今天小編分享的科技經驗：印度裔女博士造出會飛的電動船，馬斯克搶着試駕，歡迎閱讀。
作者丨臨風
編輯丨海腰
圖源丨 Sampritii 領英分享
繼新能源汽車後，電動船（Electric Boats）開始創投兩旺，許多資本也紛紛 " 下水 " 一探究竟。
有廠商把電動船插上了翅膀。電動水翼船帶着 " 節能 "、" 環保 " 的标籤進入民用市場，在水上交通 " 卷 " 了起來。據 Marketingmarinas，Candela（瑞典）、Navier（美國）、Brunswick Corporation（美國）是電動水翼技術領網域三個出名的生產商。
其中，Navier 将未來的水上出租看做關鍵市場。麻省理工博士、航空航天工程師 Sampritii Bhattacharyya 和船舶愛好者、海事領網域工程師 Reo Baird 在 2019 年聯合創立了 Navier。團隊内還有美洲杯帆船賽工程師兼水翼專家 Paul Bieker 和前谷歌、Uber 前飛行控制主管 Kenny Jensen。
這家休閒電動水翼船制造公司在 2022 年 2 月獲得過 720 萬美元的種子輪，領投方是 Treble、Global Founders Capital，參與投資的有 Next View、Liquid2、Soma Capital、Precursor Ventures。
據說，今年 2 月底，馬斯克抽出時間駕駛了 Navier 的電動船。他對 Sampritii 說：" 這才是建造船的正确方法，電動 + 飛行。" 上周，Tim Draper 也上船試了一下，留下評價：非常順暢（This is smooth as silk!）。
圖源：Sampritii 領英分享
飛起來的電動船
" 汽車已經在邁向電動化的路上，電動飛機也抬上了日程，我們的目标是在海上空間實現電動化 "，Navier 的 CTO Kenneth Jensen 表示。
去年 9 月，前 SpaceX 工程師創辦的 Arc Boats 交付了第一款電動船 Arc One，操作螢幕和方向盤和特斯拉很相似，220 千瓦時電池，續航 5 小時，承載 12 人，" 水上特斯拉 " 這一概念激起大眾熱烈讨論。
有評論認為，電動船這一目标不好實現，因為其所需電池數量可能高于電動汽車，加上水對船體的外阻力會讓船消耗更多的能量。以及，現在碼頭的充電樁并不普及，海上沒有充電器，将極大限制電動船的裡程。
而水翼船電動化後，至少可以解決阻力問題。
水翼和機翼的原理差不多，當船的速度逐漸增加，船舶能從水裡 " 飛 " 起來。維基百科介紹，水翼船是一類特殊設計的船舶，船身底部有支架，裝上水翼類似飛機機翼提供升力，将船身抬離水面（被稱為 " 水翼航行 "），減少摩擦阻力，提升船的速度和燃油效率，有表面穿透式和全浸式兩類。
圖源：維基百科
相較傳統船舶，水翼船的飛行狀态迎風升力，具有高速性能，能适應不同深淺的水網域。
船只的水翼設計并非近年才有。1845 年，納維 - 斯托克斯方程使造水翼船成為可能，這也是 Navier 命名由來。波音早在上世紀七十年代開發了全浸式水翼船 JetFoil 用于客運服務。2021 年，專為美洲杯帆船賽設計的水翼船 AC75 在比賽中留下了驚人的 53.3 節航速。
圖源：Americascup 官網，AC75
Navier 将休閒船舶電氣化，它不僅能讓水翼 " 飛行 "，還結合了智能軟體系統。這類船只航行時浪潮小，具有穩定、快速、安靜、環保、智能等特點。Navier 稱，" 有了電池和水翼，船的能源效率是燃氣動力船的 10 倍，飛起來的船可以開辟海上運輸新途徑 "。
圖源：Navier N30 產品手冊
Navier 的運營主管 Sam Seder 在 Stage3 Media Works 的交通技術欄目中展示了 Navier N30 的内外布局。這艘船不使用任何燃料，充電周期為快充 1 小時或常規電源 6 至 8 小時。據 Sam 稱，美國在許多碼頭已經安裝了船體充電器。
圖源：Stage3 Media Works，Navier N30 起飛行駛效果
Navier 稱，N30 是全球續航裡程最長的全電動水翼船。據介紹，2023 年，Navier N30 推出，巡航速度 20 節，最大速度 30 節，最大航程 75 海裡（86 英裡），可以承載 8 人，有雙 90kW 的電動機推進。充電方式是岸邊充電（夜晚期間電壓 240 伏特）。船上配的專門的水冷外置發動機，由 Cascadia 公司制造。
在航行時，Navier N30 會以 16 節的速度 " 起飛 "。其船長 30 英尺，船重 650 磅，利于飛行。據介紹，它可以側向行駛并向任何方向移動，水翼可以升降、鎖定，以适應不同的水深。吃水深度為 2 至 5.5 英尺，水翼可伸縮，在淺水區航行時會收起水翼，當水翼完全展開時，可自我調節穩定性。
船内每種設施都是兩個，包括螢幕、發動機、電池、操縱杆等，且每個發動機都是獨立控制，以确保船只在航行和停靠時有備用方案。船頭螢幕是主動控制船舶系統，自動控制水翼升降，顯示水面距離、船速、發動機轉速和航向等，船尾由旋轉門隔開。
圖源：Navier
實際上，動力劃艇界受水翼啟發的不止 Navier 一家。2023 年 1 月，Candela 在 CES 展會上秀出了 28 英尺的電動快艇（C-8 水翼船，Polestar 69kWh 電池組，一次充電航程 57 海裡），Navier 展示了 30 英尺 N30 水翼船的模型（航程 75 海裡），在航程和大小上 " 反将一軍 "。同一周，Artemis 又展示了 EF-12（純電動水翼船，載客 8 人，41 英尺，最高時速 34 節，巡航 60 海裡），與一樣瞄準公共交通的發展。
圖源：marketingmarinas，圖為 Candela C-8
Navier 表示，它的核心優勢是軟體驅動。Kenneth Jensen 解釋，" 駕駛船的人不需要知道任何航行的知識，計算機會完成剩下的工作。"Navier 專有的作業系統 HIRO 結合傳感器和智能控制系統，駕駛人可以靠其規劃行程、一鍵停靠和控制操縱杆。
其程式借鑑了自動駕駛系統、無人機（軍用、攝影）等領網域的技術，能從多個傳感器獲得海浪情況、船内體重分布及飛行員指令，從而對水翼進行專業調整。盡管 Navier 的船有非常多復雜的部件，而智能的軟體控制系統讓用戶能像駕駛普通船一樣操作。
Sampriti 描述，Navier 正在為 46% 的密集人口的沿海城市開辟有效的海上交通，将與其他公司合作在舊金山灣區運營 N30 水上出租車。
不過，這水上出租的價格不親民。N30 Open 型号售價 37.5 萬美元，相當于 1.45 艘 Arc 最新版電動快艇。其他高級型号售價 45 萬美元、55 萬美元。
圖源：Navier
據悉，2022 年 Navier 與知名造船廠 Lyman-Morse 合作 Navier 27、N30 的生產。Lyman-Morse 的總建造師 Lance Buchanan 指出，Navier 的船采用超輕疊層碳纖維材質。如此復雜的項目，設計和建造過程卻比平時短——從概念到零件不到一年時間，其中許多零件是 3D 打印生產。
據 Maineboats，Navier 在 2023 年接到了 15 個高級型号的訂單，截至 2024 年第二季度的訂單已售罄。
從物理挂科到 MIT 航天博士
僅 4 年，Navier 将電動水翼船從概念變為現實，并成功售賣。創始人 Sampritii Bhattacharyya 表示，他們的目标是将水路變成高速公路。
Navier 要做的事很酷，就像它的創始人一樣，有厚積薄發、快意人生的氣勢。
Sampriti 是一位美麗的印度裔女性，出生于加爾各答。
圖源：seattletimes
高中時，她的學習不好，數學成績不行，物理甚至沒有及格。Sampriti 回憶，他人眼中她被安排好的人生：" 我的老師說，你未來最好能成為一名家庭主婦。在印度，作為女性，你嫁給誰是你一生中最大的榮耀，如果你有大學學位就更好了。"
但她相信喬布斯的一句話：" 世界不是由比你和我更聰明的人建造的，為什麼不去做一些大膽的事呢？"
中學時，Sampriti 對太空非常着迷，期望能走出地球探索未知，所以在後來的 13 年，她專研機械、工程，抓住一切能夠學習的機會。
高中畢業後，她就讀于加爾各答西孟加拉理工大學，這所學校不出名，但培養了印度許多在 STEM 領網域傑出的人才。20 歲的她也第一次接觸網絡，據描述，Sampritii 會在搜索引擎上搜索任何帶有 "internship" 的網頁，并向她能看到的所有機會發送了 540 封冷郵件（未經對方同意、未建立聯系的電子郵件）。
" 我在郵件裡表明自己的能力和動向，‘嘿，我是一名大二的學生，我想要重新設計火星探測車，這是我的草圖’，有 4 封回復郵件，也只有 1 封真正回應、解決了我的問題。" 大三時，Sampritii 拿到的實習機會是在美國 Fermilab（費米實驗室）擔任實習研究助理。有網友推測，費米實驗室的實習機會很難得到，Sampritii 一定在大學期間電氣工程學業優異或掌握過硬實際技能才有機會進入。
在費米實驗室，她将全部精力用于研究物理、工程學，做電源調節、壓電致動器控制、超導磁體傳感器控制，積累了研發、測試和維護科學設備的經驗。
Sampritii 表示，實習經歷是她人生中的重要轉捩點，她身邊的同齡人帶給她更大的思想轉變。回到印度，Sampritii 沒有按部就班地結婚，跟家裡人關系不好，她獨自完成了一次環印度的背包旅行，體會到生命的可貴。
" 當你有足夠的目标感和使命感時，那你就去做，即使這感覺有點可怕。"
2010 年，她前往美國俄亥俄州立大學讀研，學航空航天工程，同時學核工程。這期間，她在印度 Tata 實驗室設計了低成本、高精度的多傳感器板，填補了商業板過于昂貴的空白。後前往 NASA 實習，在 2 個項目中做飛行器控制系統的工程實施和分析。
碩士畢業後，Sampritii 又花了 5 年繼續申請進修，拿到哈佛大學、麻省理工學院的商業輔修學位，以及麻省理工的哲學及機械工程博士學位。
在她讀博期間，2014 年，馬航墜機的新聞吸引了她的注意力，" 我們一直在說一起去火星，結果我們連一架迷失在海底的大型飛機都找不到，太神奇了。" 那時起，Sampritii 的注意力轉向了海洋，研究用于檢測能源系統的水下無人機。
據 MIT 新聞，2014 年，Sampritii 和博導 Harry Asada 一起研究，用 3D 印表機做了潛水機器人的主要部件，該機器人用于尋找核反應堆的水箱裂縫或走私者的假船體、螺旋槳軸。
在此基礎上，她的發明 Hydro swarm（水下無人機）獲得專利，能在沒有 GPS 的地方繪制水下污染地圖、探索深海。同時期，Sampritii 在波士頓成立了同名公司将其商業化，《經濟時報》、《衛報》報道她的無人機 Evie。
圖源：《衛報》，Sampritii 和水下無人機產品
業務增長不定，籌集資金困難，第一家公司運營失敗，這沒有讓 Sampritii 灰心。2019 年，她有一個想法：電動制造更快、更節能，而航海領網域一直沒有推動創新的關鍵技術。如果将電氣化運用到海事，可能會有無限市場，就像給跑馬時代帶來了一輛汽車。
"（2005 年到 2017 年）在過去的 13 年，我學會了很多，并有信心解決任何問題 "，Sampritii 很有自信，" 不管是做核反應堆，還是做飛行器，或者是造一艘飛船。"
20 歲，Sampritii 第一次觸碰到互聯網，尋求世界之外更大的可能性。
28 歲，她入選了《福布斯》全球 30 名最有影響力的年輕變革者。
34 歲，她在棕榈灘國際遊艇展發布了 Navier 27，希望為全球提供一種新型運輸方式。這艘船 8.23 米長，巡航速度 18 節，可行使 75 海裡，50kW 雙電動發動機，預購開放 1 個半月首批船舶 15 艘全部售出，售價 30 萬美元一艘。
此外，她還拿到了來自 Sergey Brin（谷歌創建者之一）、Adam draper（Boost VC）等人的投資。Sampritii 表示，實際上 Sergey 是（團隊之外）第一個駕駛 Navier 水翼船的人。
将水道變成高速公路
在 Sampritii 眼中，埃隆 · 馬斯克是最正統、最專注于建設和工程的 CEO，用第一性原理建造了 Space X 和特斯拉這兩家公司，解決正确的問題。
Sampritii 在領英表示：" 我也用第一性原理方法構建 Navier。" 她從 3 個方面給出解釋：一是 Navier 解決電動船的瓶頸，比傳統船舶更好，二是 Navier 将為世界上沿海城市的人擴展清潔的運輸方式，三是提振美國海運。
思考清楚後，她搬到了舊金山，結合了她航空航天的夢想和水下產品經驗，創辦 Navier，做電動水翼船。
馬斯克不會一步登上火星，同樣，Navier 也要分 3 步走。
第一步，解決技術問題，把效率高于傳統船舶 10 倍的電動船給造出來。
" 每個人都認為我不可能在 5 年内造一艘 30 英尺的船，這大概要 5000 萬美元才能做到。"Sampritii 再次在融資時碰壁，籌集了約 1100 萬美元。但她知道，這個問題必須打破，要讓人們相信，即使沒有準備幾千萬美元，Navier 也可以大幅降低成本建造下一代船舶。
她組建了一支強勁的人才隊伍，到現在有 10 人，加上工程師團隊約有 65 人。初創時招募了她的聯合創始人 Reo Baird，麻省理工工程碩士，船艇愛好者。
圖源：maineboats，Navier 初期團隊
在 2020 年，水翼船已是個老早的概念，電動水翼船也不是新鮮事—— Artemis 在 2018 年就做出了能無風前行的水翼電動賽艇，那怎樣做出差異化？
他們發現競争對手在水翼的末端上沒有襟翼，而是靠旋轉兩翼來控制方向，這樣并不穩定、可控。
" 所以，我們研發了智能系統，這是多年來機器學習和系統控制創新的用武之地 "，Navier 團隊成員表示，系統控制是船舶起飛、穩定的關鍵所在。Reo 和 Sampritii 共同主導了帶有系統功能的兩艘全尺寸原型船開發。2023 年 7 月，Silicon Valley Girl 欄目造訪 Sampritii，看到了依然保留了細節的原型船。
圖源：Silicon Valley Girl
據 Navier 概念視頻，在之後的 Navier27 規劃中，船内設有智能自動駕駛儀及航空航天級水翼控制系統，傳感器輔助操縱杆。Sampritii 認為，如果把海洋生态系統以通信數據的方式連接起來，開發工作應用程式滿足海洋應用，将能在海運領網域繪制一片藍圖。
2021 年 7 月，她請到了 Paul Bieker 擔任首席船舶建築師，這位美洲杯老将有 20 年賽船制作經驗，是水翼船專家。從那年夏天開始，Navier27 才真正開始建造。
有了控制系統，有了造船人，也得有懂高科技船舶的人讓電動船飛起來。Sampritii 看中了 Kenny Jensen ——加州伯克利物理學博士，前 Google、Kitty Hawk、Uber 首席控制系統工程師。他 " 能讓一切東西飛起來 "，2008 年，Kenny 在 Makani Power 工作時設計利用無人機收集高空風能。Kenny 連續拒絕 Sampritii 多次，最終被說服前來挑戰水下交通，并在 Reo 走後接替擔任 Navier CTO。
第二步，快速量產，并将帶有智能體系的船售往市場，并進入 DFM（Design for Manufacturing），讓全球買得起 Navier。同時，銷售解決 Navier 的現金流問題。船内收集的數據将反哺技術開發，持續更新船的自主控制系統。2022 年，Navier 27 僅能小額數量定制。據 TechCrunch，Navier 計劃到 2024 年将產量提到 400 多艘。
第三步，他們要将水道變成與陸地交通媲美的高速公路。" 在某種程度上，這幾乎是一個笑話，但這确實是 Navier 的核心所在，打造适應更多需求的海上船只 "，Sampritii 說。
總的看來，Navier 的水翼船正在解決兩個問題，船的運營成本和水上運輸的便利性問題，并且速度很快。
2022 年初，Navier N30 的設計稿還存于紙面，一年不到便有了全尺寸原型，期望作為水上出租車服務于更短、需求更頻繁的航線。
他們也做出了實際行動。據報道，Navier 籤署協定與 Stripe 合作，将其員工從拉克斯珀運送到 Oyster Point 附近的辦公室。這段路穿過舊金山市中心，最順利的情況 1 小時車程，乘船則只需要半小時。
圖源：bloomberg
" 無論運人員還是貨物，電動水翼船是最快、最具成本效益的方式從 A 點到達 B 點。而至少，Navier 要通過這些船（stripe 接送船）建立交通網絡，讓每個碼頭成為交通樞紐。因為想要續航裡程夠長，就必須這樣做。"
Sampritii 表示，Navier 最終會超越沿海航線，去到更遠的地方。
