240326-2024年的低空飞行器能否复制2008年的新能源汽车?

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$宗申动力(SZ001696)$ $亿航智能(EH)$ $Joby Aviation(JOBY)$

一、结论

1、近期投资人看到eVTOL这个行业的关键转折点,市场热度迅速提升,原因主要有以下3点:(1)低空经济的政策定位显著提升;(2)部分城市已经开始试点,为低空飞行提供了广阔空间;(3)eVTOL产品陆续进入取证阶段,商业化落地节奏加快。

2、eVTOL优势显著,我们认为eVTOL行业崛起是必然的,关键因素包括以下几点:(1)eVTOL在某些场景已经被证明是可行的,比如使用eVTOL替代直升机和热气球进行短途旅行或观光;(2)随着社会的发展和人们生活节奏的加快,高效、便捷的出行方式越来越受到重视。(3)eVTOL不仅是一种新的交通方式,也是推动地方经济增长的新引擎。

3、短期内以复合翼为主,但随着技术进步,矢量推进型预期会成为主流,而全球780多个玩家,重点是看谁能成功且快速地取得适航证。这个行业处于发展初期,市场预期eVTOL能复刻新能源汽车的发展路径,24年的eVTOL有望成为2008年的新能源汽车,值得重点跟踪。

二、作为低空经济重要载体之一,eVTOL备受一二级市场关注

低空经济概念最初于2021年在《国家综合立体交通网络规划纲要》中被首次提出,是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态,具有产业链条长、辐射面广、成长性和带动性强等特点。

目前,已经进行商业化探索的应用领域有物流、农业、旅游等。此外,潜在的低空飞行场景还有许多,可以按照生产作业类、公共服务类、航空消费类这三类进行细化产业门类和服务链条的拓展。从飞机类型来看,无人机和eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing,即电动垂直起降飞行器)预期是用量最大的两个机型,这篇文章重点梳理eVTOL的发展现状。

eVTOL是低空经济的重要载体之一,备受一二级市场投资人关注。去年许多公司完成了融资并进行了重新估值,行业内人士普遍感到这一领域即将迎来爆发。这一趋势不仅受到国内政策的推动,国际上也有许多积极的动态,如Joby获得TC认证的进展,以及巴黎奥运会和大阪世博会等事件计划使用eVTOL进行试飞。这些消息让一级市场的投资者和eVTOL产业链的参与者感到兴奋。二级市场之前反应相对平淡,但近期投资人看到这个行业的关键转折点,市场热度迅速提升,原因主要有以下3点:

(1)低空经济的政策定位显著提升。该领域之前主要由民航局和工信部推动,2023年12月“低空经济”被纳入中央经济工作会议的议程,战略地位得到了显著的提升。进入2024年后许多地区加快了政策出台的步伐,高级别领导也开始积极参与专题研讨,如苏州的领导直接要求报备项目,各地都在将其视为一项重要任务,尤其是一些省级领导,他们正积极与企业交流,探索地方发展的最佳模式。

(2)部分城市已经开始试点,为低空飞行提供了广阔空间。合肥基本全域开放;深圳作为大力发展低空经济的地区,低空开放区域大,除部分中心城区和民航机场区域,其余低空区域都已开放;上海多集中在金山、奉贤、嘉定等郊区,中心城区暂无低空开放区域。随着深圳、合肥、上海这些场景逐渐进入公众视野,后续预期会有更多的城市开启试点项目。

(3)eVTOL产品陆续进入取证阶段,商业化落地节奏加快。目前,全球范围内eVTOL企业正积极进行相关的认证工作,这使得整个行业商业化成为一种可能。2023年10月13日,亿航智能自主研发的EH216-S无人驾驶载人航空器系统获得中国民航局颁发的型号合格证(Type Certificate),同年12月21日,获颁标准适航证(Airworthiness Certificate),并交付第一批客户。认证后交付客户的EH216-S无人驾驶载人航空器,将会在低空游览、城市观光等场景开展商业化运营,并持续扩大各类运营场景的布局和落地。

三、eVTOL优势显著,行业爆发存在必然性

下图是国内关注度较高的几款eVTOL机型,从外形上看与直升机非常类似,因此在进行eVTOL优势分析时,主要与传统直升机进行对比。

eVTOL优势显著,这包括了其使用场景的广泛性、噪音水平的降低、飞行器成本的大幅度降低以及分布式动力系统带来的安全性提升等方面。

(1)eVTOL设计理念和驱动方式优于直升机,噪音水平显著降低。传统直升机垂直和水平移动均依靠一个大型螺旋桨完成,因此震动幅度较大,水平移动时需要较大的倾斜角度,这对乘客来说体验较差,直升机的噪音水平也相当高,乘客通常需要佩戴耳机。而eVTOL采用电动驱动,以电池和电动推进为动力,其噪音水平大大降低。

(2)eVTOL的安全性更高。eVTOL采用分布式动力系统,拥有多个较小的旋翼,而不是单一螺旋桨,这意味着即使某个螺旋桨出现故障,飞行器仍能平稳降落,从而大幅提高了安全性。相比之下,传统直升机一旦出现故障,后果往往更为严重。

(3)在成本对比方面,eVTOL与传统直升机相比,成本可降低70%到80%。例如,一架4—5座的传统直升机售价在2000万元以上,而类似规模的锋飞复合翼飞机约700万元。若以亿航EH216的239万元作为对比,则成本差异更加明显。此外,维修成本方面,直升机需要定期维护,包括发动机和传动系统等关键部件,而eVTOL的维护成本相对较低。燃料成本方面,直升机每百公里耗油约70升,使用的是价格较高的航空燃油,而eVTOL使用电力,成本大幅降低。基础设施方面,直升机需要专门的停机坪,而eVTOL可以简化为使用普通停车场,并设立充电站。因此,当初提出使用直升机或固定翼飞机来发展低空经济时,许多方面并不支持,主要是因为其经济性较差,eVTOL产品在这些方面都有所改进,提升了整体的使用体验和经济性。

eVTOL作为新兴事物,虽然相比于民用直升机而言优势显著,但市场对其能否真正能商业化存在质疑。我们认为eVTOL行业崛起是必然的,关键因素包括以下几点:

(1)eVTOL在某些场景已经被证明是可行的,比如使用eVTOL替代直升机和热气球进行短途旅行或观光。亿航智能EH-216型无人机在旅游景区试点举例,提供两个座位,每次飞行体验大约10分钟,票价定为400元(直升飞机包机飞一次2000-4000元)。电池充满电后能够支持三次飞行,假设每天每架无人机工作4小时(考虑到充电时间),则每天可以完成24次飞行。基于这一工作量,日收入可达9600元,按照一年300天的运营计算,年收入可达约300万元。若在初期政府提供补贴,收入有望超过300万元,这一数额显著高于EH-216的售价239万元,运营一年基本就可以回本。国内现在可知的航空游览线路100条,主要是直升机在飞,后续有望逐渐被eVTOL替代。

(2)随着社会的发展和人们生活节奏的加快,高效、便捷的出行方式越来越受到重视。这种新型出行方式能够显著缩短距离较远地区之间的通勤时间,如从城市中心直接飞往周边城市,绕开地面交通拥堵,从而节省大量时间。以城际往返为例,载人eVTOL一旦规模化运营,成本完全可媲美地面专车服务。如从上海浦东新国际博览中心到苏州“东方之门”,单程100公里,用时25分钟以内,单人收费300元。

(3)eVTOL不仅是一种新的交通方式,也是推动地方经济增长的新引擎。eVTOL作为一种新兴基础设施,能够促进地方经济发展,带动相关产业链的发展,增加GDP投资。今年奥运会和世博会的试运营以及深圳等地的示范试点,类似于2008年新能源汽车在北京奥运会及后续的13个示范城市的示范运行,预期会将eVTOL再次带入大众视野。因此,市场预期eVTOL有望复刻电动车发展路径,24年的eVTOL类似于2008年的新能源汽车。

四、eVTOL行业哪些企业会受益?

短期内以复合翼为主,但随着技术进步,矢量推进型预期会成为主流。基于推进动力方式,eVTOL可分为多旋翼型、升力与巡航复合型、矢量推进型三大类。根据不同机型的飞行参数,多旋翼耗能更低、悬停时间长,适用于城内交通、景区观光等。复合型与矢量推进型航程大,但矢量型速度更快、能耗更低,二者均适用于城际通航、货运物流等。短期内,复合型(固定翼+旋翼)有望最先发展起来,因为其有2套动力系统,旋翼负责垂直起降,固定翼负责巡航,即使旋翼出现故障时,飞机也能通过滑翔落地,安全性高于多旋翼。目前,矢量推进型飞机商业化劣势较为显著,如机械控制和飞控系统复杂、研发/试飞难度大,研制风险和成本高、研制周期和适航认证过程较长等,短期预难成为主流,但随着技术逐渐成熟,其长续航能力有望助其成为主流。

根据美国垂直飞行协会统计,截至2023Q4,全球evtol产品共计 780种。其中矢量推力型337种,多旋翼型279种,升力与巡航复合型164种。全球eVTOL领域的玩家大致可以分为四类:

(1)初创型企业:如亿航,这类企业通常由热衷于无人机技术的创业者或行业协会的领导人创立,他们的设计往往更加前卫和炫酷。

(2)航空装备龙头:包括中国商飞、波音、空客等,这些公司的子公司也在开发eVTOL产品,利用电力作为动力源进行垂直起降。

(3)传统车企:包括马斯克SpaceX旗下的LiF、吉利(控股Vericounter并参股其他公司)、小鹏(小鹏汇天)、大众(参股阿斯顿马丁等),这些公司正在探索eVTOL作为转型方向。

(4)互联网科技公司:腾讯投资的德国利尼玛、Uber等,这些公司也在eVTOL领域进行投资和研发,探索空中交通的可能性。

这么多玩家中,重点是看谁能快速地取得适航证,而取得适航证的过程中预期每个阶段都可能淘汰一批企业。对于飞机来说,不仅整机需要经过数百项测试,其内部零部件如电池、飞控系统和航电系统也需单独测试。传统通航飞机有零部件白名单制度,但eVTOL作为一种全新的产品,其电动化和智能化特性使得它与传统飞机截然不同,因此旧有的标准和测试方法不再适用。目前,包括中国在内的全球民航局都在等待美国制定新的测试标准,预计美国将率先发布这些新标准,其他国家随后会跟进。

美国FAA对eVTOL认证包括型号合格TC证、生产许可PC证、运行许可证OC、单机适航证AC,适航证又分为标准适航证(符合TC要求的单一型号飞机颁发的适航证)和特殊适航证。全球许多企业的AC主要为特殊适航证/特许飞行证,从而获得试飞资格。型号合格证(TC证)是最难获得的,类似于汽车行业发布新车型前必须在工信部备案并通过各种安全测试。TC取证流程包括5个阶段:1)G1-认证基础;2)G2-符合性方法;3)G3-认证计划;4)G4-测试和分析;5)G5-展示和验证。前两个阶段(G1和G2)主要是文件准备阶段,要求企业在各种条件下进行大量测试以证明飞机的安全性。接下来的三个阶段(G3、G4、G5)则是在民航局进行的测试和认证阶段。

目前,大多数国内企业还处于自我测试的G1和G2阶段,而美国的Joby已经进入了G4阶段,但他们在飞控系统测试中遇到了一些问题,乐观估计Joby可能在2025年获得TC证,而中国企业可能要到2026年底或2027年才能达到这一里程碑。

亿航智能在23年10月13日获得的TC证,与上述描述美国TC证存在差异。亿航智能的TC证是由中国民用航空局颁发的无人驾驶航空器系统型号合格证,但亿航的EH216-S是载人飞行器,只不过其指挥中心是在地面。那就意味着这个TC证不见得就能得到海外认可,后续取证情况仍需跟踪。

距离eVTOL正式运营还有几年时间,短期内能在财报上显示营业收入的预期为配套基础设施和服务。在飞机本身开始广泛投入使用之前,必须先建立起相应的空管平台和其他基础设施。因此,这方面的投资和进展可能会先于飞机制造和销售在财报上显现。但这个行业处于发展初期,板块催化剂会比较多,可以重点关以下几点:

(1)政策层面的动态。目前试点城市并不多,预计未来更多的地级市领导将积极响应国家的战略布局,推动当地新型基础设施建设。因此,高层领导的专题座谈会、城市经济战略规划的出台等信息值得跟踪。

(2)上市公司的订单和规划。随着城市探索的深入,基础设施建设先行,一些上市公司因此直接受益,获得订单,这将使公众感受到整个产业的发展和推进,如与时的科技计划在中东地区打造“空中出租车”应用场景。

(3)试点城市的重大进展或验收成功。这些试点成功案例,可能为复制到其他城市提供参考。

(4)整机制造商TC证书取证进展。如财联社3月25日电,小鹏汇天“陆地航母”飞行汽车的飞行体(代号:X3-F)型号合格证(TC)申请,在2024年3月21日正式获中国民用航空中南地区管理局受理,标志着该型号即将进入适航审定阶段。

资料来源:

国金证券】2024-03-17 军工行业研究:低空经济万亿市场,基础设施和飞行器制造核心受益

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中信证券】2024-3-10 eVTOL飞行器研究专题:出行升维,渐行渐近