piloto at hanggang apat na pasahero, na may maximum range na humigit-kumulang 100 milya at bilis hanggang 200 mph. Ang Joby ay nakapagsagawa na ng malawak na flight testing, na sumaklaw sa higit 30,000 milya, at kasalukuyang nagtatayo ng pasilidad ng pagmamanupaktura upang gawin ang mga eroplano sa Dayton, Ohio.
(JOBY )
Ang mga shares nito, sa oras ng pagsulat, ay nagte-trade sa $5.27, pababa ng 2.75% YTD. Mayroon itong EPS (TTM) na -0.49 at P/E (TTM) na -10.85. Para sa Q2, iniulat nito ang net loss na $123 milyon habang may $825 milyon sa cash at short-term investments. Ang kumpanya ay naglalayong makakuha ng type certificate pagsapit ng huling bahagi ng susunod na taon, na 37% na ng stage four FAA certification process.
Ang kumpanya, na may mga partnership sa Uber at Delta, ay kamakailan lamang naglunsad ng public offering upang ibenta hanggang $200 milyon ng kanyang common stock shares. Sa unang bahagi ng buwang ito, inanunsyo ng Toyota, ang pinakamalaking external shareholder ng Joby Aviation, ang karagdagang $500 milyon na pamumuhunan upang suportahan ang certification at commercial production ng electric taxi nito.
2. Archer Aviation (ACHR )
Ang $1.2 bilyon na market cap na Archer ay nakatuon sa urban air mobility at nagtatayo ng electric-powered air taxi na tinatawag na Maker. Ang kumpanya ay kasalukuyang nagtatayo ng pasilidad sa Georgia upang suportahan ang produksyon ng kanilang Midnight eVTOLs.
Sa kasalukuyan, ang mga shares nito ay nagte-trade sa $3.41, pababa ng 44.45% YTD. Mayroon itong EPS (TTM) na -1.2 at P/E (TTM) na -2.78.
(ACHR )
Para sa 2Q24, sinabi ng CEO na si Adam Goldstein na ang indicative order book nito ay halos $6 bilyon habang ang operating expenses ay $121.2 milyon at ang net loss ay $106.9 milyon. Ang cash at cash equivalent para sa quarter ay $360.4 milyon. Sa simula ng ikalawang kalahati ng 2024, sinabi ng Chrysler-parent na Stellantis na mag-iinvest pa ng karagdagang $55 milyon sa Archer Aviation.
3. Lilium (LILM )
Ang kumpanyang may market cap na $88 milyon ay nagde-develop ng eVTOL jet gamit ang makabagong ducted electric vectored thrust technology. Nakamit nila ang makabuluhang pag-unlad, kabilang ang pag-assemble ng kanilang electric propulsion system, at naglalayon ng commercial deployment, na inaasahang magsisimula ang mga unang flight sa mga darating na taon.
(LILM )
Sa kasalukuyan, ang mga shares nito ay nagte-trade sa $0.1391, pababa ng 88.41% YTD. Mayroon itong EPS (TTM) na -0.16 at P/E (TTM) na -0.88. Sa Q1 2024 Shareholder Letter ng Lilium, itinukoy ang pag-usad sa produksyon ng kanilang unang Lilium Jets, pagsisimula ng produksyon ng battery pack, at pagtaas ng commercial order pipeline na lampas sa 780 na eroplano.
Kamakailan, ang $50 milyong loan guarantee ng kumpanyang Aleman ay tinanggihan ng pamahalaang pederal. Pagkatapos nito, sinabi ng air taxi firm sa isang filing noong nakaraang linggo na ang dalawang pangunahing subsidiary nito, ang Lilium GmbH at Lilium eAircraft GmbH, ay magsusumite ng insolvency sa mga darating na araw dahil hindi makalikom ng sapat na karagdagang pondo upang ipagpatuloy ang kanilang operasyon.
4. Vertical Aerospace (EVTL )
Sa market cap na $109.67 milyon, ang Vertical Aerospace ay nagtrabaho sa VA-X4 eVTOL aircraft, na dinisenyo para sa serbisyong air taxi. Ang kumpanya ay nakatutok sa pagkuha ng certification at nakagawa ng mga pag-unlad sa kanilang testing program.
Ang mga shares nito, sa oras ng pagsulat, ay nagte-trade sa $5.74, pababa ng 16.57% YTD. Mayroon itong EPS (TTM) na -4.23 at P/E (TTM) na -1.36. Noong nakaraang buwan, inanunsyo ng kumpanya na ang 1-for-10 reverse share split ng mga shares nito upang taasan ang presyo ng bawat share.
(EVTL )
Noong Hunyo 30, 2024, iniulat ng kumpanya na may cash at cash equivalents na $84 milyon. Para sa unang kalahati ng taon, ang Vertical ay nagkaroon ng operating loss na $25 milyon at nakatanggap ng $10 milyong grant mula sa UK Government mula sa Aerospace Technology Institute (ATI) para sa pag-develop ng susunod na henerasyon ng propeller.
5. Surf Air Mobility (SRFM )
Ito ay isang kumpanyang may $24.53 milyong market cap na nagpapatakbo ng tradisyonal na serbisyong paglipad bukod sa pag-develop ng electrified na bersyon ng Cessna Grand Caravan at nagbabalak na isama ang electric at hybrid-electric powertrains sa kanilang fleet.
Ang mga shares nito ay pababa ng 83.96% YTD habang nagte-trade sa $1.74. Mayroon itong EPS (TTM) na -88.16 at P/E (TTM) na -0.02. Noong Agosto, inanunsyo ng Surf Air Mobility ang isang one-for-seven reverse stock split.
(SRFM )
Para sa 2Q24, iniulat na $32.4 milyon ang kita at adjusted EBITDA loss na $11.8 milyon. Ang net loss naman ay $27 milyon, na kinabibilangan ng pamumuhunan sa R&D para sa electrification at software technology, stock-based compensation, at mga gastusin sa transaksyon.
Konklusyon
Kaya, tulad ng nakita natin, ang mga airborne electric vehicle (EV) ay mabilis na umuunlad, na nagdadala sa atin nang mas malapit sa isang mas malinis, mas tahimik, at mas epektibong panahon ng aviation. Mula sa mga eVTOL sa urban air mobility hanggang sa mga experimental na electric passenger aircraft, ipinapakita ng mga pag-unlad na ito ang potensyal ng electrification sa kalangitan.
Bagamat may mga hamon pa tulad ng battery density at disenyo ng eroplano, ang mga inobasyon mula sa mga mananaliksik at kumpanya ay nagpapahiwatig na ang electric aviation ay maaaring maging bahagi na ng transportasyon sa lalong madaling panahon. At habang ang mga pamahalaan at industriya ay nagsasama-sama upang tugunan ang mga alalahanin sa klima, ang mga airborne EV ay maaari ring gumanap ng mahalagang papel sa pagbawas ng carbon emissions at pag-transform ng paglipad para sa mas sustainable na hinaharap.
