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电力设备深度报告:从低空经济说起,探究eVTOL的行业机遇

电气设备2024-03-21王磊、虞洁攀中邮证券测***
电力设备深度报告:从低空经济说起,探究eVTOL的行业机遇

“低空经济”获政策大力支持,有望作为战略性新兴产业迎来重大发展机遇。从2023年下半年以来,“低空经济”多次在国家级政策或者工作会议中重点提及。2023年出台的《国家空域基础分类方法》使得空域资源的分配管理有了更大的灵活性。2024年的两会提到“积极打造低空经济等增长引擎,培育新兴产业和未来产业”,多地省市工作报告也都提到要大力发展低空经济。从规划来看,到2025年eVTOL实现试点运行,我们认为在政策的大力支持下,低空经济产业有望开启发展的黄金时代。 eVTOL满足低空经济的多种诉求,24年2月首条跨海跨城航线在深圳首飞。eVTOL(电动垂直起降飞行器),是低空经济载体的一种创新形式,具有安全、环保、低成本、高效率等优势。从技术路线来看,具有多旋翼、复合翼、倾旋翼等几种方案,目前国内落地较快的是多旋翼方案,如亿航智能的EH-216S。我们认为可能的商业场景包括短途载客飞行、航空医疗转运、空中游览飞行等。2024年2月27日,全球首条跨海跨城eVTOL航线在深圳首飞,预计规模化运营后单座票价在200-300元。 亿航智能获得行业首张适航证,看好行业从0-1发展机遇。eVTOL的适航取证需取得民航局的TC证书,门槛高、取证周期长,大约需要3年时间。亿航智能在2023年获得了首个TC证书,是eVTOL行业的里程碑式突破。根据第三方机构MarketsandMarkets的预测,eVTOL全球的市场规模预计将从2023年的12亿美元增长至2030年的234亿美元,2023-2030年的年复合增长率52%。我们看好低空经济逻辑下,eVTOL作为新型产业从0-1的发展机遇。 风险提示: 技术路线变化风险;政策变化风险;下游需求不及预期风险。 重点公司盈利预测与投资评级 1低空经济作为新质生产力受到政策大力支持 《2024年政府工作报告》中提到“积极打造低空经济等增长引擎,培育新兴产业和未来产业”,低空经济有望作为战略性新兴产业迎来重大发展机遇。 低空经济,是指以低空空域为依托,以通用航空产业为主导,涉及低空飞行、航空旅游、支线客运、通航服务、科研教育等众多行业的经济概念,是辐射带动效应强、产业链较长的综合经济形态。低空空域,通常是指距正下方地平面垂直距离在1000米以内的空域,根据不同地区特点和实际需要可延伸至3000米。低空经济的载体以直升机、电动垂直起降型飞机和无人驾驶航空器为主。 图表1:低空经济的飞行器 “低空经济”从2023H2起多次在国家级政策或者工作会议中重点提及。从国家政策来看,低空经济最早在2021年的时候首次被写入国家规划,而政策的密集出台和催化集中在2023年下半年以来。《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》明确提到,到2025年eVTOL实现试点运行,并鼓励珠三角等地设立低空经济示范区。2023年12月的中央经济工作会议、2024年政府工作报告都提到了低空经济作为新兴产业积极培育。 图表2:近年我国关于低空经济的国家级政策 2023年出台的《国家空域基础分类方法》使得空域资源的分配管理有了更大的灵活性。此前受限于低空飞行管制,低空经济发展一直遇到束缚。随着政策放开,低空空域改革与各个省份开放低空飞行市场让低空空域从“自然资源”转变为“经济资源”,进而成为“可运用空域”。2023年的《国家空域基础分类方法》依据航空器飞行规则和性能要求、空域环境、空管服务内容等要素,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,其中,G、W类为非管制空域,为低空经济的发展奠定了很好的发展基础。 图表3:我国国家空域分类 多地地方政府在2024年工作报告中重点提到发展低空经济。在顶层政策的导向支持和法律层面更精细化的管理条例出台后,多地地方政府也开始了对低空经济的大力部署。据不完全统计,云南、四川、北京、广东、海南、湖南、山东等多地地方政府在2024年工作报告中均不同程度地提到了要发展低空经济。 图表4:多地地方政府在2024年工作报告中重点提到发展低空经济 2eVTOL:低空经济重要载体 如上文所言,低空经济的载体主要包括直升机、电动垂直起降飞行器、无人机等。本文将重点聚焦探讨电动垂直起降飞行器。 2.1eVTOL的定义和优势 eVTOL,英文全称为Electric Vertical Takeoff and Landing,中文名为电动垂直起降飞行器,一般指载人或较大载重物流用途的飞行器。 从取名来看,eVTOL的组成要素包括: Electric,这个飞行器为电动化的。一方面,在低空领域飞行需要考虑空气的碳排放和环境污染问题;另一方面,eVTOL早期作为“飞行汽车”的畅想,作为某种程度上飞上天的载体,需要保证动力和安全性,和在地面的载具相比,需要做到越轻越好。 VerticalTakeoffandLanding,垂直起降。传统的飞行器,如常见的有两个翅膀的固定翼,需要一定距离的跑道作为滑行,才能形成升力。 eVTOL设计成垂直起降形态,可以降低对地面环境的依赖。 图表5:eVTOL产品外型示例 eVTOL有哪些优势? (1)噪声低:如传统直升机运行时的噪音较大,在82dB左右;而eVTOL起降运行时的噪音更低,可以做到65dB左右,约等于城市的环境背景音。对于在低空飞行的载具而言,地面人群受到的噪音影响可以做到更小。 (2)更环保:在低空域使用,相比于燃油驱动的飞行器而言,eVTOL可以规避对空气的污染问题。 (3)更安全:传统直升机结构复杂、维修要求高,而eVTOL的维护要求低、安全性更高。 (4)成本更低:eVTOL为电动驱动,和传统飞机靠内燃机或涡轮发动机推动相比,电动驱动的采购和运行成本可以更低。 (5)更高效便捷:和汽车、轮船等出行方式相比,eVTOL的出行时间更短; 和飞机相比,eVTOL的航前航后费时更短,形式更加灵活;和直升飞机相比,eVTOL无需停机坪等基础设施的配套。 2.2技术路线对比 从技术路线来看,eVTOL常见的构型主要有多旋翼、复合翼、倾旋翼三种技术路线。 多旋翼:较容易实现,飞行距离有限。没有机翼或者只有短机翼,有多个旋翼。整个飞行阶段完全依赖多个旋翼的动力输出来提供升力和前行动力。从控制角度和飞机设计角度是最简单的一个构型,技术风险和研制难度较低。平飞时空气阻力较大,飞行速度较低,商业应用主要停留在特定场景和低空旅游。 复合翼:两套系统分立运作,利用率不高。有机翼,也有独立的螺旋桨来分别提供升力和巡航推力。但也正因为两套独立的系统,导致垂直升力在巡航阶段会闲置,效率达不到最大化利用。技术风险和难度中等。 倾旋翼(也被成为矢量推力型):设计难度高,飞行动力更大、距离更长。结合了多旋翼和复合翼的功能。旋翼既提供升力,也提供巡航动力。 起飞阶段,旋翼像直升机螺旋桨那样提供升力,到了平飞阶段,旋翼可以向前倾转,提供向前的推力。优点在于重量较轻,动力较大,飞行速度快、载重比高;缺点在于机械设计复杂、控制难度高。 图表6:三种eVTOL技术路线的产品图和设计示意图 从巡航速度、航程、有效载荷来看三种构型的性能对比,倾旋翼>复合翼>多旋翼。从下列eVTOL的具体参数指标来看:多旋翼构型的eVTOL的航程和巡航速度均要小于另外两类,其巡航速度通常在150km/h以内,航程小于100km,亿航EH216-S为多旋翼的典型。倾旋翼(矢量推力)的巡航速度、有效载荷为三者之最,巡航速度最快的JobyS4可达322km/h。 图表7:全球具有代表性的eVTOL航空器参数 图表8:几类有代表性的eVTOL航程和巡航速度分布 图表9:几类有代表性的eVTOL航程和有效载荷分布 2.3商业落地场景 商业模式方面,我们认为可能的形式有以下几种: (1)面向C端销售,如小鹏汇天; (2)面向B端销售,比如航空器制造商向景区等B端销售eVTOL,由景区向游客提供航空游览服务。 (3)提供运力运营服务,如市内的点对点服务或者临近城市的点对点服务。 落地的形式包括短途载客飞行、企业和私人包机、航空医疗转运、空中游览飞行等。 图表10:eVTOL可能的商用场景 深圳珠海首飞eVTOL航线。2024年2月27日,全球首条跨海跨城eVTOL航线在深圳首飞,从深圳蛇口邮轮母港起飞历经20分钟后抵达珠海九州港码头。 预计规模化运营后单座票价在200-300元区间。 图表11:eVTOL首飞深圳-珠海 图表12:深圳蛇口邮轮母港-珠海九州港几种交通方式对比 2.4适航取证要求 eVTOL的适航取证需取得民航局的TC证书,门槛高、取证周期长、且目前适航标准和流程仍在摸索完善期。eVTOL作为一种新型的航空器,目前尚未达成共识性的适航标准,属于特殊类别航空器,进行适航审定。适航取证通常涵盖三种:TC、PC、AC,如下表所示,由民用航空局颁发。三个证书的获得难易程度TC>PC>AC。平时所讲的适航取证通常指TC取证,也就是型号合格证,TC的获得周期较长通常需要若干年。PC的申请批复时间一般为三个月到半年左右,难度低于TC,PC可以在TC申请时同步提交也可以在获得TC后再提交申请。 图表13:适航取证的几种证书 亿航智能在2023年获得了首个TC证书,是eVTOL行业的里程碑式突破。 2023年12月21日,亿航智能EH216-S获得由中国民用航空局颁发的型号合格证(Type Certificate,简称TC),成为全球首个获得适航证的eVTOL,标志着EH216-S的型号设计充分符合中国民航局的安全标准与适航要求,具备了商业运营的资格。据公开信息亿航智能于2020年12月提交申请,从申请到拿证大约花了3年时间。 图表14:亿航智能获得全球首张eVTOL型号合格证 预计到2030年全球eVTOL市场规模超千亿元人民币。根据第三方机构MarketsandMarkets的预测,eVTOL全球的市场规模预计将从2023年的12亿美元增长至2030年的234亿美元,2023-2030年的年复合增长率52%。 图表15:eVTOL市场规模(单位:十亿美元) 3eVTOL产业链相关标的 eVTOL的产业链包括上游零部件、中游整机制造和下游运营服务三个主要部分。其中,上游零部件包括三电技术、轻量化材料等和电动汽车产业链有着较大的共同之处。对于eVTOL的电池而言,需要满足高能量密度、高倍率的性能以及轻量化的要求;机身材料方面也是同样追求轻量化,碳纤维是轻量化材料的选择之一。中游整机制造和下游运营服务环节和传统的航空产业链有一定交叉,包括航空器、空管系统、飞行仿真、低空运营等。 图表16:eVTOL产业链相关标的 4风险提示 技术路线变化风险。eVTOL尚处于商业化的早期,技术路线还没有完全定型,可能存在因为技术的变革而导致行业或者公司发展受到颠覆的影响。 政策变化风险。作为一个尚处于起步阶段的行业,政策的支持引导对行业的发展有很大的作用。如果国内外政策发生变化,可能会影响行业发展的速度和方向。 下游需求不及预期。如果下游没能找到合适的商业化落地场景,或者eVTOL的经济性、安全性等性能未能很好满足市场需求,可能会出现市场需求不及预期的情况,存在行业市场空间的不确定性风险。