低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條長、應(yīng)用場(chǎng)景豐富，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的綜合貢獻(xiàn)顯著，是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要代表?？沼蚬芾砀母镝尫盼覈涂战?jīng)濟(jì)活力，我國無人機(jī)、新能源電池產(chǎn)業(yè)全球領(lǐng)先，5G通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)位居全球前列，新型低空航空器研發(fā)活躍，智能、電動(dòng)、網(wǎng)聯(lián)趨勢(shì)下，我國低空經(jīng)濟(jì)彎道超車已具備條件，萬億產(chǎn)業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)。

01

低空經(jīng)濟(jì)概述

低空經(jīng)濟(jì)是指在低空空域范圍內(nèi)，以民用有人駕駛和無人駕駛航空器為載體，以載人、載貨及其他作業(yè)等多場(chǎng)景低空飛行活動(dòng)為牽引，帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)。低空空域通常是指距正下方地平面垂直距離在1000米以內(nèi)的空域，根據(jù)不同地區(qū)特點(diǎn)和實(shí)際需要可延伸至3000米。低空飛行航空器包括各種直升機(jī)、固定翼飛行器、電動(dòng)垂直起降飛行器eVTOL、工業(yè)無人機(jī)、消費(fèi)無人機(jī)、城市治理無人機(jī)等，未來將以eVTOL和無人機(jī)為主流。

我國低空空域過去主要為管制空域。根據(jù)國家測(cè)繪局國土司的界定，我國空域按高度可劃分為深空、中空和低空。深空是萬米以上的空域，通常面向火箭發(fā)射、商業(yè)航天等市場(chǎng)；中空是3000米至10000米的空域，主要為軍用航空、傳統(tǒng)民用運(yùn)輸航空和部分通用航空的飛行區(qū)域（部分時(shí)候也可以飛至10000米以上）；低空則是3000米以下的區(qū)域。低空空域開放是低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提，我國過去低空空域多為軍方管制空域，大部分通用航空活動(dòng)需要履行臨時(shí)空域申請(qǐng)、飛行計(jì)劃審批等，飛行服務(wù)過程中也采取嚴(yán)格的流量管控。

空域管理改革釋放低空經(jīng)濟(jì)活力。美國早在20世紀(jì)60年代就開放了3000米以下的低空空域，低空空域管理基本趨向民用化管理，直升機(jī)和eVTOL可以在無限制空域自由飛行。自2000年起，我國低空空域管理經(jīng)歷多次改革，逐步由粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)變，由軍方主導(dǎo)向軍民融合發(fā)展，并與國際接軌。2023年12月國家空管委發(fā)布《國家空域基礎(chǔ)分類方法》，將空域劃分為A、B、C、D、E、G、W七類，其中A-E五類為管制空域、需空管部門進(jìn)入許可，開放G、W類（大致對(duì)應(yīng)300米以下非A-E類）空域作為低空活動(dòng)區(qū)，豁免飛行申請(qǐng)，進(jìn)入前報(bào)備即可。低空空域開放避免統(tǒng)一的流量管制造成的低效率，為eVTOL、無人機(jī)、通航飛機(jī)等航空器的飛行活動(dòng)釋放出充足的低空資源，為低空經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。

圖1  國家空域基礎(chǔ)分類示意圖

資料來源：民航局《國家空域基礎(chǔ)分類方法》。

圖2  空域分級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景示意圖

資料來源：華西證券。

02

低空經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場(chǎng)景

低空經(jīng)濟(jì)以通用航空產(chǎn)業(yè)為主體。低空經(jīng)濟(jì)涉及軍用、政用、商用、民用全方位場(chǎng)景，以通用航空產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，應(yīng)用于生產(chǎn)生活的多個(gè)領(lǐng)域。通用航空是指除軍事飛行和民用航空飛行中公共運(yùn)輸航空飛行以外的航空活動(dòng)。與公共運(yùn)輸飛行主要在8000米以上高空不同，通用航空飛行主要在3000米以下的低空領(lǐng)域。國際民用航空組織（ICAO）將通用航空定義為“除定期航空服務(wù)和不定期航空運(yùn)輸業(yè)務(wù)以外的以報(bào)酬或出租為目的的所有民用航空業(yè)務(wù)”。低空經(jīng)濟(jì)及通用航空應(yīng)用場(chǎng)景大致可分為生產(chǎn)作業(yè)類、通航運(yùn)輸類、公共服務(wù)類和航空消費(fèi)類。

——生產(chǎn)作業(yè)類。為農(nóng)林牧漁和工業(yè)提供飛行作業(yè)活動(dòng)，是傳統(tǒng)通用航空的重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，包括農(nóng)林植保（農(nóng)林噴灑施藥滅蟲、飛播造林種草、施肥等）、探礦采油（海洋巡檢、設(shè)備巡檢、海域運(yùn)輸?shù)龋?、電力巡檢、地理測(cè)繪、航空攝影等領(lǐng)域，當(dāng)前使用的航空器以直升機(jī)和工業(yè)/行業(yè)級(jí)無人機(jī)為主。生產(chǎn)作業(yè)類通用航空市場(chǎng)成熟度較高，市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢(shì)，比如2022年我國通航農(nóng)業(yè)作業(yè)面積預(yù)計(jì)18.8億畝，預(yù)計(jì)2025年提升至25.1億畝，2022年預(yù)估電力巡航里程為85萬公里，預(yù)計(jì)2025年提升至100萬公里。

——通航運(yùn)輸類。通用航空的重要作用之一就是交通運(yùn)輸，涵蓋客運(yùn)和貨運(yùn)，主要包括支線客運(yùn)、短途運(yùn)輸、城市空中交通、城際通航、無人機(jī)配送與物流等領(lǐng)域。私人飛機(jī)、公務(wù)專機(jī)也是通用航空發(fā)展最快的領(lǐng)域，在世界通用航空三大類飛行中，航空作業(yè)飛行約占飛行總量的20%，教學(xué)訓(xùn)練約占22%，公務(wù)飛行占50%以上。隨著eVTOL逐漸商用，依托eVTOL發(fā)展城市空中交通（UAM），在人口稠密的城區(qū)建立安全高效便捷的空中運(yùn)輸系統(tǒng)，成為全球航空界和交通界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。將無人機(jī)應(yīng)用于快遞物流、末端配送、即時(shí)配送已成為物流行業(yè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

——公共服務(wù)類。主要是面向政府部門、公共單位乃至整個(gè)社會(huì)提供公共服務(wù)相關(guān)的航空飛行活動(dòng)，包括應(yīng)急救援、警用安防、海關(guān)飛行、政務(wù)飛行、路政巡查、信息通信、氣象探測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，其中警用安防和應(yīng)急救援的市場(chǎng)規(guī)模較大。應(yīng)急救援應(yīng)用場(chǎng)景眾多，包括森林草原消防、常規(guī)救災(zāi)（防汛抗旱、地震和地質(zhì)災(zāi)害、堰塞湖等搶險(xiǎn)救災(zāi)）、水上搜救、城市消防救援、醫(yī)療救援等領(lǐng)域，具體任務(wù)則涉及空中偵察勘測(cè)、指揮調(diào)度、緊急輸送、人員轉(zhuǎn)運(yùn)、特殊吊載、通信照明保障、交通疏導(dǎo)等多個(gè)方面。當(dāng)前直升機(jī)為航空應(yīng)急救援的主流，eVTOL將成為有力補(bǔ)充。警用安防無人機(jī)應(yīng)用已較為廣泛。

——航空消費(fèi)類。面向消費(fèi)群體提供消費(fèi)性航空活動(dòng)，包括飛行培訓(xùn)、空中游覽、航空運(yùn)動(dòng)（高空跳傘、翼裝飛行）、私人飛行、娛樂飛行、空中婚禮、娛樂拍攝等。輕小型無人機(jī)將航空消費(fèi)場(chǎng)景擴(kuò)展到航拍、表演、競速、科普教育等領(lǐng)域。直升機(jī)、熱氣球和滑翔傘等傳統(tǒng)低空工具已經(jīng)廣泛應(yīng)用于景區(qū)體驗(yàn)，eVTOL有望開創(chuàng)低空旅游新業(yè)態(tài)，成為低空游覽主力航空器。

03

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及政策

1.國家層面規(guī)劃及政策

2010年8月，國務(wù)院、中央軍委下發(fā)《關(guān)于深化我國低空空域管理改革的意見》，此后我國低空空域管理改革提上日程，通用航空業(yè)發(fā)展得到重視，低空經(jīng)濟(jì)進(jìn)入初步發(fā)展階段?！笆奈濉逼陂g低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)規(guī)劃政策出臺(tái)大幅提速，國家規(guī)劃政策保障持續(xù)完善，低空經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展階段。2021年《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》首次將低空經(jīng)濟(jì)寫入國家規(guī)劃，2023年無人駕駛航空器立法出臺(tái)，空域管理?xiàng)l例等不斷細(xì)化，2024年低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展首次寫入政府工作報(bào)告。2024年3月27日，工信部等四部門聯(lián)合印發(fā)《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》，加快通用航空技術(shù)和裝備迭代升級(jí)，建設(shè)現(xiàn)代化通用航空先進(jìn)制造業(yè)集群，打造中國特色通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式，為培育低空經(jīng)濟(jì)新增長極提供有力支撐。

表1  我國低空經(jīng)濟(jì)相關(guān)規(guī)劃政策

資料來源：深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

2.地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及政策

自2010年以來，四川、海南、湖南、江西和安徽等省作為全國首批低空空域管理改革試點(diǎn)省份，在空域管理改革、通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面持續(xù)探索。2021年起，跟隨中央號(hào)召，全國多個(gè)省市部署發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)，推出了有關(guān)低空經(jīng)濟(jì)、通用航空、無人機(jī)方面的規(guī)劃、政策及細(xì)則。截止2024年3月底，全國近20個(gè)省份政府工作報(bào)告提到了發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)、通用航空。

在地市層面，深圳、蘇州、珠海、合肥、蕪湖、成都、福州、武漢等市紛紛出臺(tái)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展條例、實(shí)施方案、行動(dòng)計(jì)劃以及產(chǎn)業(yè)具體支持措施，預(yù)計(jì)2024年內(nèi)國內(nèi)主要地市針對(duì)低空經(jīng)濟(jì)的具體行動(dòng)方案和措施將廣泛出臺(tái)。從各地具體的政策支持細(xì)則來看，普遍涉及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（如通航機(jī)場(chǎng)、起降平臺(tái)）、下游應(yīng)用場(chǎng)景拓展（開設(shè)物流、載人航線）、產(chǎn)業(yè)鏈培育和產(chǎn)業(yè)化、企業(yè)投資項(xiàng)目落地方面的支持和補(bǔ)助。

表2  國內(nèi)主要地市低空經(jīng)濟(jì)規(guī)劃政策

資料來源：政府公開文件，深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

04

低空經(jīng)濟(jì)總體規(guī)模

低空經(jīng)濟(jì)包含低空基礎(chǔ)設(shè)施、低空航空器制造、低空運(yùn)營服務(wù)、低空飛行保障四部分，如下表所示。

表3  低空經(jīng)濟(jì)范圍

全球城市空中交通市場(chǎng)規(guī)模將爆發(fā)式增長。2021年5月摩根士丹利發(fā)布eVTOL行業(yè)報(bào)告，預(yù)計(jì)2030年以eVTOL為核心的載人（UAM）、貨運(yùn)（RAM）等綜合市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到550億美元；2040年突破1萬億美元，其中貨運(yùn)物流、城市載人兩大場(chǎng)景占比大致分別為52%、46%，長途航空占比2%，軍隊(duì)政府占比1%；2050年達(dá)到9萬億美元。

圖3  全球UAM市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元）

資料來源：Morgan Stanley Research。

我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模迅速增長。根據(jù)賽迪顧問《中國低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究報(bào)告（2024）》數(shù)據(jù)，2023年我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模突破5000億元，預(yù)計(jì)到2026年突破1萬億元；截止至2024年2月，中國低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域共有企業(yè)超5.7萬家，其中近五年新成立的企業(yè)數(shù)近2.1萬家，近十年成立的企業(yè)數(shù)占比接近80%。IDEA研究院數(shù)據(jù)顯示，到2025年低空經(jīng)濟(jì)對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的綜合貢獻(xiàn)值將達(dá)3-5萬億元人民幣。

圖4  我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模

資料來源：賽迪顧問《中國低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究報(bào)告（2024）》。

低空航空器制造市場(chǎng)將持續(xù)增長，拉動(dòng)放大整體低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模。根據(jù)工信部2024年4月國新辦發(fā)布會(huì)上數(shù)據(jù)，2023年我國通用航空制造業(yè)產(chǎn)值超過510億元（其中預(yù)計(jì)民用無人機(jī)制造產(chǎn)值200-300億元），同比增長近60%。我國通航制造業(yè)雖然規(guī)模不大，但支撐作用顯著。根據(jù)中國民航網(wǎng)發(fā)布的《把握規(guī)律，促進(jìn)通用航空產(chǎn)業(yè)聚集化發(fā)展》，2017年美國通航整機(jī)制造僅占通航制造產(chǎn)值的16%、占通航總產(chǎn)值的5%，即通航整機(jī)制造與通航制造、通用航空行業(yè)總產(chǎn)值之比分別為1：6和1：20。依托技術(shù)進(jìn)步、低空應(yīng)用場(chǎng)景拓展、服務(wù)延伸滲透，我國無人機(jī)、eVTOL、通航飛機(jī)（民用直升機(jī)以及固定翼飛機(jī)）總體市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)快速增長，同時(shí)也將反向拉動(dòng)以通用機(jī)場(chǎng)、直升機(jī)起降點(diǎn)、低空新型基礎(chǔ)設(shè)施等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游投資，以及低空經(jīng)濟(jì)各類應(yīng)用和消費(fèi)場(chǎng)景繁榮發(fā)展。

05

重點(diǎn)領(lǐng)域市場(chǎng)格局

1.民用無人機(jī)

無人機(jī)產(chǎn)業(yè)是我國低空經(jīng)濟(jì)的主力軍。我國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)位居世界一流水平，多個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)先全球，民用無人機(jī)占據(jù)全球70%的市場(chǎng)份額。根據(jù)民航局?jǐn)?shù)據(jù)，截止2023年底，我國無人機(jī)設(shè)計(jì)制造單位約2000家，運(yùn)營企業(yè)接近2萬家，國內(nèi)注冊(cè)無人機(jī)126.7萬架，同比增長了32.2%，飛行2311萬小時(shí)，同比增長11.8%。根據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，到2023年底我國量產(chǎn)的無人機(jī)產(chǎn)品超過1000款，2023年，我國交付民用無人機(jī)超過317萬架。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，2023年我國民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)1174.3億元（含制造、運(yùn)營及服務(wù)收入），穩(wěn)居全球首位，預(yù)計(jì)2025年將超過2000億元，復(fù)合增速達(dá)30.5%。無人機(jī)在工業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景的需求釋放將成為民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長主要驅(qū)動(dòng)力?！秶揖C合立體交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃綱要》中明確，到2035年國家支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的商用和工業(yè)級(jí)無人機(jī)預(yù)期達(dá)到2600萬架，無人機(jī)駕駛員增長到63萬名。

國產(chǎn)品牌在占據(jù)全球商用機(jī)消費(fèi)無人機(jī)主導(dǎo)地位。根據(jù)Drone Analyst數(shù)據(jù)，2021年全球商用無人機(jī)市場(chǎng)國產(chǎn)品牌總份額達(dá)64%，其中大疆創(chuàng)新全球份額達(dá)54%。消費(fèi)無人機(jī)領(lǐng)域，大疆創(chuàng)新位居全球第一、占據(jù)70%的全球市場(chǎng)份額，營收規(guī)模過百億元。美國奧本海默金融服務(wù)公司2021年發(fā)布的《全球無人機(jī)行業(yè)報(bào)告》顯示，美國民用無人機(jī)運(yùn)營商使用的無人機(jī)產(chǎn)品來自的廠家中排在前五的是深圳大疆創(chuàng)新、美國3DR、瑞士Sensefly、Yuneec香港昊翔科技（蘇州昊翔電能運(yùn)動(dòng)）、美國Trimble導(dǎo)航，其中大疆創(chuàng)新約占85%左右的份額。國內(nèi)其他消費(fèi)無人機(jī)重點(diǎn)企業(yè)還有北京零度智控、昊翔科技、北京臻迪科技等。我國無人機(jī)系統(tǒng)集成及服務(wù)提供商目前多達(dá)400家以上。工業(yè)無人機(jī)各領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè)如下表所示。

表4  我國工業(yè)級(jí)無人機(jī)主要企業(yè)

資料來源：深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

2.通航飛機(jī)

全球通航飛機(jī)市場(chǎng)較為成熟。根據(jù)美國通用航空制造商協(xié)會(huì)GAMA數(shù)據(jù)，2018-2023年期間，全球通用飛機(jī)交付量在3400-4000架之間，交付總金額在240-280億美元之間，因疫情影響呈現(xiàn)波動(dòng)。2023年，全球通航飛機(jī)交付量10年來首次突破4000架，達(dá)到4012架（其中固定翼飛機(jī)3050架、直升機(jī)962架），同比增長9.2%，交付總金額278億美元，同比增長3.6%。

圖5  2018-2023年全球通航飛機(jī)交付量及增速

圖6  2018-2023年全球通航飛機(jī)交付金額及增速

資料來源：美國通用航空制造商協(xié)會(huì)GAMA歷年通用飛機(jī)交付報(bào)告，深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。通航飛機(jī)含固定翼飛機(jī)、直升機(jī)和公務(wù)機(jī)等。歷年數(shù)據(jù)有所調(diào)整。

美國占據(jù)全球通航飛機(jī)主導(dǎo)地位。2023年，北美市場(chǎng)占全球固定翼通航飛機(jī)交付量的71.1%，繼續(xù)占據(jù)全球通航飛機(jī)交付量主導(dǎo)地位，其次為歐洲市場(chǎng)，占全球交付量的11.9%，第三是拉美地區(qū)，占全球交付量的7.0%。從總量來看，2019年，全世界共約有44.6萬架通用飛機(jī)，主要航空發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大、法國、巴西、德國、英國、澳大利亞，其通用飛機(jī)存量合計(jì)約為35萬架，占全球約80%，其中美國占比近半。

我國通航飛機(jī)總量有所增長，但相比美國差距巨大。根據(jù)民航局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2023年底，我國通航企業(yè)（不含無人機(jī)）達(dá)到689家，在冊(cè)通用航空器3173架，通用機(jī)場(chǎng)451個(gè)，全年作業(yè)飛行135.7萬小時(shí)，近三年年均增速超過12%。根據(jù)FAA數(shù)據(jù)，2023年美國通航飛機(jī)（包括按FAR-135部使用飛機(jī)）總量為21.29萬架，我國通航飛機(jī)數(shù)量僅相當(dāng)于美國的1.5%。從直升機(jī)數(shù)量來看，根據(jù)《World Air Forces 2023》，我國民用直升機(jī)1269架，僅相當(dāng)于美國的1/10。

伴隨我國低空空域開放，傳統(tǒng)通航飛機(jī)仍存在增長機(jī)會(huì)。根據(jù)航空工業(yè)一飛院公眾號(hào)2023年9月推送文章，在低空空域開放的利好預(yù)期下，預(yù)計(jì)2023-2032年我國民用直升機(jī)需求總量超1500架。但由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（通用機(jī)場(chǎng)）以及飛行員總量方面的差距，我國通用航空器領(lǐng)域要實(shí)現(xiàn)彎道超車，需寄望于eVTOL等新興航空器的發(fā)展。

根據(jù)國際通用航空制造商協(xié)會(huì)（GAMA）數(shù)據(jù)，2023年全球固定翼通航飛機(jī)交付量排名靠前的為西銳飛機(jī)（708架）、德事隆航空（618架）、鉆石飛機(jī)（273架）、派珀飛機(jī)（245架）、泰克南飛機(jī)（244架）、空中拖拉機(jī)（196架）、皮拉圖斯（149架），前五企業(yè)交付量合計(jì)占全球通航飛機(jī)交付總量的52%。2023年通航旋翼機(jī)（直升機(jī)）交付量靠前的為空客直升機(jī)（327架），羅賓遜直升機(jī)（296架）、貝爾（171架）。從銷售額看，公務(wù)機(jī)企業(yè)龐巴迪、巴西航空工業(yè)、德事隆航空、灣流和達(dá)索航空排名前列。值得注意的是，交付量前五名的通用航空制造企業(yè)中，西銳飛機(jī)被中航工業(yè)旗下的航空工業(yè)通飛收購，鉆石飛機(jī)被中國萬豐航空收購，其他多家公司在中國設(shè)有總裝基地或合資生產(chǎn)。全球及我國通航飛機(jī)主要企業(yè)如下表所示。

表5  全球及我國通航飛機(jī)主要企業(yè)

資料來源：深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

3.飛行汽車

城市空中交通UAM帶動(dòng)eVTOL市場(chǎng)規(guī)模增長。據(jù)Markets and Markets預(yù)測(cè)，2023年全球eVTOL市場(chǎng)規(guī)模大約12億美元，而到2030年將達(dá)到234億美元，CAGR達(dá)52.0%。全球eVTOL頭部企業(yè)Lilium預(yù)測(cè)，2035年全球需要42000架eVTOL，其中35%來自北美地區(qū)，30%來自歐洲和中東地區(qū)，25%來自中國地區(qū)。德國咨詢機(jī)構(gòu)Horvath & Partners的研究預(yù)測(cè)，2025到2049年，全球?qū)⒂?40個(gè)城市大規(guī)模應(yīng)用飛行出租車，2035年時(shí)，全球飛行出租車的數(shù)量可能超過23000架。

2024年起中國eVTOL產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入商業(yè)化爆發(fā)期。根據(jù)賽迪研究院數(shù)據(jù)，2023年我國eVTOL產(chǎn)業(yè)規(guī)模為9.8億元，同比增長77%，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到32億元，2026年將達(dá)到95億元。2021-2026年復(fù)合增長率約為97%。根據(jù)浙商證券預(yù)測(cè)，2030年我國eVTOL私人出行（替代豪車）市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)102.75億元，2024-2030年CAGR約為122%，公共出行市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到107.03億元，2024-2030年CAGR約為318%。eVTOL在低空旅游方面應(yīng)用前景廣闊，根據(jù)民航局《空中游覽和體驗(yàn)飛行》規(guī)定，目前國內(nèi)申請(qǐng)取證的eVTOL均符合空中游覽要求。根據(jù)銀河證券報(bào)告，低空旅游運(yùn)營場(chǎng)景未來5年對(duì)eVTOL的總需求量可超萬架，市場(chǎng)總規(guī)?？蛇_(dá)320億元。

圖7  2021-2026年我國eVTOL市場(chǎng)規(guī)模（億元）

資料來源：賽迪研究院。

06

eVTOL產(chǎn)業(yè)概覽

1.產(chǎn)品概況

飛行汽車的產(chǎn)品路徑大致分為兩類：一種是采用陸空一體設(shè)計(jì)，“能跑也能飛”；另一種則是電動(dòng)垂直起降飛行器（electric Vertical Takeoff and Landing，簡稱eVTOL），通常指載人或物流用自動(dòng)駕駛飛行器，不包括消費(fèi)級(jí)多旋翼航拍無人機(jī)。目前多數(shù)企業(yè)將eVTOL作為研發(fā)方向，通常所說的飛行汽車也指的是eVTOL。無人駕駛的eVTOL可以理解為一種大型的無人機(jī)，但是一些eVTOL也可以有人駕駛。

eVTOL優(yōu)點(diǎn)之一是可以垂直起降和空中懸停，不需超長跑道，可直接使用直升機(jī)場(chǎng)或任何垂直起降場(chǎng)，靈活性高，且可遠(yuǎn)程駕駛或自動(dòng)駕駛，操作輕松。與傳統(tǒng)無人機(jī)相比，eVTOL或載人自動(dòng)駕駛飛行器（AAV）可實(shí)現(xiàn)大載重、遠(yuǎn)程異地控制和自動(dòng)駕駛，應(yīng)用場(chǎng)景更為廣闊。與大飛機(jī)或直升機(jī)相比，eVTOL的優(yōu)勢(shì)在于整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、造價(jià)成本較低，由此運(yùn)維成本和時(shí)間更低，采用充電裝置而非燃油，燃料成本大大降低（相當(dāng)于同等載重燃油飛機(jī)的20%以下），低噪音（電機(jī)驅(qū)動(dòng)噪音低于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，降噪65%）、少污染（燃油發(fā)動(dòng)機(jī)在低空域會(huì)產(chǎn)生空氣污染）、更為環(huán)保（節(jié)能60%、減排90%），起落的場(chǎng)地需求相對(duì)于直升機(jī)較小，也不需要專業(yè)的飛行員。

發(fā)展eVTOL是繼地面交通新能源化后，燃油航空的電動(dòng)化革命，短期內(nèi)eVTOL產(chǎn)品集中于短距離、小型化載客運(yùn)輸場(chǎng)景，長期來看有望取代長距離、載客數(shù)十人的中大型航空交通工具，大幅降低航空燃料成本及碳排放。另一方面，交通擁堵目前已成為大城市發(fā)展面臨的瓶頸之一，飛行汽車作為一種新的多元化出行方式，有助于有效解決城市擁堵難題，能夠與地面交通工具相互補(bǔ)充。目前，國際航空公司已經(jīng)在布局這類“電動(dòng)空中出租車”業(yè)務(wù)。從商業(yè)模式來說，目前主要是圍繞空中通勤服務(wù)、景區(qū)低空旅游觀光的TO B模式（包括租賃模式），而非直接向消費(fèi)者零售的模式。

eVTOL產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力我國民用航空產(chǎn)業(yè)彎道超車。eVTOL在科學(xué)原理和市場(chǎng)原理上已經(jīng)沒有障礙，目前國內(nèi)航空航天、無人機(jī)、電動(dòng)汽車行業(yè)的供應(yīng)鏈日益強(qiáng)大且逐漸完備，電動(dòng)、智能、網(wǎng)聯(lián)方面的研發(fā)活躍，在制造成本和生產(chǎn)方面具有優(yōu)勢(shì)。我國在通用飛機(jī)方面距離歐美差距較大，但依托eVTOL商業(yè)化以及無人機(jī)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，更可能在低空航空器制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，加速國內(nèi)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

eVTOL適合通用航空的多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。eVTOL潛在應(yīng)用場(chǎng)景大致可分為載人客運(yùn)、載物貨運(yùn)、公共服務(wù)、警務(wù)安防、國防軍事及私人飛行六大類，可以替代當(dāng)前通航飛機(jī)（直升機(jī)），覆蓋通用航空的多數(shù)場(chǎng)景，如下表所示。

表6  eVTOL的潛在應(yīng)用場(chǎng)景

資料來源：張洪《eVTOL飛行器的發(fā)展態(tài)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景綜述》，平安證券，深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

2.發(fā)展歷程

• 20世紀(jì)40年代，隨著汽車和航空技術(shù)飛速發(fā)展，福特汽車創(chuàng)始人亨利·福特預(yù)言“飛行汽車早晚會(huì)出現(xiàn)”。

  
  

• 1970年，莫爾·泰勒設(shè)計(jì)出歷史上較為著名的飛行汽車Aerocar，該車飛行時(shí)速可達(dá)193公里/小時(shí)。

  
  

• 2003年，穆勒國際公司制造出Sky car M400，是世界上第一輛可垂直起落的飛行汽車。

  
  

• 2009年3月，飛行汽車公司Terrafugia的Transition 全球首次試飛成功。該汽車擁有可折疊機(jī)翼，被稱為“世界上第一部飛天汽車”。

  
  

• 2016年，全球只有6-7種飛行汽車在被研發(fā)。Uber提出了 “Uber Elevate”城市空中出租車計(jì)劃，引發(fā)了全球 eVTOL浪潮。

  
  

• 2018年，飛行汽車公司數(shù)量暴增至70多家，全球首款量產(chǎn)飛行汽車PAL-V開始接受預(yù)定。

  
  

• 2019年，億航智能登錄納斯達(dá)克，成為全球eVTOL第一股。歐洲EASA、美國FAA修改相關(guān)的監(jiān)管體系。

  
  

• 2021年，美國Joby Aviation、Archer Aviation等上市，估值達(dá)到數(shù)十億美元，飛行汽車企業(yè)當(dāng)年度融資額達(dá)到69億美元。2021年10月，小鵬匯天獲得5億美元融資，激發(fā)了國內(nèi)飛行汽車創(chuàng)業(yè)熱潮。

  
  

• 2023年7月，美國阿勒夫公司（Alef Automotive）獲批美國第一個(gè)飛行汽車特殊適航證。2023年10月、12月、2024年4月，億航智能相繼獲頒全球首張載人無人駕駛航空器型號(hào)合格證（TC）、標(biāo)準(zhǔn)適航證（AC）、生產(chǎn)許可證（PC），進(jìn)入規(guī)?；慨a(chǎn)和商業(yè)化推廣階段。

3.國內(nèi)商業(yè)化進(jìn)程

近年來國產(chǎn)eVTOL商業(yè)試飛不斷，商業(yè)化進(jìn)程加快。2023年12月，億航智能向廣州億通智航交付全球首臺(tái)獲頒適航證的載人eVTOL，2024年起將在廣州、深圳、珠海、合肥等地率先推出空中出租車業(yè)務(wù)，開展空中游覽等商業(yè)化運(yùn)營。2024年2月，峰飛航空eVTOL盛世龍從深圳飛至珠海，全球首條5座eVTOL跨城跨灣航線首次演示飛行取得成功，將2.5-3小時(shí)的地面車程縮短至20分鐘。2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)期間，峰飛航空eVTOL盛世龍還將進(jìn)行試運(yùn)營飛行。2024年3月，小鵬匯天旅航者X2順利完成城市CBD“天德廣場(chǎng)-廣州塔”區(qū)域的低空飛行，其“陸地航母”飛行汽車型號(hào)合格證（TC）申請(qǐng)正式獲民航局受理，即將進(jìn)入適航審定階段。根據(jù)德勤預(yù)測(cè)，2025-2030年間，適航規(guī)章、基礎(chǔ)設(shè)施以及空管系統(tǒng)將完成建立，技術(shù)進(jìn)步將推動(dòng)有人駕駛eVTOL進(jìn)入商用階段。

4.技術(shù)路線

目前eVTOL的技術(shù)路線，包括多旋翼構(gòu)型、復(fù)合翼構(gòu)型、傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型、傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇+完全矢量控制，以及隱藏式推進(jìn)系統(tǒng)+無翼設(shè)計(jì)等多種路徑。國內(nèi)外主流載人eVTOL公司采用最多的構(gòu)型是多旋翼、復(fù)合翼和傾轉(zhuǎn)旋翼并且以后兩者居多，復(fù)合翼型和傾轉(zhuǎn)旋翼型被認(rèn)為是比較成熟的選擇。當(dāng)下還難以評(píng)判哪種技術(shù)路線絕對(duì)完美，最終都將會(huì)是綜合考慮性能、成本、安全三方面評(píng)判的結(jié)果。只有最后通過適航，確定了技術(shù)路線、兼顧成本制造性等方面，才能明確哪種路線更為合適。

——多旋翼。基于無人機(jī)旋翼技術(shù)，起降簡便，技術(shù)難度低，生產(chǎn)更簡單，已率先獲得適航認(rèn)證。缺點(diǎn)是巡航階段性能不夠理想，飛行距離較短，速度慢（70-90公里/小時(shí)），載荷和工作半徑較小，比較適合短途運(yùn)輸、景區(qū)觀光等場(chǎng)景。代表產(chǎn)品包括億航智能的EH-216S、小鵬匯天的旅航者X2、零重力的ZG-ONE、美國Wisk的AERO-POC、德國Volocopter的Volocity等。其中億航智能采取多旋翼構(gòu)型同時(shí)面向載人、載貨、救災(zāi)等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

——復(fù)合翼。搭載兩套動(dòng)力系統(tǒng)，融合了傳統(tǒng)固定翼及旋翼飛行器特征，旋翼主導(dǎo)垂直起降及低速飛行，固定翼提升航程及巡航效率。缺點(diǎn)是每套動(dòng)力系統(tǒng)適用于不同飛行階段，動(dòng)力系統(tǒng)分離造成不必要負(fù)重及效率損失。適合的應(yīng)用場(chǎng)景包括客運(yùn)、物流、城市管理等。代表產(chǎn)品包括峰飛航空的盛世龍及V2000CG、沃蘭特航空的VE25、億航智能的VT30、美國Wisk的Cora、巴西Eve的EVTOL、BETA技術(shù)公司的ALIA-250r等。

——傾轉(zhuǎn)旋翼。配備可傾轉(zhuǎn)旋翼驅(qū)動(dòng)組件，在起降和巡航階段都能展現(xiàn)出較好的性能，被視為理想的eVTOL構(gòu)型。其優(yōu)點(diǎn)包括航程長、航速快、載客量大，適合城市空中交通（客運(yùn)及貨運(yùn)）以及長途運(yùn)輸。但是和復(fù)合翼相比，在起降時(shí)則可能需要更多的操作技巧和空間，技術(shù)難度較大。代表產(chǎn)品包括沃飛長空的AE200、Joby的JASA-1及JobyS4、Archer的Midnight、Wisk的Generation6、Vertical的VX4等。

5.適航取證制度

為確保民用航空產(chǎn)品和零部件在投入使用前具備適航狀態(tài)，需要開展適航審定活動(dòng)。美國聯(lián)邦航空管理局FAA、歐洲航空安全局EASA、中國民航局CAAC均有各自的適航要求。中國適航要求取得型號(hào)合格證TC、生產(chǎn)許可證PC、單機(jī)適航證AC，TC包括型號(hào)設(shè)計(jì)、使用限制、有關(guān)適航要求和環(huán)保要求等，PC是對(duì)已獲得TC的航空器進(jìn)行重復(fù)生產(chǎn)的許可，AC則是用于確認(rèn)每架航空器是按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和經(jīng)批準(zhǔn)的質(zhì)量體系制造的，TC/PC/AC申請(qǐng)主體分別為型號(hào)設(shè)計(jì)人、制造人、運(yùn)營人。從國內(nèi)億航智能的適航審定過程來看，企業(yè)部門取得三證通常需要2-5年時(shí)間，其中TC證最耗時(shí)且最關(guān)鍵。2024年1月1日，適航審定規(guī)章92部文件《民用無人駕駛航空器運(yùn)行安全管理規(guī)則》出臺(tái)，2024年3月《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》提出推進(jìn)eVTOL等一批新型消費(fèi)通用航空裝備適航取證，國內(nèi)適航取證標(biāo)準(zhǔn)逐漸成熟、審定準(zhǔn)則趨于完善，針對(duì)無人航空器的適航審定有望提速。

6.行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)

eVTOL已成為相關(guān)科技企業(yè)、初創(chuàng)企業(yè)和資本競相爭奪的新賽道。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2021年，全球范圍內(nèi)已有超過200家企業(yè)或機(jī)構(gòu)在研發(fā)eVTOL產(chǎn)品。目前全球已研發(fā)或正在研發(fā)適航階段產(chǎn)品、取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的企業(yè)共約50家。根據(jù)美國垂直飛行協(xié)會(huì)2023年7月的統(tǒng)計(jì)，全球eVTOL航空器型號(hào)已達(dá)853個(gè)。截止目前，全球已經(jīng)有6家eVTOL企業(yè)登陸股票市場(chǎng)，有4家成為了獨(dú)角獸企業(yè)。

目前布局飛行汽車賽道的主要有四類企業(yè)，包括飛機(jī)制造商、汽車制造商、科技公司、飛行汽車制造商。

飛機(jī)制造商。全球巨頭波音、空客，以及通航飛機(jī)公司貝爾德事?。═extron）等均在進(jìn)行研發(fā)布局。波音成立子公司極光飛行科學(xué)Aurora Flight Sciences，另外收購創(chuàng)業(yè)公司W(wǎng)isk Aero并投資4.5億美元。德事隆（Textron）集團(tuán)收購蝙蝠（Pipistrel）飛機(jī)公司并推進(jìn)其貨運(yùn)eVTOL飛機(jī)項(xiàng)目，并設(shè)立電航（eAviation）子公司推出客運(yùn)eVTOL飛機(jī)。在歐美大型航空公司如美聯(lián)航、達(dá)美航空、維珍航空等也通過投資初創(chuàng)企業(yè)、預(yù)定訂單、合作設(shè)立空中出行公司等方式進(jìn)行布局。

汽車巨頭。傳統(tǒng)跨國車企如大眾、豐田、本田、現(xiàn)代（Supernal）、通用、戴姆勒、奧迪、Stellantis、阿斯頓·馬丁、鈴木等均在布局，部分企業(yè)設(shè)立飛行汽車子公司或事業(yè)部，部分則使用投資參股初創(chuàng)公司以及合作生產(chǎn)方式，如豐田向美國Joby Aviation投資3.94億美元，投資了日本SkyDrive，鈴木與SkyDrive合作生產(chǎn)。國內(nèi)車企方面，吉利汽車2017收購了Terrafugia公司，與戴姆勒集團(tuán)共同投資德國Volocopter，在國內(nèi)設(shè)立沃飛長空公司。小鵬汽車（小鵬匯天）、廣汽集團(tuán)等均在布局。

科技公司。騰訊、谷歌、英特爾、優(yōu)步等科技巨頭主要對(duì)初創(chuàng)公司進(jìn)行投資布局，而不是親自下場(chǎng)造車。如騰訊曾投資德國的Lilium，谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇創(chuàng)辦了Zee Aero、Kitty Hawk，但已關(guān)停。優(yōu)步后來將其出租車項(xiàng)目Uber Elevate出售給Joby Aviation。

專業(yè)的飛行汽車制造商及創(chuàng)業(yè)公司：全球主要企業(yè)有美國的Joby（已上市）、Archer（已上市）、Wisk（波音收購）、Alef、Overair（2022年被韓國韓華以1.45億美元收購）、Electra（由被波音收購的極光公司創(chuàng)始人設(shè)立，洛克希德·馬丁等投資），德國 Lilium（已上市）、Volocopter，英國的Vertical，巴西的Eve，荷蘭的Pal-V，法國的Ascendance，等等。國內(nèi)方面，億航智能2019年在美國上市、成為全球首家上市飛行汽車企業(yè)，國內(nèi)其他獲得融資的創(chuàng)業(yè)企業(yè)還有上海峰飛、上海時(shí)的、上海沃蘭特、合肥零重力、御風(fēng)未來、齊飛航空、億維特、邊界智控、必昂擎空、瓦特科技、金蝶科技等。

國內(nèi)外主要飛行汽車企業(yè)產(chǎn)業(yè)化情況如下表所示。

表7  國際主要飛行汽車企業(yè)產(chǎn)業(yè)化情況

資料來源：深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

表8  中國主要飛行汽車企業(yè)產(chǎn)業(yè)化情況

資料來源：深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

7.產(chǎn)業(yè)鏈格局

——產(chǎn)業(yè)鏈及成本結(jié)構(gòu)

eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示。

圖8  eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

eVTOL尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，供應(yīng)鏈來源多元。eVTOL分系統(tǒng)主要由推進(jìn)系統(tǒng)、航電及飛控系統(tǒng)、能源系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成，電池、動(dòng)力系統(tǒng)以新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈為主，飛控、導(dǎo)航、通訊和機(jī)體系統(tǒng)以航空產(chǎn)業(yè)鏈為主，并與無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈較為類似。以Lilium的eVTOL產(chǎn)品為例，75%零部件來自航空tier1供應(yīng)商，其中機(jī)翼、機(jī)身和結(jié)構(gòu)來自Aciturri，航電和飛行控制系統(tǒng)來自霍尼韋爾，復(fù)合材料來自東麗。隨著獲得適航證的eVTOL產(chǎn)品逐漸增加并進(jìn)入商業(yè)化、規(guī)模量產(chǎn)階段，各國監(jiān)管機(jī)構(gòu)出臺(tái)適合eVTOL的零部件適航標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)未來將出現(xiàn)大量具有適航標(biāo)準(zhǔn)的貨架級(jí)零部件。

動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)、航電系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)材料價(jià)值量占比較高。eVTOL根據(jù)品類的不同，單機(jī)價(jià)值量在百萬至千萬不等。億航EH-216S（多旋翼eVTOL）官方價(jià)格為239萬元，參考其年報(bào)毛利率，單機(jī)價(jià)值量近100萬元。根據(jù)Lilium公司的公開數(shù)據(jù)，其矢量推力eVTOL單機(jī)價(jià)值量為250萬美元，單機(jī)壽命8年，其中推進(jìn)系統(tǒng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件、航空電子設(shè)備與飛行控制器、裝配件、能源系統(tǒng)分別占比為40%、25%、20%、5%和10%，如下圖所示。從億航智能EH216的制造成本結(jié)構(gòu)看，動(dòng)力及電池系統(tǒng)、機(jī)身結(jié)構(gòu)件（碳纖維復(fù)合材料/鋁金屬），以及電子元器件及其他，這三類各占總制造成本的約三分之一。 

圖9  Lilium的eVTOL各系統(tǒng)價(jià)值量占比

資料來源：《Lilium Analyst Presentation》，深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

——?jiǎng)恿ο到y(tǒng)（電推進(jìn)系統(tǒng)）

eVTOL主要采用電推進(jìn)系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)是飛行器將能量轉(zhuǎn)化成動(dòng)力的系統(tǒng)，傳統(tǒng)飛行器采用燃油推進(jìn)系統(tǒng)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)燃料的利用效率對(duì)比電動(dòng)技術(shù)有所不足，比如渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料的利用效率僅約40%。電推進(jìn)技術(shù)采用電能作為動(dòng)力系統(tǒng)的部分或全部能源，包括油電混合動(dòng)力、電池、燃料電池等，具備更高能源利用效率、對(duì)電能的利用率能夠超過70%，同時(shí)具備噪音低，排放環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。隨著新能源汽車三電系統(tǒng)技術(shù)的迅速發(fā)展，飛行器電推進(jìn)技術(shù)已經(jīng)具備技術(shù)基礎(chǔ)。eVTOL的動(dòng)力系統(tǒng)采用完全電氣化的電推進(jìn)技術(shù)，重塑了飛行器動(dòng)力體系架構(gòu)，代表航空電氣化發(fā)展的新方向。目前電推進(jìn)系統(tǒng)功率密度可達(dá)到10kw/kg左右，未來商業(yè)化航空要求達(dá)到20kW/kg。

分布式電推進(jìn)技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。分布式電推進(jìn)系統(tǒng)采用多個(gè)相對(duì)較小功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)較小直徑風(fēng)扇的方式取代超大直徑風(fēng)扇推進(jìn)飛行器，整個(gè)系統(tǒng)的功率密度和效率基本不變，但能量控制更為靈活、容錯(cuò)性能更好，能夠有效提高動(dòng)力裝置性能，改善燃油消耗率。通過多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸直接連接到每個(gè)旋翼葉片上，無需傳動(dòng)裝置，從而降低噪音、減少零部件、降低成本，并做到安全冗余，即使個(gè)別電動(dòng)旋翼故障，也不至于像直升機(jī)那樣直接墜落。同時(shí)推進(jìn)系統(tǒng)可根據(jù)飛機(jī)的用途靈活安置，設(shè)計(jì)空間變得更為自由。

高功率密度電機(jī)是eVTOL分布式電推進(jìn)系統(tǒng)的核心。電推進(jìn)系統(tǒng)包括動(dòng)力產(chǎn)生裝置（螺旋槳或涵道式風(fēng)扇）和驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)（電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器）兩部分。其中電機(jī)系統(tǒng)是eVTOL電推進(jìn)系統(tǒng)的核心動(dòng)力單元，直接決定了電推進(jìn)系統(tǒng)的能源利用率和推進(jìn)效能，使用重量輕和效率高的高功率密度電機(jī)是關(guān)鍵。常用的電機(jī)系統(tǒng)可以分為有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)，無人機(jī)主要使用無刷直流電機(jī)，永磁同步電機(jī)具有更高的效率、功率密度及電池轉(zhuǎn)矩，當(dāng)前成為eVTOL電機(jī)的首選。目前，國內(nèi)外應(yīng)用于eVTOL電機(jī)的研究處于起步階段，未來電機(jī)將持續(xù)向高效率/高功率密度升級(jí)，處于實(shí)驗(yàn)室階段的超導(dǎo)電機(jī)在效率和理論功率密度方面更具優(yōu)勢(shì)，未來在eVTOL大功率電推進(jìn)系統(tǒng)上更具潛力。

當(dāng)前航空電推進(jìn)系統(tǒng)處在發(fā)展初期。電推進(jìn)是未來航空業(yè)實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)的主要?jiǎng)恿鉀Q方案之一，航空電推進(jìn)領(lǐng)域還處在發(fā)展的初期階段，尚未形成像傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域那種居于壟斷地位的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，美國、歐洲、俄羅斯、日本等國家和地區(qū)的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)均在加強(qiáng)研發(fā)。目前各國研究的重點(diǎn)主要集中在100座級(jí)以下飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)，尤其是中小型支線飛機(jī)、通用飛機(jī)和eVTOL，同時(shí)也在為電推進(jìn)大型商用飛機(jī)做技術(shù)儲(chǔ)備。布局企業(yè)主要包括國際航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要企業(yè)，通航飛機(jī)、eVTOL、無人機(jī)廠商，以及一些初創(chuàng)企業(yè)。傳統(tǒng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)布局的企業(yè)包括美國GE、美國普惠P&W、法國賽峰Safran、英國羅羅Rolls-Royce（2023年出售電推進(jìn)部門）、俄羅斯聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造集團(tuán)UEC等，國內(nèi)主要有航天科技集團(tuán)等央企院所。低功率商用電推進(jìn)系統(tǒng)（比如應(yīng)用在商業(yè)衛(wèi)星）的研發(fā)初創(chuàng)民營企業(yè)相對(duì)領(lǐng)先，國外有Busek、Accion System、Apollo Fusion、Enpulsion等公司，國內(nèi)以遨天科技為代表。海外其他航空器電推進(jìn)系統(tǒng)研發(fā)初創(chuàng)企業(yè)還有澳大利亞MagniX、西班牙UAVHE、澳大利亞Kite、英國格林噴氣公司、瑞士Suter工業(yè)公司、美國安派爾Ampaire等。

eVTOL電推進(jìn)系統(tǒng)主要分為整機(jī)廠商自研和方案公司合作兩類。國內(nèi)外eVTOL代表企業(yè)如Joby Aviation、Archer、億航智能、峰飛航空等均選擇自主研發(fā)電機(jī)電控裝置，根據(jù)公司機(jī)型特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足輕量化和功率密度提升的要求。國外可為eVTOL提供電推進(jìn)系統(tǒng)的公司包括賽峰、羅羅、斯洛文尼亞Pipistrel、美國MagniX等，如Volocopter、沃蘭特、時(shí)的科技均選擇與賽峰集團(tuán)合作，羅羅公司為Vertical Aerospace、空客City Airbus、英國VA-X4等提供電推進(jìn)裝置，Lilium則選擇與日本電裝及美國霍尼韋爾航空航天公司合作。國內(nèi)研發(fā)eVTOL電推進(jìn)系統(tǒng)以及電機(jī)電控的企業(yè)除了整機(jī)廠商外，主要包括無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商、新能源汽車電機(jī)企業(yè)以及航空電推進(jìn)初創(chuàng)企業(yè)，如臥龍電驅(qū)、天津松正電動(dòng)、南昌三瑞智能、北京電擎科技、江蘇邁吉易威、山東精創(chuàng)磁電、安徽智鷗驅(qū)動(dòng)、寧波諾云驅(qū)動(dòng)等，此外如藍(lán)海華騰等新能源汽車電控企業(yè)也正在布局。

——電池系統(tǒng)

航空電池以鋰電池為主，eVTOL要求更高。電池能量密度是限制eVTOL應(yīng)用的一大瓶頸。當(dāng)前航空動(dòng)力鋰電池以高鎳三元+硅基負(fù)極體系為主流，市面量產(chǎn)的航空鋰電池單體電芯能量密度最高水平在300Wh/kg左右，電池包的能量密度約為220Wh/kg，遠(yuǎn)低于航空燃油的比能量，勉強(qiáng)能滿足小型全電飛行器短程飛行需要，比如峰飛航空的盛世龍可載5人航行近2小時(shí)，單次充電航程250km，對(duì)現(xiàn)階段eVTOL的商業(yè)運(yùn)營來說已經(jīng)足夠。美國國家航天局（NASA）認(rèn)為，支撐小型飛機(jī)市場(chǎng)擴(kuò)張的電池能量密度需達(dá)到500Wh/kg。《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》對(duì)航空用鋰電池的能量密度做出了具體要求，2030年滿足電動(dòng)航空器使用需求和適航要求的400Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn)，500Wh/kg級(jí)產(chǎn)品小規(guī)模驗(yàn)證。

國內(nèi)動(dòng)力電池及固態(tài)電池重點(diǎn)企業(yè)已布局航空電池領(lǐng)域。我國動(dòng)力電池領(lǐng)先企業(yè)已有相應(yīng)技術(shù)突破，凝聚態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)電池多種路線同步發(fā)展。目前國內(nèi)布局航空電池領(lǐng)域的電池企業(yè)包括寧德時(shí)代、正力新能、孚能科技、國軒高科、蔚藍(lán)鋰芯、中創(chuàng)新航、億緯鋰能、麻省固能、欣視界等。寧德時(shí)代2023年4月發(fā)布的凝聚態(tài)電池單體能量密度達(dá)到500wh/kg，并與中國商飛和上海交大成立合資公司從事民用航空器相關(guān)業(yè)務(wù)。正力新能、孚能科技等也發(fā)布航空電池產(chǎn)品或者已實(shí)現(xiàn)eVTOL客戶交付。

新型電池技術(shù)有望進(jìn)一步提升能量密度。隨著能量密度達(dá)到400Wh/kg的凝聚態(tài)、半固態(tài)電池逐步投入量產(chǎn)，500Wh/kg完成應(yīng)用驗(yàn)證，有望成為短期至中期內(nèi)航空鋰電池的解決方案。從長期來說，全固態(tài)電池解決生產(chǎn)成本高、規(guī)?；a(chǎn)困難、電流密度較低等技術(shù)挑戰(zhàn)之后，有機(jī)會(huì)成為eTVOL領(lǐng)域的最終解決方案。此外，超級(jí)電容器在功率密度、快速充放電能力、寬溫域工作范圍、循環(huán)性能等方面具有突出優(yōu)勢(shì)，有望與電池系統(tǒng)配合使用，實(shí)現(xiàn)航空器的輕量化以及提供起降過程所需的瞬變功率。

——航電及飛控系統(tǒng)

航電及飛行控制系統(tǒng)相當(dāng)于eVTOL的大腦，承擔(dān)導(dǎo)航定位、飛機(jī)運(yùn)行控制等方面的功能。eVTOL綜合航電系統(tǒng)一般包含顯示控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、空中防撞系統(tǒng)、黑匣子（飛行數(shù)據(jù)記錄器）等子系統(tǒng)和組件。飛行控制系統(tǒng)除具有自動(dòng)駕駛儀的功能外，還可改善飛機(jī)的操控性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)航跡控制、自動(dòng)領(lǐng)航、自動(dòng)著陸、地形跟蹤、飛行中自動(dòng)調(diào)整機(jī)翼載荷分布、精準(zhǔn)定位及編隊(duì)飛行等功能等功能，為此安裝具有各種功能的分系統(tǒng)，如控制增穩(wěn)系統(tǒng)、自動(dòng)飛行儀、高度與速度控制系統(tǒng)、側(cè)向航跡控制系統(tǒng)、自動(dòng)著陸系統(tǒng)、地形跟隨系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)載荷控制系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)控制系統(tǒng)、編隊(duì)控制系統(tǒng)等。對(duì)于eVTOL，全球諸如CAAC、FAA、EASA和ICAO等官方機(jī)構(gòu)已經(jīng)就航電飛控系統(tǒng)在適航安全、智能操控、通用適配等方面提出了一系列要求。

——綜合航電系統(tǒng)。全球民用載人飛行器的綜合航電儀表系統(tǒng)主要由美國霍尼韋爾Honeywell（多用于中、大型飛機(jī)）、美國柯林斯Collins（由UTC科技收購Rockwell后成立，多用于輕、中型飛機(jī)）、美國佳明Garmin（輕型通航飛機(jī)為主）、法國泰雷茲Thales、英國BAE系統(tǒng)、法國賽峰集團(tuán)Safran等航電巨頭主導(dǎo)。在eVTOL航電設(shè)備方面，目前主要是霍尼韋爾和佳明兩家提供一體集成方案，并為國內(nèi)外眾多eVTOL主機(jī)廠采用。國內(nèi)大飛機(jī)綜合航電系統(tǒng)也以進(jìn)口為主，國產(chǎn)化企業(yè)包括華明航電、邊界智控、昂際航電、磐拓航空等，在郊區(qū)載人運(yùn)營綜合航電系統(tǒng)方面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

——飛控系統(tǒng)。飛控產(chǎn)品種類繁多，根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)和智能化水平可用于不同應(yīng)用場(chǎng)景，載人飛行器適航標(biāo)準(zhǔn)和安全要求更高，全球范圍內(nèi)滿足適航要求的飛控供應(yīng)商相對(duì)有限。通用航空飛機(jī)、eVTOL及無人機(jī)飛控系統(tǒng)國際廠商主要包括美國霍尼韋爾、德國利勃海爾Liebherr、瑞士Daedadean（獲得霍尼韋爾投資）、德國Amazilla Aerospace等，國外初創(chuàng)企業(yè)還有美國Near Earth Autonomy、美國Xwing、美國Merlin Labs等公司。國外eVTOL主機(jī)廠個(gè)別選擇飛控系統(tǒng)自研，比如美國JOBY公司，其他國外eVTOL廠商多采用霍尼韋爾航天的集成解決方案。國內(nèi)飛控系統(tǒng)供應(yīng)商主要分成兩類：1）傳統(tǒng)航空飛控系統(tǒng)供應(yīng)商，以軍工單位、高校科研院所為主，技術(shù)積累扎實(shí)，但產(chǎn)品價(jià)格較高，如中航工業(yè)618所、中國航天、北京航空航天大學(xué)和南京航空航天大學(xué)等；2）新興民營企業(yè)，主要從無人機(jī)飛控系統(tǒng)起家，向eVTOL飛控延伸，包括深圳邊界智控、上海獅尾智能、北京創(chuàng)衡控制、北京翔儀恒昌、致導(dǎo)科技、拓攻機(jī)器人等，已推出多種高性價(jià)比的eVTOL飛控產(chǎn)品。此外如縱橫股份等主要無人機(jī)整機(jī)廠商也有所布局。

——結(jié)構(gòu)材料

eVTOL大規(guī)模使用碳纖維復(fù)合材料。傳統(tǒng)無人機(jī)外殼一般采用工程塑料，但抗沖擊強(qiáng)度和抗腐蝕性能不足，逐漸被輕量化高強(qiáng)度且能夠一體化成型的碳纖維復(fù)合材料替代。傳統(tǒng)民用飛機(jī)比如波音787的結(jié)構(gòu)中有約50%是由復(fù)合材料制成，在新能源汽車領(lǐng)域，復(fù)合材料通常占整車重量的8-12%。在eVTOL飛行器結(jié)構(gòu)中，復(fù)合材料占比可達(dá)70%，其中90%以上的復(fù)合材料為碳纖維復(fù)合材料，約10%采用玻璃纖維復(fù)合材料。

復(fù)合材料幾乎應(yīng)用于eVTOL的所有部件。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Stratview Research數(shù)據(jù)，eVTOL使用的復(fù)合材料中，約有75-80%將用于結(jié)構(gòu)部件和推進(jìn)系統(tǒng)，約有12-14%用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如橫梁、座椅等，剩余的8%-12%用在電池系統(tǒng)、航空電子設(shè)備和其他小型零部件。Stratview Research預(yù)測(cè)，eVTOL行業(yè)對(duì)復(fù)合材料的需求將從2024年的約499噸增長至2030年的11748噸，增長幅度近20倍。

圖10  復(fù)合材料在eVTOL部件中的應(yīng)用

資料來源：中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)官網(wǎng)、浙商證券。

——空管系統(tǒng)

空管系統(tǒng)全稱是通信、導(dǎo)航、監(jiān)視與空中交通管理系統(tǒng)，簡稱CNS/ATM系統(tǒng)，作用于飛行器起飛至降落全過程，是實(shí)施空域管理、保障飛行安全、實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸高效有序運(yùn)行的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施。其中通信、導(dǎo)航、監(jiān)視（CNS）部分屬于外圍設(shè)施范疇，空中交通管理系統(tǒng)（ATM）則是空管人員實(shí)際用于管理空中交通運(yùn)輸?shù)男畔⑻幚硐到y(tǒng)。監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控空域中的所有航班動(dòng)態(tài)，為空管提供精確的飛行數(shù)據(jù)。通信系統(tǒng)是空管系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，確保了空中交通管理人員與飛行員之間的實(shí)時(shí)、清晰通信以及各類信息。導(dǎo)航系統(tǒng)則為飛行員提供準(zhǔn)確的位置信息，確保航空器能夠按計(jì)劃路線飛行?？展芟到y(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。

圖11  空管系統(tǒng)組成及功能架構(gòu)

資料來源：萊斯信息招股說明書等，深企投產(chǎn)業(yè)研究院整理。

空管雷達(dá)是空管監(jiān)視系統(tǒng)的重要組成部分。空中交通管制是空管系統(tǒng)的核心部分，由導(dǎo)航設(shè)備、雷達(dá)系統(tǒng)、二次雷達(dá)、通信設(shè)備、地面控制中心組成。雷達(dá)系統(tǒng)中的一次雷達(dá)（可以分成機(jī)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、航路監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)場(chǎng)地面探測(cè)設(shè)備三類）、二次雷達(dá)（由詢問雷達(dá)和應(yīng)答雷達(dá)組成）、廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)控（ADS-BA）和相控陣?yán)走_(dá)為空管系統(tǒng)提供核心的監(jiān)控技術(shù)，通過環(huán)境感知與避障、空中交通監(jiān)控、天氣監(jiān)測(cè)，以及精確導(dǎo)航和著陸輔助等功能，大幅提升了eVTOL的安全性和操作效率。

在民航空中交通管理領(lǐng)域，國外市場(chǎng)參與者主要是歐美的大型電子系統(tǒng)制造商，包括法國泰雷茲（Thales）、西班牙英德拉（Indra）等；國內(nèi)市場(chǎng)參與者主要包括萊斯信息（中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所旗下上市公司）、成都空管公司（中國民航局第二研究所下屬企業(yè)）、北京華泰英翔（由中國民航空管技術(shù)裝備發(fā)展有限公司與泰雷茲合資）、川大智勝、四創(chuàng)電子（中國電科第38所旗下上市公司）等，其中二十八所是中國ATM系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)單位和總承包單位?？展芾走_(dá)方面，目前軍航空管雷達(dá)已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)為主，民航領(lǐng)域長期以來進(jìn)口，近年來國產(chǎn)替代大幅推進(jìn)。涉及民航空管雷達(dá)的企業(yè)包括國睿科技（中國電科第十四研究所旗下上市公司）、四創(chuàng)電子、納睿雷達(dá)等。