La realidad de los eVTOL

Por: Stratview Research

Las horas perdidas debido a la congestión en el tráfico es un problema que se agrava cada año y, de hecho, según el Departamento de Transporte de Estados Unidos, las autopistas en Estados Unidos operaron en condiciones de congestión durante un promedio de 3 horas y 47 minutos cada día en 2019.

Por no mencionar el hecho de que el sector del transporte representó casi el 24% (7,7 gigatoneladas) de las emisiones mundiales de CO2 en 2021, de las cuales, >75% (5,8 gigatoneladas) procedieron del transporte por carretera. Muchos ya han cedido la responsabilidad de reducir las emisiones a los vehículos eléctricos (VE) y, aunque estos puedan reducir las emisiones de CO2 (con suerte), no serán de ninguna ayuda para resolver el problema de la congestión. En el fondo, eliminar la congestión es una tarea hercúlea en sí misma, porque dondequiera que haya una economía chispeante, acabará habiendo congestión.

Así pues, un objetivo más lógico debería ser mejorar el acceso y la conectividad dentro de las grandes ciudades de la forma más ecológica posible, y ésa es precisamente la tarea que se ha encomendado a los aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL). Los eVTOL son una de esas innovaciones de la industria aeroespacial que nunca han abandonado los titulares desde que se percibió la idea de fabricar uno. Pero en este momento, la industria de los eVTOL en su conjunto tiene una curva ciega por delante. Por lo tanto, vamos a intentar anticiparnos a todo lo que podría haber al otro lado de la curva.

Diferencias de los eVTOL

No todos los eVTOL son iguales y, dependiendo de la aplicación prevista, la facilidad de diseño y las ventajas de diseño, los fabricantes de equipos originales eligen el que mejor se adapta a sus necesidades. Las configuraciones eVTOL más ampliamente aceptadas son las de empuje vectorial, elevación + crucero, Wingless/Multirotor y Hoverbikes/Dispositivos Voladores Personales. Algunas ventajas de cada configuración son las siguientes:

• Empuje vectorial: Actualmente es la configuración preferida en la industria, ya que es eficiente tanto en vuelo estacionario como de crucero, puede soportar mayores cargas útiles y puede desplazarse a altas velocidades. Joby, Lilium, Vertical Aerospace, Archer y muchos otros actores clave han elegido la configuración de empuje vectorial para sus programas.
• Elevación+Crucero: Igual de eficiente en vuelo estacionario y de crucero que la configuración de empuje vectorial, pero contiene motores separados para vuelo estacionario y de crucero, lo que aumenta su peso. Eve Air Mobility, filial eVTOL de Embraer, tiene previsto introducirse en el mercado con un modelo Lift+Cruise.
• Wingless/Multirotor: Eficientes en elevación pero menos eficientes en crucero, estas configuraciones tienen varios rotores de pequeño tamaño que producen el máximo empuje en dirección vertical. Son ideales para viajes intraurbanos con menos pasajeros, ya que la capacidad de carga es comparativamente menor. Ejemplo: Volocopter Volocity.
• Hoverbikes: Son ideales para operaciones de patrulla y búsqueda, ya que se asemejan más a la versión voladora de una moto y tienen capacidad para un solo pasajero. Ej: Xturismo Hoverbike.

¿Pueden ser los eVTOL el elixir de los problemas del transporte moderno?

Emisiones, congestión y ruido son sin duda esas tres palabras mágicas que mantienen en vilo a los ingenieros de automoción en todo momento. La principal razón por la que los eVTOL han ganado tanta adeptos en múltiples sectores no es su gran parecido con los jets guerreros de las películas de ciencia ficción, sino su potencial para resolver los problemas más críticos del transporte interurbano e intraurbano de hoy en día.

A continuación se mencionan algunas de las afirmaciones de algunos de los principales fabricantes de equipos originales en términos de ahorro de tiempo y emisiones de CO2 y ruido.

De las Tablas 1 y 2 se desprende que si consideramos únicamente el coste por pasajero y milla, los coches eléctricos y los trenes tienen ventaja, pero el factor limitante en el caso de los coches eléctricos será la congestión y en el caso de los trenes, la conectividad. También hay que tener en cuenta que el grado de conectividad puede ser idéntico para los helicópteros y los eVTOL, ya que ambos pueden utilizar las mismas redes de puertos verticales, pero el coste del viaje sería más de cuatro veces superior en el caso de un helicóptero y también tiene la mayor huella de ruido. El ruido y el coste son las principales razones por las que nadie ha previsto que los helicópteros se utilicen como taxis aéreos a pesar de tener el potencial de lograr la misma conectividad que los eVTOL.

Así pues, aunque sean un poco más caros que los taxis de carretera, los eVTOL se adaptarán rápidamente por el ahorro de tiempo que se prevé que ofrezcan. Según las previsiones de tiempo presentadas por distintos fabricantes, viajar en un eVTOL sería al menos tres veces más rápido que por carretera, y hasta diez veces más.

Una mirada más de cerca al statu quo

Todos los que conocen el término eVTOL o «taxi aéreo» esperan que esta innovación suponga una revolución en el transporte urbano. La oportunidad parece tan lucrativa que, aunque «ninguno» de los fabricantes de equipos originales ha recibido aún la aprobación de las autoridades reguladoras para iniciar vuelos comerciales, ya han llegado inversiones por valor de unos 7.000 millones de dólares.

Todos los OEM ven un cielo lleno de oportunidades, lo que ha motivado a varias personas a intentar entrar en el mercado. De hecho, en diciembre de 2022, más de 700 programas eVTOL de más de 350 entidades diferentes figuraban en el directorio eVTOL de la Vertical Flight Society. Pero lo interesante es que la mayoría de ellos se encuentran en fase de concepto o de prototipo. Así que, aunque las cifras indiquen que el sector es ya un océano rojo, si uno bucea más hondo descubrirá que sigue siendo azul. De hecho, según un reciente análisis sobre los eVTOL realizado por Stratview Research, de los más de 700 programas que figuran en el directorio VFS, <5% aspiran a vuelos comercializados antes de 2030.

Ya se ha invertido una cantidad significativa de capital en los eVTOL, el calendario de certificación es provisional y también lo es la comercialización. Pero otra prueba de las ganas con las que todo el mundo espera que esta innovación entre en el mercado es el número de pedidos anticipados.

Según el análisis mencionado, en diciembre de 2022, el sector de los eVTOL tenía más de 6.000 unidades encargadas con antelación. Aunque condicional, este elevado número de pedidos anticipados supone un alivio tanto para los fabricantes de equipos originales como para los inversores. A continuación se mencionan algunos de los principales OEM con su financiación, objetivos de certificación, número de pedidos anticipados, etc.

Joby y Lilium son los únicos de los principales operadores que han recibido una base de certificación de sus respectivas autoridades reguladoras, por lo que cabe esperar que se cuenten entre los primeros operadores del mercado. Pipistrel y Elroy Air son los primeros candidatos a la certificación y, dado que ambos se dedican al transporte de carga y no al de pasajeros, el proceso de certificación será un poco menos estricto para ambos. Wisk Aerospace, una empresa conjunta de Boeing y KittyHawk, no ha anunciado nada sobre sus objetivos de certificación.

Otra cosa que puede observarse en la tabla anterior es que más del 80% de los fabricantes de equipos originales tienen previsto seguir adelante con el transporte de pasajeros como aplicación principal porque es más rentable que el negocio del transporte de carga. Entre el transporte de mercancías y el de pasajeros, la mayor cuota (>50%) pertenecerá siempre al transporte de pasajeros, según las previsiones. Además, programas como el Lilium Jet de 7 plazas se han diseñado de forma que puedan utilizarse tanto para el transporte de pasajeros como de carga.

¿A qué velocidad despegará el sector?

A partir de 2024 se producirá el despegue del sector eVTOL. Es el momento en que la mayoría de los actores clave planean entrar en el mercado y, por lo tanto, los que tienen el capital, la capacidad de fabricación y algunas entradas en su cartera de pedidos comenzarán con la fabricación de inmediato. Dado que estos aviones son mucho más pequeños que los reactores de negocios, la capacidad de fabricación existente en la industria aeroespacial es suficiente para producir unos cuantos miles de ellos sin problemas. Esto también implicaría que las cifras crecerían más allá de expresiones exponenciales durante los primeros años de comercialización. Las tasas de crecimiento que prevén los fabricantes de equipos originales también pueden parecer poco realistas para muchos. Por ejemplo, Vertical Aerospace mencionó en una de sus presentaciones a inversores que durante su primer año de comercialización pretende fabricar sólo 50 aviones al año, pero que en sólo dos años aumentará el volumen a 1.000 aviones anuales. Es decir, 20 veces el volumen en sólo dos años. Del mismo modo, según una de las presentaciones de Joby a los inversores, el plan de Joby es pasar de un volumen de 115 aviones en el año 2024, a un volumen de 550 en 2026. De nuevo, un aumento de 5 veces en sólo 2 años. La clave es que el ritmo de producción será alto una vez que la FAA y la EASA empiecen a entregar los certificados.

El mercado será enorme y, según Stratview Research, en 2027 la flota mundial de eVTOL será de unas 5.000 unidades.

De menos de 500 millones de dólares en 2023, el mercado dará el proverbial salto cuántico, para alcanzar un valor superior a los 8.000 millones de dólares en 2027, exhibiendo así una tasa de crecimiento anual compuesto superior al 100% durante 2023-2027.

La tendencia de crecimiento prevista es impresionante, pero también hay una serie de obstáculos capaces de alterar la trayectoria de esta industria. Algunos obstáculos aparentes que podrían frenar el crecimiento de esta industria son:

1. 1. Certificación: Esta es actualmente la parte más difícil de estar en el negocio de eVTOL. El proceso de certificación de los eVTOL funciona de la siguiente manera:

Etapa 1: Base de la certificación
Etapa 2: Recepción del documento de medios de cumplimiento
Etapa 3: Presentación de informes de cumplimiento
Etapa 4: Verificación del cumplimiento

A diciembre de 2022, solo Joby y Lilium tienen su base de certificación confirmada con las autoridades respectivas.

1. 1. Infraestructura: No todas las ciudades tendrán la infraestructura necesaria para soportar UAM y modificar la infraestructura de toda una ciudad es otro desafío. Por lo tanto, la falta de infraestructura de apoyo limitará la expansión de UAM a diferentes ciudades.
2. 2. Formación: Aunque muchos eVTOL serán autónomos en el futuro, la fase inicial sólo contará con las versiones pilotadas. Por lo tanto, tanto los fabricantes de equipos originales como los propietarios de flotas tendrán que formar a un número bastante elevado de pilotos para sus flotas.
3. Aceptación de la comunidad: Este es el principal parámetro que determinará el éxito de los eVTOL, ya que la privacidad podría aflorar aquí como una preocupación. A diferencia de otras aeronaves, los eVTOL volarán a menor altura y, por tanto, posiblemente invadan la privacidad de muchos. Por lo tanto, la aceptación tiene que venir de los que volarán en él y de los que no. Por no hablar de que, al principio, todo el mundo dudará un poco de volar en uno.

Aunque los eVTOL son sin duda una de las innovaciones más interesantes de la industria de la movilidad, el escenario actual indica que el calendario se moverá más al norte, y el ritmo de crecimiento también será un poco más lento de lo que proyectan la mayoría de los fabricantes de equipos originales. También está la «recesión incierta», cuya previsión ha llevado a los gigantes tecnológicos a despedir a miles de empleados. Aunque en el sector de los eVTOL no se produzcan despidos importantes debido al reducido tamaño de los equipos, la financiación y los pedidos anticipados podrían sufrir una reducción significativa.

Sin embargo, las oportunidades del sector son tan lucrativas que no sólo la industria aeroespacial, sino también los principales fabricantes de automóviles, como Honda, se están alistando como OEM, y otros como Toyota y Stellantis ya han formado asociaciones de fabricación con otros OEM líderes.

En cuanto a la magnitud de los frutos que puedan dar estas oportunidades, dependerá de la eficacia con la que el sector sea capaz de superar obstáculos como la aceptación por parte de la comunidad y la certificación. Sin duda, los eVTOL son capaces de iniciar una nueva era en el sector de la movilidad y no pasará mucho tiempo antes de que seamos testigos de su verdadero potencial.