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全球垂直起降基础设施(Vertiport)标准化建设研究报告
起降场站、能源补给、通信导航一体化与城市土地规划
作者:巴克豪斯智能科技(苏州)有限公司、巴克豪斯低空经济研究院
摘要
全球城市空中交通(UAM)与先进空中交通(AAM)产业正在进入飞行器样机试飞、适航取证与商业化试点并行阶段,产业端普遍面临飞行器成熟度超前、低空地面基础设施建设滞后的结构性矛盾。垂直起降场站(Vertiport)作为低空交通网络的核心节点,不再仅仅是简单起降平台,而是融合物理场站、能源补给、通信导航、空域协同、城市土地开发、运维管理的复合基础设施。本报告聚焦 Vertiport 全球标准化体系构建,系统研究场站分级设计、快充与氢能多元能源补给方案、通信导航感知一体化架构、场站全生命周期运维体系、噪声与环境管控技术,对标 FAA、EASA、汉堡、巴黎、迪拜等欧美及中东试点案例,解析不同建设模式的成本结构、收益来源、投资回报模型,探索 Vertiport 网络与城市国土空间规划、交通体系、土地开发的融合路径。报告识别当前全球标准化建设的核心堵点:跨区域技术标准不统一、城市土地供给约束、电网扩容成本高昂、噪声社会接受度不足、商业模式尚未跑通;并提出一套模块化、可复制、分层落地的 Vertiport 标准化建设方案,为国内城市低空基础设施规划、投资主体决策、行业政策制定提供理论参考与工程实践依据。
关键词:垂直起降场站;Vertiport;城市空中交通;低空经济;eVTOL;能源补给;通信导航一体化;城市土地规划
第一章 绪论
1.1 研究背景
电动垂直起降飞行器(eVTOL)、氢燃料垂直起降航空器技术持续迭代,多家企业陆续开展适航认证与载人、载货试飞。飞行器单机技术指标、续航、载荷、可靠性持续提升,但是支撑规模化商业运行的地面基础设施网络建设明显滞后,形成产业 “腿长脚短” 的失衡格局。飞行器可以跨城市飞行,而起降场站的选址、建设、适航审批、能源配套、空管对接、土地性质认定、噪声管控均属于全新领域,全球范围内尚未形成统一、完整、可跨城市复制的 Vertiport 标准体系。
Vertiport 是城市空中交通网络的物理锚点,承担航空器起降、停放、检修、能源补给、旅客 / 货物上下机、地面安检、空管交互、气象感知等综合功能。不同于传统直升机场,eVTOL 运行具有高频次、短航程、自动化飞行、无人化运营、多机型兼容的特征,传统直升机场站规范无法直接套用。从全球试点实践看,欧美多国已经开展 Vertiport 试点建设,但大多为单点示范项目,缺少网络化布局、分级节点协同、全生命周期运营与土地一体化规划的系统方案。
在国内,随着低空经济政策持续落地,低空空域改革逐步推进,多地开始编制低空经济发展规划,将 Vertiport 纳入城市基础设施体系。但在实践层面,仍然存在场站分类口径不一、建筑设计规范缺失、土地用途模糊、电力增容审批复杂、通信导航设施与城市空管平台接口不统一、噪声评估缺少量化标准等一系列问题。城市规划部门、民航监管、电网企业、投资运营方、航空器厂商之间权责边界尚未厘清,制约低空基础设施规模化落地。
1.2 研究意义
理论层面,本报告整合全球 Vertiport 技术规范、试点项目数据、城市规划理论,构建 Vertiport 标准化建设完整框架,完善低空基础设施理论体系,厘清场站分级、能源体系、通信导航一体化、土地开发、运营商业模式之间的内在逻辑。
实践层面,本报告面向城市规划主管部门、平台运营商、产业投资方、工程建设单位,提供一套可落地、可复制的标准化建设范式。针对高密度中心城区、交通枢纽、产业园区、城郊物流节点、文旅景区等不同场景,给出差异化 Vertiport 选型、土地利用策略、能源方案与投资测算模型,降低试点项目试错成本。
产业层面,本报告剖析全球不同商业模式优劣,识别收益结构与投资回报边界,帮助市场主体评估项目可行性,推动 Vertiport 从单点示范走向网络化规模化建设,破解 “有机场无航线、有飞行器无场站” 的产业瓶颈。
1.3 研究范围与边界
本报告研究对象为载人 eVTOL、大型货运垂直起降航空器使用的城市 Vertiport,不含小型无人机末端配送简易起降点。研究内容包含场站物理设施、能源补给系统、通信导航感知一体化平台、运维管理、噪声环境管控、土地规划融合、投资回报与商业模式。研究对标 FAA、EASA、ISO 国际标准及欧美试点项目,兼顾国内民航垂直起降场地规范、国土空间规划、通信基础设施相关政策。
本报告重点讨论标准化体系设计,不针对单一机型、单一城市定制工程施工图;经济测算为行业基准情景估算,不作为单个项目投资承诺;噪声评估、空域审批、土地征收均受地方政策、城市建成环境影响,需要在项目落地阶段单独开展专项评估。
1.4 研究方法
1. 文献与标准分析法:梳理 FAA、EASA、ISO、中国民航局、工信部发布的垂直起降场地、低空通信导航相关标准与政策文件,建立标准对标体系。
2. 案例比较法:选取汉堡模块化 Vertiport、巴黎奥运会 AAM 试点、迪拜空港 Vertiport、美国 Joby 项目等典型案例,对比建设模式、成本、运营机制、噪声治理方案。
3. 系统建模法:构建 Vertiport 分级体系、多源能源供给架构、通信导航一体化架构,搭建投资成本与多现金流收益模型,测算静态投资回收期。
4. 情景分析法:区分高密度城市核心区、交通枢纽、城郊产业节点三种土地场景,分析土地约束、建设难度、收益潜力差异。
第二章 全球 Vertiport 行业现状与核心矛盾
2.1 全球产业发展现状
全球 AAM 产业进入试点验证期。美国 FAA 持续推进 eVTOL 适航审定,同步发布 Vertiport 工程指引文件;欧洲 EASA 发布垂直起降场站设计与运行规范,在汉堡、巴黎推进城市空中交通示范项目;中东迪拜将 Vertiport 作为未来城市交通基础设施,在机场、滨海商务区布局空中出租车起降枢纽。
从全球项目特征来看,早期 Vertiport 项目大多由航空器企业牵头,以示范验证为首要目标,场站功能偏向单一化,重点验证起降、充电、基础旅客服务,较少系统性考虑网络化调度、多机型兼容、长期运维、土地综合开发。大部分试点项目属于单点试验,尚未形成城市群连通的场站网络。
从供给端看,eVTOL 技术路线分化,纯电、氢燃料电池并行发展。纯电机型技术成熟、适航路径相对清晰,但存在快充功率高、电池热管理压力大、电网负荷冲击等问题;氢燃料 eVTOL 具备长续航、高载重优势,但场站端储氢、加氢设施建设成本高、安全管控要求严苛,场站投资门槛显著高于纯电路线。不同机型能源接口不统一,直接增加 Vertiport 标准化建设难度。
2.2 核心结构性矛盾:飞行器成熟而基础设施滞后
第一,适航与设施标准不同步。飞行器适航审定进度快于 Vertiport 建设、运行、安全、消防标准制定。航空器厂商按自身机型参数设计场站接口,容易形成厂商私有标准,不利于跨机型通用场站建设,抬高网络建设成本。国际标准化组织 ISO 正在推进 Vertiport 国际标准,但各国监管机构落地细则存在差异,跨国、跨城市互联互通难度较大。
第二,城市土地资源约束矛盾突出。城市核心区土地稀缺、地价高昂,新建独立占地 Vertiport 经济可行性低;屋顶改造、高架平台、滨水浮动场站虽然节约土地,但建筑结构荷载、消防审批、净空限制、产权认定等问题复杂。传统土地分类体系中缺少 Vertiport 对应的用地类别,土地性质、规划许可、容积率认定缺乏统一规则。
第三,能源基础设施瓶颈。大功率快充场站对城市配电网冲击明显,大容量瞬时充电会造成配网过载,场站配套变压器、电缆扩容投资巨大。氢能源路线涉及制氢、储运、加注全链条,场站安全距离、防爆、消防规范需要单独论证。城市内部高密度区域难以满足高压储氢安全间距要求。
第四,公众接受度与噪声矛盾。即使 eVTOL 噪声显著低于传统直升机,在城市建成区持续起降仍然会引发周边居民对噪声、振动、隐私、安全的担忧。噪声评估、降噪设计、社区沟通机制尚未形成标准化流程,部分试点项目因社区反对推迟落地。
第五,商业模式尚未自洽。单靠起降费、充电费难以覆盖高昂的场站固定资产投入。全球大部分试点项目依赖政府补贴、企业自有资金投入,缺乏稳定多元现金流,市场化资本参与意愿不足,制约大规模复制推广。
2.3 全球 Vertiport 标准体系现状对标
FAA 发布 Vertiport 工程简报,定义起降坪、安全区、净空、消防、旅客设施基础几何与安全要求,侧重安全底线,对能源系统、通信导航一体化、运维体系、土地综合开发着墨较少;EASA 的规范更强调运行管理、自动化调度、噪声管控与社区影响评估。ISO 5491 系列标准聚焦电动无人航空器垂直起降场站基础设施与设备,定义场站信息系统 VIS,打通航空器与场站数据交互接口,推进全球通用基础标准框架。
国内层面,民航局发布民用垂直起降场地技术要求,定义场地几何、承重、净空、安全隔离要求;多地学会、行业组织出台地方起降场布设指南,提出场站分级思路。整体来看,国内标准目前以物理场地安全规范为主,能源补给、通信导航一体化、场站数字化运维、土地规划融合的配套标准仍处于研究编制阶段,和国际标准存在衔接需求。
全球标准体系的共性短板:重单点工程建设,轻网络化运行;重硬件设施,轻数字化底座;重安全规范,轻经济可持续性与城市土地融合。
第三章 Vertiport 分级标准化设计体系
3.1 分级设计总体逻辑
Vertiport 分级核心依据为:机位数量、保障能力、服务场景、能源补给类型、维修维保能力、旅客 / 货物流转规模、空域优先级、土地占用形态。分级体系不是简单按照规模大小划分,而是面向网络化运行,形成 “末梢起降点 — 区域节点场站 — 城市枢纽 Vertihub” 三级网络架构,不同等级场站标准化配置不同,实现成本与功能匹配,避免所有场站按最高标准建设造成投资浪费。
一级:枢纽型 Vertihub(城市骨干节点)
定位:城市群空中交通主枢纽,一般布局在大型综合交通枢纽(高铁站、国际机场)、城市近郊产业新区。
功能配置:多起降坪(3 个及以上起降机位)、独立旅客航站楼、安检、候乘区域;具备航空器中大修、电池检修、备件仓储;兼容大功率快充 / 氢加注;集成气象监测、低空通信导航感知、UTM 低空交通管理接入平台;配套地面接驳(地铁、公交、出租车换乘);可同时支持客运 eVTOL、大型货运垂直起降航空器常态化运营。
用地形态:独立占地为主,也可结合大型交通枢纽一体化开发;建筑荷载、消防、安全隔离按照最高标准设计。
适用场景:城际空中通勤、机场快速接驳、大规模空中货运中转。
投资特征:单位投资额高,建设周期长,具备多元收益条件,适合 PPP 模式、基础设施 REITs 长期持有运营。
二级:区域节点 Vertiport(城市片区节点)
定位:城区片区级中转节点,服务城市片区内部、短途跨区空中交通。
功能配置:1-2 个起降坪,简易旅客服务空间;基础电池更换或快充设施;基础航空器日常检查与小修;接入城市低空通信导航网络;配套小型货物暂存区。不具备深度大修能力,故障航空器转至一级枢纽维修。
用地形态:可采用地面小型独立用地、大型建筑屋顶改造、高架平台。
适用场景:城市 CBD、大型产业园、会展中心、旅游度假区。
三级:末梢起降点 Vertistop(末端接入节点)
定位:网络末梢单点,仅提供起降、短时停放、基础补能,无旅客候乘大厅,无维修维保。
功能配置:单起降坪,轻量化快充或电池快速更换;基础气象感知、通信导航终端;极简安防。航空器故障不能在本场维修,仅作为停靠点。
用地形态:屋顶、小型滨水平台、停车场改造,极小占地,土地改造成本低。
适用场景:楼宇通勤、景区短途观光、末端应急救援、小批量货物起降。
建设特征:模块化预制构件,建设周期短,投资低,适合高密度中心城区布设。
3.2 场站物理设施标准化设计要素
1. 起降坪几何与荷载标准:起降坪本体、安全保护区、进近离场通道净空区是核心。起降坪表面材料需要满足抗冲击、耐高温、电池火灾耐受、防滑、排水要求。结构荷载需要匹配 eVTOL 最大起飞重量,预留未来机型载荷冗余。相邻机位之间设置安全隔离距离,防止旋翼下洗气流相互干扰,同时降低噪声叠加效应。
2. 净空标准化管控:划定起降场进近、起飞爬升扇区障碍物限制面,标准化障碍物评估流程,对接城市规划部门,将 Vertiport 净空保护纳入城市控规。城市核心屋顶型 Vertistop 净空约束更为严格,需要对周边高层建筑高度实施管控。
3. 消防与安全设施:eVTOL 以锂电池为主要动力,电池热失控火灾是核心风险。场站消防体系区别于传统直升机,需要配套电池专用灭火系统、隔离防爆隔间、热监控、废液收集。氢燃料场站额外增加氢气泄漏探测、通风、防爆分区、可燃气体监测标准化配置。
4. 旅客与货流空间标准化:客运场站设置隔离候乘区、安检、登机通道,物理隔离地面人员与旋翼危险区域;货运 Vertiport 设置货物装卸、暂存、安检空间,人车分流。标准化人行、货流动线,减少地面停留时间,提升机位周转效率。
5. 模块化预制设计:推行模块化场站单元,起降坪、能源舱、通信机柜、运维舱采用工厂预制、现场组装。模块化方案可以缩短施工周期,降低现场土建工程量,支持场站分期扩容,先建设单个机位,随航班量增加新增机位、补能模块,实现 “按需扩容”,这是实现全球可复制模式的关键。汉堡 Vertiport 项目即采用模块化设计思路,可根据城市需求增减功能模块,适配不同城市建成环境。
3.3 场站运维标准化体系
Vertiport 运维标准化包含日常运行、航空器地面保障、设备巡检、故障处置、人员资质、台账记录、应急演练全流程。
1. 地面运行标准化流程:航空器进场、悬停对位、落地、停机、能源补给、旅客上下机、离场起飞全流程自动化协同,场站系统和 UTM 低空交通管理平台联动,自动分配机位、调度起降时序,减少人工干预。
2. 设备运维:对起降结构、充电 / 加氢设备、通信导航感知设备、消防系统、气象传感器建立周期性巡检、预测性维护机制,建立设备健康数字孪生模型。
3. 应急管理标准化:制定电池热失控、氢气泄漏、航空器故障迫降、极端天气、人员伤亡的分级应急预案,定期演练。建立跨部门联动机制,对接消防、应急、空管。
4. 人员资质体系:区分场站运行管控人员、能源设备运维人员、安防消防人员,建立标准化培训与持证上岗体系。自动化程度较高的末梢 Vertistop 可实现远程监控,现场少人值守。
3.4 噪声与环境管控标准化
噪声是城市 Vertiport 落地的最大社会性门槛之一。eVTOL 为多旋翼电动构型,噪声频谱特征不同于直升机,低频噪声传播特征、建筑物反射叠加效应需要专项评估。
标准化管控方案包含四层体系:
第一,源头控制:在场站选型阶段优先选取远离密集居住区、学校、医院的点位;优化起降航线,使爬升、下降航线避开敏感建筑;在飞行程序设计上采用降噪飞行剖面。
第二,场站工程降噪:起降坪设置吸声构造、声屏障,利用建筑立面、绿化缓冲区削弱噪声反射。
第三,监测体系:场站布设连续噪声监测终端,实时采集噪声数据,数据接入城市环境监测平台,建立噪声超标告警机制。
第四,社区沟通与影响评估机制:标准化环境影响评价模板,在规划阶段开展公众参与,建立噪声补偿、监测公示的标准化流程。
噪声管控不能仅依靠工程降噪,必须在场站选址、航线规划、运营时刻(限制夜间起降)多维度协同。巴黎奥运会 Vertiport 试点项目将噪声监测、公众沟通作为项目核心工作,在历史城区落地过程中持续开展噪声实测,积累城市核心区噪声管控经验。
第四章 能源补给系统标准化:快充与氢能双路线
Vertiport 能源补给系统是基础设施投资最大的板块之一,也是标准分歧最大的环节。当前形成纯电快充 / 换电、氢燃料加注两大技术路线,标准化建设需要考虑多机型兼容、电网稳定、安全管控、全生命周期成本。
4.1 纯电路线:大功率快充与电池换电标准化
纯电 eVTOL 地面补能有两种方案:大功率地面快充、场站侧电池更换。
大功率快充方案:单枪充电功率达到兆瓦级,远高于电动汽车快充。兆瓦级快充对场站配电容量提出极高要求,瞬时大功率负荷会冲击城市配电网。标准化设计要点包含:
1. 场站侧配置储能缓冲系统,利用储能电池平抑瞬时充电尖峰,降低变压器扩容规模,减少电网投资。在夜间电价低谷储能,白天航空器充电时释放,同时实现峰谷套利。
2. 电池热管理协同,充电系统与航空器 BMS 电池管理系统双向通信,标准化数据接口,实时监测电池温度、SOC,动态调节充电功率,规避热失控风险。
3. 充电接口、通信协议标准化,目标实现不同厂商 eVTOL 可以在同一场站通用充电,消除厂商私有接口壁垒。
电池换电模式:航空器落地后快速更换电池包,空电池在场站充电仓慢充。优势是机位周转速度更快,航空器地面停留时间短,机位利用率更高;场站充电负荷可以平滑分散,瞬时电网压力低。缺点是场站需要储备大量备用电池,资产投入高,电池包规格标准化难度大,不同厂商电池不能互换。
三级末梢 Vertistop 优先采用换电或中小功率快充;二级节点场站可兼容兆瓦快充;一级枢纽场站同时部署快充 + 换电两套设施,适配多样化机型。
4.2 氢燃料补给标准化体系
氢燃料 eVTOL 适用于长航程、大载荷场景,加氢速度快,加氢时间可控制在 10 分钟以内,续航不受电池重量限制。氢能源 Vertiport 是独立的能源枢纽,包含绿氢制备、高压储氢、加氢机、泄漏监测、防爆通风系统。
标准化建设要点:
1. 安全间距标准化:储氢容器、加氢区与航站楼、人员活动区、电气设备保持安全隔离距离;城市核心区建设高压储氢场站难度大,适合布局在城郊一级枢纽。
2. 全链条安全监测:氢气浓度传感器、火焰探测、紧急切断阀联动,一旦探测泄漏自动切断气源、启动通风。
3. 能源一体化设计:场站可配套光伏电解水制备绿氢,实现可再生能源就地利用,降低长期燃料成本,符合城市碳中和规划目标。
参考行业测算,高频运营 Vertiport 每日 20 架次氢 eVTOL,每日耗氢约 200–400kg;规模化城市群网络需要配套分布式制氢网络支撑,单一站点独立制氢经济性有限,需要区域统筹布局氢供应链。
4.3 多能源协同与场站作为城市能源节点
新一代 Vertiport 定位不再只是航空器能源补给站,而是城市分布式能源枢纽,整合光伏、储能、氢能、电网交互,具备 V2G 车网互动能力。场站富余电力可以向城市电网反向送电,参与需求响应,获得额外电网服务收益。LuftCar SkyBase 概念即提出将 Vertiport 打造为综合能源枢纽,同时服务空中飞行器、地面电动车与周边社区供能,提升资产综合利用效率,摊薄固定投资成本。
能源方案选型决策逻辑:城市高密度核心区末梢站点优先采用纯电换电 / 中小功率快充;城郊大型枢纽可以布局氢加注设施;所有场站预留能源系统扩展接口,未来可以根据机型迭代升级能源模块。
第五章 通信导航感知一体化体系建设
Vertiport 通信导航一体化是低空数字化基础设施核心,实现航空器定位、导航、通信、态势感知、监控告警、空地数据交互,打通航空器、场站、低空交通管理平台 UTM、气象、监管系统的数据链路,支撑自动化、高密度、低空空域安全运行。系统包含导航、通信、感知、场站信息系统 VIS四大模块。
5.1 导航系统
以北斗卫星导航系统为主,融合地基增强系统,提供厘米级高精度定位,在城市峡谷、高楼遮挡导致卫星信号衰减区域,部署地基伪卫星、惯导融合作为备份导航。导航服务需要具备连续性、完好性、可用性,满足载人航空器安全运行要求。场站部署导航信号监测设备,实时评估覆盖质量,一旦导航信号异常触发告警,联动 UTM 平台调整飞行计划。
5.2 低空通信网络
采用 5G/5G-A 专网、通感一体化基站,搭配卫星通信作为远距离备份链路。低空通信有别于地面移动通信,需要克服多径反射、多普勒效应、低空高速移动场景,保障控制指令链路低时延、高可靠、安全加密。通信网络支持业务隔离,飞行控制指令、航空器遥测数据、旅客业务数据切片隔离,保障飞行安全业务优先级。工信部文件提出目标,2027 年低空公共航路地面移动通信网络覆盖率不低于 90%,为 Vertiport 网络化运行提供通信底座支撑。
5.3 空天地一体化感知系统
场站部署雷达、光电、红外、声学感知设备,实时探测空域内航空器、障碍物、鸟类,形成本地空域态势图,数据实时上传至城市低空交通管理平台。感知系统和气象监测设备集成,实时采集风速、风向、云底高度、能见度、雷电预警,自动判断本场起降气象条件,自动向航空器推送气象告警。
5.4 Vertiport 信息系统 VIS(场站数字化中台)
参照 ISO 5491 标准定义的 Vertiport 信息系统 VIS,作为场站数字化核心中台,是通信导航一体化的软件载体。VIS 承担机位调度、航空器状态管理、能源设备监控、安防、环境噪声监测、日志存储、数据对外接口。VIS 向上对接 UTM 低空交通管理平台,横向对接气象、监管、应急系统,向下对接航空器、充电加氢设备、感知设备。VIS 实现标准化 API 接口,支持不同厂商设备接入,避免系统封闭、数据孤岛。
一体化架构的核心目标:硬件模块化、接口标准化、数据互通化,保证不同城市、不同运营商建设的 Vertiport 可以接入统一低空交通网络,实现跨区域航班调度。
第六章 Vertiport 与城市土地空间规划融合方案
6.1 土地规划面临的核心难点
传统城市国土空间规划体系缺少 Vertiport 用地类型,是当前落地的重大卡点。主要难点:用地性质认定、容积率、建筑密度、绿地指标、净空管控、土地出让年限、屋顶场站产权问题。屋顶改造型 Vertistop 还涉及既有建筑结构安全鉴定、荷载复核、物业产权协调。
独立占地 Vertiport 属于交通基础设施,但不属于传统机场、公路用地;屋顶改造场站依附于现有建筑,土地不新增,但建筑改造审批、消防审查流程复杂。城市规划部门往往缺少 Vertiport 规划技术导则,导致项目选址阶段无法纳入控规,项目落地周期拉长。
6.2 三类用地模式标准化方案
1. 独立新建用地模式(一级枢纽为主)
在城市国土空间总体规划、综合交通专项规划中,将 Vertiport 纳入低空交通基础设施专项。选址优先结合综合交通枢纽、城郊物流园区,纳入交通用地,预留净空保护区。土地获取方式可采用划拨、协议出让、长期租赁。优势:设计自由度高,安全隔离、能源配套更容易落地;缺点:土地成本高,中心城区稀缺。规划层面同步划定净空保护控制线,纳入城市控规,限制净空范围内新建建筑高度。
2. 屋顶改造模式(二级、三级场站,城市核心区)
利用商业综合体、交通枢纽建筑屋顶改造,不新增占地,是高密度城市核心区最经济的方案。标准化前置条件:建筑结构荷载复核、屋顶消防改造、噪声评估、净空评估、产权方协议。屋顶场站不改变土地用地性质,但建筑改造需要纳入规划、消防审批。约束条件:建筑周边净空限制、居民噪声影响、屋面防水维护、屋面设备荷载。
3. 浮动 / 高架平台模式(滨水城市)
在河道、湖泊、海岸建设浮动 Vertiport,节约城市陆地资源。需要水利、海事、生态环境多部门审批,对防洪、水生态保护进行专项评估。
6.3 土地综合开发(TOD)融合策略
Vertiport 不能仅作为孤立交通设施,要采用低空 TOD一体化开发思路。场站建设和周边土地开发联动,依托空中交通枢纽带来的区位增值,通过配套商业、办公、物流仓储、文旅空间开发,获得土地增值收益,弥补场站基础设施的高额固定投入。一级枢纽 Vertihub 适合低空 TOD 开发,场站 + 商业 + 办公 + 地面换乘一体化规划。末梢 Vertistop 以轻量化改造为主,TOD 开发潜力有限,收益以基础起降、补能服务费为主。
在城市规划编制层面,建议在国土空间规划、综合交通规划中增加低空基础设施专项篇章,提前预留 Vertiport 点位、净空通道,做到 “空间预控、点位留白”,避免后续城市建设挤占低空起降节点资源。
第七章 全球试点案例对标分析
7.1 德国汉堡模块化 Vertiport
汉堡 Vertiport 项目由汉堡市政府资助,核心理念是模块化、可复制、社区融合。场站分为小型 Vertistop 和大型 Vertihub 两级,功能模块标准化,可以按需拼装,适配城市不同空间。项目将社区接受度作为核心设计目标,噪声评估、公众沟通前置,场站设计融入城市景观,而不是孤立的工业设施。项目验证了模块化预制场站快速建设、分期扩容的可行性,为欧洲城市密集区提供标准化范本。汉堡方案的启示:标准化不仅是工程硬件标准,也包含社区沟通、环境评估、公众参与的标准化流程。
7.2 巴黎奥运会 AAM 示范 Vertiport
巴黎在勒布尔热机场、塞纳河畔建设试点 Vertiport,服务奥运会 eVTOL 示范飞行。巴黎属于历史文化高密度老城,净空、噪声、景观管控极其严格。项目重点验证历史城市环境下的噪声监测、航线降噪、多部门审批协同。项目证明在建成密度极高的老城,单点小规模 Vertiport 可以落地,但网络大规模扩张会面临巨大社会约束,必须严格控制起降时段、航线路径。
7.3 迪拜 Vertiport 项目
迪拜 RTA 联合 Joby 等企业,在迪拜国际机场、棕榈岛、市中心布局 Vertiport 网络,目标开展常态化空中出租车运营。迪拜土地资源相对宽松,监管审批流程简化,场站定位高端通勤接驳,优先服务机场与滨海商务区。场站配套兆瓦级快充系统,是全球较早部署商用大功率 eVTOL 快充的 Vertiport。迪拜模式优势在于土地约束小、政策支持力度大;局限在于模式难以直接复制到土地紧张、人口密集的大型城市。
7.4 美国 Joby 与 FAA 试点
Joby 在美国加州开展 Vertiport 试点,对标 FAA 工程简报,重点完成适航、场站安全、运行流程验证。美国模式以市场资本主导,采用 PPP、长期土地租赁、特许经营模式,由私人资本承担场站建设运营,政府负责空域、监管、基础规划。美国项目投资成本较高,单城市核心区 Vertiport 资本开支可达千万美元级别,投资回报周期长,依赖航班量持续增长。
案例对比总结
欧洲案例侧重社区融合、噪声治理、模块化标准化;美国侧重市场化资本、特许经营、适航安全;迪拜侧重政策简化、高端场景快速落地。没有通用万能模式,城市需要结合土地稀缺程度、人口密度、电网条件、地方监管框架选择适配方案。但共性经验是:早期单点示范项目成本高、现金流弱,只有形成网络化多点布局,摊薄固定成本,才能实现商业可持续。
第八章 Vertiport 商业模式、成本结构与投资回报模型
8.1 资本开支与运营成本构成
Vertiport 项目成本分为一次性资本开支 CAPEX 与年度运营成本 OPEX。
CAPEX 主要构成:场地土建 / 改造工程、起降坪结构、能源系统(储能、快充 / 加氢设备)、通信导航感知硬件、VIS 场站数字化平台、消防安防、旅客设施、设计与审批、前期噪声环境评估。
不同等级场站投资区间:三级末梢 Vertistop(屋顶改造)CAPEX 较低;二级区域节点场站 CAPEX 中等;一级枢纽 Vertihub 因为多机位、大修车间、大容量储能 / 氢能设施,CAPEX 最高。如果新建独立用地枢纽,土地购置费用会大幅拉高总投资。
OPEX 年度成本包含:能源采购、设备维保、人员薪酬、保险、税费、通信服务、系统软件服务费、噪声监测与环境运维。能源成本是持续运营最大可变成本,纯电路线取决于峰谷电价,氢路线取决于绿氢采购价格。
8.2 多层级收入模型(多现金流,降低单一业务风险)
单一依靠起降费无法覆盖投资,成熟 Vertiport 采用多收入来源叠加的 VaaS(Vertiport as a Service,场站即服务)模式,收入分为四类:
1. 空中交通基础服务收入:航空器起降费、停机费、能源补给费(充电 / 加氢)、地面保障服务费、旅客安检、登机服务费;货运场站增加货物装卸、仓储费。起降费根据场站等级、区位溢价、机位占用时长阶梯定价。
2. 场站数字化服务收入:VIS 平台授权、数据服务、UTM 接口服务费,向 eVTOL 运营商收取平台使用 SaaS 费用。
3. 空间与 TOD 增值收入:航站楼商业、广告、办公租赁、配套仓储租金;一级枢纽依托低空 TOD 获得土地增值收益。
4. 能源与公共服务增值收入:场站储能参与电网调峰、需求响应、V2G 车网互动收益;光伏自发自用节约电费,多余电力上网。
该多现金流架构可以平滑航班量波动带来的收入风险,在航班密度较低的培育期,依靠能源服务、空间租赁获得基础现金流,缩短盈亏平衡时间。
8.3 三种主流投资建设模式
1. 政府主导模式:政府出资建设基础设施,补贴前期资本投入,委托企业运营。优势:落地速度快,优先保障公共服务(应急、医疗救援);缺点:财政压力大,市场化运营效率偏低。在补贴支持下,静态回收期可缩短至 3–5 年,高度依赖补贴持续性。
2. 私人资本主导模式:产业资本、基础设施基金全额投资建设运营,自负盈亏。优点市场化激励强;缺点前期投资门槛高,项目风险全部由资本承担,回收期长,一般 12–15 年,适合成熟市场、高航班密度场景。
3. PPP / 特许经营模式(欧洲主流):政府提供土地、规划、空域配套,社会资本负责投资、建设、运营,授予长期特许经营权,共享收益、共担风险。典型静态回收期 10–12 年,风险共担,是未来国内大中型 Vertihub 优先推荐模式。
8.4 投资回报测算逻辑与关键敏感性因素
静态投资回收期取决于:CAPEX 总额、航班起降量、机位利用率、客货单价、能源成本、土地成本、补贴。
敏感性分析显示,航班密度、机位利用率是最核心变量。单场站只有达到较高日均起降架次、较高航空器载荷率,才能实现正向现金流。在运营初期航班量不足阶段,项目大概率处于亏损状态,需要依靠多元收入对冲,等待网络成型后逐步实现盈利。
核心风险点:适航取证延迟、空域开放不及预期、噪声舆情导致运营时段受限、电网扩容成本超预算、机型迭代导致场站设备提前淘汰。因此投资决策需要设置分阶段投入机制,先建设三级末梢试点,验证流量与公众接受度,再逐步升级二级、一级枢纽,控制投资风险。
第九章 标准化建设瓶颈、风险与对策建议
9.1 当前全球标准化核心瓶颈
1. 跨厂商设备接口不统一,能源、通信、VIS 数据协议存在私有标准,多机型兼容难度高。
2. 各国监管规范碎片化,土地、消防、噪声、适航审批流程不统一,跨国跨城市网络协同困难。
3. 城市土地供给、净空保护缺少法定刚性管控,规划留白不足。
4. 大功率能源基础设施配套投资高,电网扩容、氢能安全审批周期漫长。
5. 公众对噪声、安全的担忧,社会接受度成为项目落地隐性门槛。
6. 商业模式尚未大规模验证,市场化资本信心不足。
9.2 风险分类识别
技术风险:eVTOL 适航延期、电池安全事故、通信导航在城市峡谷环境稳定性不足。
政策监管风险:空域政策调整、土地规划、消防规范更新。
社会环境风险:噪声投诉、社区反对、舆情事件。
经济风险:航班流量不及预期、能源价格大幅上涨、建设超概算。
9.3 标准化建设推进对策
1. 构建分层标准体系:顶层对接 ISO、FAA、EASA 国际框架,国家层面制定基础安全标准;行业层面制定场站分级、能源、通信导航接口规范;城市层面出台土地规划、净空管控实施细则,形成 “国际对标、国家框架、地方落地” 三级标准体系。
2. 采用模块化、渐进式网络建设策略:优先建设三级末梢试点,低成本验证噪声、空域、运营流程;待场景成熟,再建设二级节点;一级枢纽延后至网络流量具备一定规模后启动,避免一次性大额投资。
3. 土地规划前置预留:将 Vertiport 点位、净空通道纳入国土空间规划与综合交通专项规划,提前留白,推行屋顶改造、TOD 一体化开发降低土地成本。
4. 能源系统采用储能缓冲、多能协同,优先光伏 + 储能,减少对城市配电网冲击;氢场站优先布局城郊枢纽,规避中心城区安全间距约束。
5. 建立标准化噪声评估、监测、公众参与机制,将社区沟通纳入项目前期法定流程,主动公开噪声数据,提升社会接受度。
6. 创新投融资机制,推广 PPP、长期特许经营、基础设施 REITs,引入保险、养老金等长期基础设施资本,降低短期资本压力。
7. 推动 VIS、充电接口、通信协议的开放标准化,破除厂商封闭生态,实现跨机型、跨运营商场站互联互通。
第十章 结论与展望
全球低空经济正在由飞行器研发阶段转向基础设施网络建设阶段,飞行器成熟、场站基础设施滞后是行业现阶段最核心矛盾。Vertiport 不是孤立的起降平台,是融合物理场站、多源能源补给、通信导航感知一体化、数字化调度、城市土地开发的复合交通能源基础设施。
本报告构建三级 Vertiport 分级标准化体系,区分枢纽、区域节点、末梢起降点,匹配差异化土建、能源、运维配置;纯电与氢能双能源路线并行,以储能缓冲解决大功率快充电网冲击问题;构建北斗 + 5G-A + 通感感知 + VIS 场站中台的一体化通信导航架构;建立独立占地、屋顶改造、浮动平台三类土地利用模式,提出低空 TOD 土地综合开发思路;对标欧美试点案例,对比政府主导、私人资本、PPP 三种商业模式,搭建多现金流 VaaS 场站即服务投资回报模型。
规模化 Vertiport 网络落地,不能单纯依靠单点工程建设,需要标准体系、空域改革、城市土地规划、能源配套、公众沟通、市场化投融资协同推进。短期优先推进轻量化模块化末梢场站试点,验证运行、噪声、流量模型;中长期逐步搭建城市片区节点与枢纽网络,依靠网络化效应摊薄固定成本,实现商业自洽。
未来,随着国际国内标准持续迭代、空域管理体系完善、eVTOL 适航落地,Vertiport 将逐步成为现代化城市立体交通网络的常态化基础设施。标准化、模块化、可复制的 Vertiport 建设方案,将支撑全球城市空中交通从示范项目走向规模化商用,重塑城市空间与交通组织模式。
数据来源
1. 国际标准化组织 ISO 5491 系列 Vertiport 基础设施标准
2. 美国 FAA Vertiport 工程简报(Engineering Brief 105A)
3. 欧洲 EASA Advanced Air Mobility vertiport 设计与运行规范
4. 中国民用航空局《民用垂直起降场地技术要求》
5. 工信部等五部门《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》
6. 《低空经济标准体系建设指南(2025 版)》
7. 汉堡 Vertiport 项目公开技术文档
8. 巴黎奥运会 AAM 示范项目、迪拜 RTA 空中出租车 Vertiport 试点公开资料
9. Market Intelo、Research Intelo 全球 Vertiport 市场与氢 eVTOL 基础设施行业报告
10. 民航新型智库、规划师杂志、低空经济网行业研究文献
11. 江苏省综合交通运输学会《低空起降场(点)布设指南 T/JSCTS 68 — 2025》
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本报告由巴克豪斯智能科技(苏州)有限公司、巴克豪斯低空经济研究院独立研究编制,报告内容仅为行业研究与理论分析参考,不构成任何项目投资、工程建设、土地开发、融资决策的法律意见与投资建议。
报告中涉及的建设成本、投资回收期、航班流量、收益测算等数据基于行业公开资料、行业基准情景模型估算,受城市区位、土地价格、能源价格、空域政策、适航进度、公众接受度等多重不确定性因素影响,实际项目指标会存在显著差异。任何机构或个人依据本报告内容作出的投资、建设、规划决策,相关风险由决策方自行承担。
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