低空经济eVTOL市场展望:盘点关键产业链企业

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导 读

低空经济作为新质生产力的代表,在中央+地方政策密集出台支撑下,潜在市场规模超过万亿,发展前景广阔。eVTOL 是低空经济重要载体之一,2024 年有望成为商业化运营元年,产业端进展迅速。亿航、峰飞 eVTOL 已获得 TC 适航证,适航认证有望加速,同时以亿航为代表的相关企业已经取得一定批量订单,量产在即。

产业链方面,eVTOL 主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成:eVTOL 电池及动力系统成本占比达到 50%左右,电池有望向高能量密度发展,固态电池逐步受到重视;动力系统方面,功率密度及适航性是重点;机身结构方面,以碳纤维复合材料为代表的轻量化材料有望受益。此外,空管系统、低空基建等建设有望率先落地。

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什么是低空经济?

低空经济一般是指以低空空域为依托,以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动为牵引,辐射带动航空旅游、支线客运、通航服务、科研教育等相关领域融合发展的综合性经济形态。低空经济的产业链广泛,包括低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等多个环节。

低空经济的发展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,可以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。

新质生产力代表,远期市场空间有望超万亿。随着低空空域的逐步开拓和应用,出行方式、生活方式将有望大幅改变。低空经济的建设,不仅可以推动相关基础设施建设、产业链发展,如低空制造、低空飞行、低空保障及综合服务等相关产业链发展,有利于推动扩大内需,也可以推动农业、工业等行业创新,有利于打通隔阻,促进相关产业融合,为经济高质量发展注入强大动力。据粤港澳大湾区数字经济研究院预测,到 2025 年,低空经济对中国国民经济的综合贡献值将达 3-5 万亿元。

自上而下,中央+地方政府的双层政策支持为低空经济的发展构筑坚实基础。随着相关法律法规及国标规定的出台,低空行业逐步进入有法可依的规范化发展新阶段。目前,低空经济已获中央及地方高度重视。2023 年中央经济工作会议将低空经济提高至战略新兴产业高度。2024年 3 月,低空经济被首次写入政府工作报告中。此外,民航局制定完善相关领域的技术要求和飞行器的适航标准,将采用以空域分类为基础的全新管理模式,全面优化低空空域资源的利用率,大幅度拓展低空飞行空域面积,以适应我国低空经济蓬勃发展的现实需求。随着政策的持续推进和技术标准的不断优化,低空经济将成为培育我国竞争新优势、增长发展新引擎的战略选择。

通用航空、无人机产业是低空经济的重要载体。无人机产业是低空经济的主导产业,通用航空是低空经济的重要组成部分。随着低空空域改革取得突破,通航市场也将快速增长,根据航空工业发展中心,预计到 2025 年,我国通用航空器保有量将达 5343 家,2040 年将接近 4.5 万架。未来,无人机在各行业也将得到更为广阔的应用,无人机民用化进程加快,据中商产业研究院预测,2024 年民用无人机市场规模将达 1765 亿元。

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低空经济核心载体之一:eVTOL

eVTOL 是低空经济重要载体之一,2024 年有望成为商业化运营元年。电动垂直起降飞行器eVTOL 及电动化且不需要跑道可以垂直起降的飞机,相比传统固定翼飞机,这种靠电能提供绿色动力的飞行器能够实现灵活地垂直起降,不需要铺设超长跑道,占用过多资源;其次,噪音分贝也只有前者的一半,这使得 eVTOL 有潜力在社区中心上空起降盘旋。

eVTOL 的优势使得其有望成为低空经济的重要载体之一。参考李凯等的《eVTOL 航空器研制现状及发展趋势》,在诸多 eVTOL 航空器研制厂商中,既有波音、空客等传统民用航空器制造商,又有 Joby、Volocopter 等初创科技企业。根据美国垂直飞行协会 2023 年 7 月的统计,全球 eVTOL 航空器型号已达 853个,发展前景大,众多企业广泛参与。分国家来看,美国、德国、英国、中国等国布局较快,技术相对成熟。我们认为政策催化+企业广泛参与下,2024 年有望成为 eVTOL商业化运营的元年。

产业链端发力,亿航等企业进展较快。eVTOL 仍处于商业化应用过渡的早期阶段,目前国内多家企业已经有验证机或原型机。相比其他企业,亿航智能商业化进展较快,其 2017 年便开始载人飞行试验,到 2023 年底获得标准适航证。从订单角度来看,目前小鹏汇天、亿航智能等企业已经具有一定小批量订单,商业化进程逐步加速。

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eVTOL 产业链拆解

eVTOL 主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。参考保时捷管理咨询分析,典型的 eVTOL 产品含有上百套设备,十多个子系统,设备间的机械、电气、通讯接口繁杂,对下游主机厂系统集成和整机研发提出了很高要求。eVTOL飞行器主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。

从目前 eVTOL 供应链发展趋势判断,导航、通讯与飞控子系统作为 eVTOL 的“大脑”和“眼睛”,因其技术壁垒和适航认证门槛较高,在未来相当长时间内仍需依赖传统航空航天供应商提供软硬件解决方案。eVTOL 的飞行控制较直升机、飞机等传统飞行器而言,需特别解决基于多旋翼垂直起降、基于常规固定翼水平飞行以及垂直-水平两种飞行状态的平稳切换等技术难题,目前国内外主机厂通常只掌握其中一两项技术,仍是目前主机厂产品研发的短板。

eVTOL 电池及动力系统成本占比达到 50%左右。eVTOL 的核心系统主要分为电池、动力系统、电子设备和飞控系统以及机体 4 大类。参考《Lilium Analyst Presentation》,Lilium 公司的 eVTOL 价值量,单价价值量为 250 万美元,价值量最高的是推进系统、内部结构件、航空电子设备与飞行控制器,推进系统的价值量占比达到 40%,内部结构件、航空电子设备与飞行控制器分别占 25%、20%,而能源系统占 10%,装配件占 5%。与新能源汽车对比,eVTOL 电机电控成本占比更高。

空管现代化成趋势,空中交通管制系统重视度有望提升。近年来,我国空中交通运输发展迅速,繁忙地区的空域资源日趋紧张。为缓解此矛盾,在现有空域不扩大的情况下,只能增加单位空域内的容量,提高空域资源的利用率,即缩小飞机之间安全飞行的间隔。民航空管产业的繁荣将带动空管建设需求。空中交通管制系统是空管系统的核心部分。提供监视服务的雷达犹如空管系统的“眼睛”,收集空域中飞机的相关高度、速度、方向等数据后传输至作为“大脑”的空中交通管制系统中,空中交通管制系统自动与预定飞行计划做比对,根据比对结果,管制员做出飞机下一步飞行动作的调度指令,通过通信系统传达至飞行员,飞行员按指令完成飞行调整。

同时,空中交通管制系统还能提供碰撞预警、天气预警信息,保障飞行安全。我们认为,未来随着低空经济的发展,基于卫星导航、数据链通信、自动相关监视、5G-A 的规模性互联和通感一体等新技术形成的空天地一体的网络化的空管系统有望成为发展趋势。

“通感一体”的网络覆盖有望成为低空信息通讯的发展重点之一。为了实现对无人机等低空飞行器的有效管理,需要监管者能在任何时间、任何地点和其保持低延迟的双向通讯,因此通感一体化成为发展重点。通感一体基于电磁波反射原理,利用回波时间差、多普勒效应及反射波束解析,计算出运动物体的距离、速度和位置等状态参数,进而主动完成目标测距、测速、测角、成像、目标检测、目标跟踪和识别等能力。通感一体将通信、感知、算力等多种能力融合,让通信网络具备上了类似雷达的探测、跟踪、感知能力,比较直观的改变是,传统通信基站将成为通信和雷达的混合体。

通感一体是 5.5G 乃至 6G 阶段的重要应用场景,被视为低空经济发展的核心技术支撑。以杭州 5G-A 通感一体示范项目为例,5G-A 不仅能够赋能汽车交通和航运,同时也能够为无人机安全飞行保驾护航。在低空飞行应用中,该项目充分利用了 5G-A兼具的通信和感知能力,精准的坐标定位,以及低时延的轨迹追踪。

低空经济配套基础设施建设有望率先开启。低空经济以低空空域为依托,但中国工程院院士樊会涛指出,目前,全国通航使用低空空域不足 30%且未成网连片,低空空域开发空间大。今年以来,各省份的空域开放步伐逐步加大,对低空空域的开发和使用,有望推动相关基础设施建设需求,以通用机场为代表的基础设施,为各类航空器的起降、备降、停放、试飞、维保提供了支撑,是低空经济的重要组成部分,有望率先受益。

精选报告来源:银创智库

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