Het ziet er naar uit dat elektrisch vliegen op lage hoogte de volgende jaren economisch belangrijk wordt. Een geschikte motor is daarvoor een sleutelcomponent. Chinese en buitenlandse motorfabrikanten pakken het op verschillende manieren aan.
Grote marktvooruitzichten
De Chinese overheid ondersteunt actief de ‘economie op lage hoogte‘. Het gaat om elektrische drones, elektrische vliegtuigen die verticaal opstijgen (electric vertical take-off and landing , eVTOL) en elektrische vliegtuigen met vaste vleugels. Vooral de eVTOL kunnen een grote rol gaan spelen in stedelijke mobiliteit en vrij snel een commercieel succes worden, ook in andere landen dan China.
Analisten schatten dat een typische eVTOL tijdens zijn levensduur drie à vier motoren zal verslijten. Een motor zou typisch ongeveer 100.000 euro kosten. De Chinese markt voor die motoren wordt op 1,5 miljard euro geschat tegen 2030.
Elektrische motoren voor grotere eVTOL zijn echter een stuk moeilijker te maken dan motoren voor de huidige kleine elektrische drones. Niet alleen het vermogen moet groter zijn, de verhouding gewicht/vermogen moet ook kleiner worden en de veiligheid groter, wat een heel ander ontwerp en gebruik van andere materialen veronderstelt.
Diverse fabrikanten in China en in andere landen bereiden zich voor op productie voor deze markt. De situatie en de aanpak verschilt echter tussen China en het buitenland en de race is nog niet gelopen.
Frankrijk: Gevestigde namen, grote ambities
Het Franse Safran, één de grootste fabrikanten van vliegtuigmotoren ter wereld, verkreeg in februari dit jaar de Europese certificatie voor zijn eerste elektrische vliegtuigmotor, de ENGINeUS 100, die daardoor een stap dichter bij commercialisering komt.
De ENGINeUS 100 is een vervolgproject op het hybride EcoPulse project dat voor de helft door de Franse staat betaald werd. De ervaring van het bedrijf met certificering en de bestaande leverketens voor onderdelen zijn een sterke troef van Safran.
Safran biedt een standaardmotor die in verschillende types vliegtuigen moet passen, zowel eVTOL als vliegtuigen met vaste vleugels. Het wil tegen 2026 een productiecapaciteit van 1.000 stuks per jaar hebben.
Op de klantenlijst van Safran staan nu al bouwers van lichte vliegtuigen in Frankrijk , de VS en Oostenrijk. Ook Shanghai TCab Technology, de enige die zich in eVTOL specialiseert.
VS: startups onder de vleugels van grote spelers
In de VS mikken startups op nichemarkten van grote spelers.
MAGicALL biedt een ensemble van motor en controlesysteem met een grote stijgkracht en lange levensduur. Sinds 2014 levert het prototypes voor eVTOL aan Airbus.
MagniX vervangt de brandstofmotor van watervliegtuigen, lichte vliegtuigen en helikopters door elektrische motoren sinds 2019. In 2021 kreeg het een belangrijk contract van de NASA en een certificatie van zijn motor door de Amerikaanse FAA.
China: Veel kandidaten, geen standaardisatie
In China vinden we zowel startups als gevestigde bedrijven aan de start.
Dat zorgt voor veel innovatie, maar de Chinese motorbouwers vertrekken ook met enkele handicaps: er zijn veel soorten eVTOL wat standaardisering van de motoren en grote productiehoeveelheden voorlopig onmogelijk maakt, ze hebben geen ervaring om hun product (internationaal) gecertificeerd te krijgen, en er zijn ook minder gevestigde toeleveringsketens voor luchtvaartmateriaal dan in de EU of de VS.
Hun basisstrategie is dan ook verschillend van de buitenlandse. Ze bouwen motoren die specifiek passen bij één type vliegtuig en laten de volledige certificering over aan de vliegtuigbouwer. Dat maakt de motorbouwer sterker afhankelijk van de vliegtuigontwikkelaar.
Enkele voorbeelden:
Zhuhai Enpower Electric dat elektrische aandrijvingen voor auto’s maakt, heeft dit jaar een joint-venture gevormd met eVTOL ontwikkelaar EHang Holdings.
Wolong Electric Group, een leidend bedrijf in industriële elektrische aandrijvingen werkt samen met Aerofugia Technology Co. aan elektrische voortstuwing van vliegtuigen.
Tianjin Santroll Electric Automobile Technology kreeg een contract als vaste motorleverancier voor Shanghai Volant Aerotech.
Startup Yuja Aviation Power heeft een partnerschap met de hybride eVTOL ontwikkelaar DreamFly Technology Suzhou .
De Chinese motorfabrikanten vallen uiteen in vier groepen: fabrikanten van motoren voor drones, fabrikanten van elektrische motoren voor auto’s of industrie, startups uit universitaire- of onderzoekinstellingen, en spin-offs van instituten voor luchtvaartonderzoek.
Elk van hen heeft specifieke voor- en nadelen. Wie vertrekt van drone motoren botst op technologische problemen om sterkere motoren te bouwen; onderzoekers uit de luchtvaartsector staan technologisch sterk maar denken te traditioneel; spin-offs van universiteiten en labo’s hebben goede ideeën maar moeten die in industriële projecten kunnen omzetten. Producenten van motoren voor auto’s hebben ervaring met geschikte leverketens, maar een auto- en een vliegtuigmotor verschillen technologisch toch sterk.
Er zijn ook een klein aantal vliegtuigbouwers met voldoende middelen om zelf hun motoren te ontwikkelen: In China bijvoorbeeld XPeng Aeroht (verbonden met autobouwer Xpeng) , en in de VS Joby Aviation (dat van Toyota afhangt).
Overgangsfase naar meer standaardisatie
De vele startups in china zorgen voor innovatieve designs van zowel vliegtuigen als motoren. Maar de toekomst ligt in massaproductie van zoveel mogelijk gestandaardiseerde en op zichzelf gecertificeerde motoren. Dat kan echter alleen maar wanneer de eVTOL chassis zelf gestandaardiseerd worden.
China’s Civil Aviation Administration (CAAC) , het Chinese agenstschap voor de luchtvaart, heeft nog geen specifieke regels uitgevaardigd voor elektrische motoren; er is ook nog geen enkele aanvraag binnen voor een aparte certificering van een elektrische vliegtuigmotor.
CAAC heeft ook nog geen standaarden voor eVTOL. Er is enkel een specifieke goedkeuring van twee modellen, één met kantelschroef en één met meerdere schroeven. Het Amerikaanse FAA staat op dit gebied al verder: het wil een standaardnorm voor eVOTL met een kantelschroef doorvoeren op basis van het model van Joby.
Bron: Caixin
