eVTOL专题报告：eVTOL处于0-1过程，应用前景广阔

中泰证券研究所专业｜领先｜深度｜诚信 ｜证券研究报告｜ eVTOL处于0-1过程，应用前景广阔 —eVTOL专题报告 2024.03.20 分析师：曾彪执业证书编号：S0740522020001Email：zengbiao@zts.com.cn分析师：朱柏睿执业证书编号：S0740522080002Email：zhubr@zts.com.cn 1 1 录 N TE 所 目 CONTENTSO 中泰 低空经济发展历程及现状 ｜领先｜深度 1.1低空经济的概念和构成 定义：低空经济是指，以民用有人驾驶航空器和无人驾驶航空器的低空飞行活动为主体，辐射带动航空器研发、生产、销售，以及低空飞行活动相关的基础设施建设运营、飞行保障、衍生综合服务等领域产业融合发展的综合经济形态。 低空经济、通用航空、无人机的关系：低空飞行活动包括警用航空活动、海关航空活动、通用航空、无人机飞行。 空域高度：低空飞行活动主要是1000m以下的无人机、有人机市场。自2013年以来，以大疆为代表的1000m以下工业无人机+消费级无人机的制造产业链已基本成熟，占据了全国低空85%的市场。通用航空是低空经济的重要组成部分。 图表1：低空经济内涵图表2：低空经济、通用航空、无人机的关系 资料来源：中航通信息研究所，无人系统创新，中泰证券研究所 1.2低空经济的发展历程 低空经济的发展历程：全球低空经济发展至今，先后经历了早期应用探索阶段和规范化发展阶段。 在早期，由于低空技术不成熟，因此以低空旅游和在农业、工业的探索应用为主。 2010年以后，随着低空飞行技术的愈发成熟和应用的多元化，规范化监管成为这一时期各国低空经济发展的主要任务。 当下全球低空经济正处于进一步的应用普及阶段。 图表3：低空经济的发展历程 资料来源：中航通信息研究所，前瞻产业研究院，中泰证券研究所 1.3低空经济的应用场景 生产作业类：低空经济+物流、低空经济+农业、低空经济+牧业、低空经济+渔业、低空经济+电力等。 公共服务类：低空经济+消防、低空经济+巡检、低空经济+测绘、低空经济+医疗、低空经济+警用等、低空经济+短途运输。 航空消费类：低空经济+旅游、低空经济+飞行培训、低空经济+航空运动等。 图表4：低空经济的各种应用场景 资料来源：前瞻产业研究院，中泰证券研究所 2023年全球通用航空器交付量和交付金额 飞机类型 2022年 2023年 增长率 活塞飞机（架） 1505 1682 11.8% 涡轮螺旋桨飞机（架） 582 638 9.6% 公务机（架） 712 730 2.5% 飞机总数（架） 2799 3050 9.0% 飞机总价（亿美元） 229 234 2.2% 活塞直升机（架） 194 209 7.7% 涡轮直升机（架） 682 753 10.4% 直升机总数（架） 876 962 9.8% 直升机总价（亿美元） 40 44 11.2% 全球无人机市场快速增长，低空通航飞机增速稳定： 2013-2022年，无人机行业投资规模由1.21亿美元增长至48.06亿美元。 2013-2022年，全球通用飞机交付量整体呈波动上升趋势，2022年全球交付量达到2818架，同比增长6.5%，全球通用航空飞机销售额达229亿美元，较2021年同期增长6.16%。 2023年全球活塞飞机、活塞直升机、涡轮直升机交付量同比增长12%、8%、10%。 图表5：全球低空经济的市场规模 资料来源：中航通信息研究所，飞行邦，中泰证券研究所 美国通用航空发展领先，中国无人机规模领先： 全球通用机场数量美国高居第一，巴西和澳大利亚分别超3000、2000座，国内尚不足500座； 全球无人机运行规模中国有绝对优势，美国第二，剩下的国家均不到20万架。 图表6：全球低空经济的市场规模 资料来源：前瞻产业研究院，中泰证券研究所 近10年美国通用航空器交付量在1500-1800架之间，近3年呈上升趋势。2023年5月，美国联邦航空管理局发布《城市空中交通运行概念2.0》白皮书，设计了UAM（UrbanAirMobility）管理体系架构，特点是市场参与度高、FAA仅作宏观把控。通航飞机未来向着自动化程度更高的方向发展。 人在回路中：人总是要直接控制自动化系统； 人在回路上：人主动监视系统并在需要时可完全控制系统； 人在回路外：人被动监视系统，只在得到自动化系统的通知、请求等才采取行动，仅处理不可调和的矛盾和规则集合之外的复杂情况。 图表7：美国通用航空器交付量 资料来源：中航通信息研究院，美国联邦航空管理局，前瞻产业研究院，中泰证券研究所 图表8：美国城市空中交通运行方式演变 欧洲通用航空主要领域：1）复杂的公务机和轻型喷气机执行运营；2）休闲滑翔机或气球飞行。3）其他活动如航空作业、航空训练、航空体育或飞行表演。 低空经济方面，德国等注重无人机技术研发；英国等重视在产业的广泛应用，如农业监测、建筑物测量、物流配送等。 图表9：欧洲低空经济发展现状 资料来源：中航通信息研究院，前瞻产业研究院，中泰证券研究所 全球固定翼通航飞机的采购占比：根据美国通用航空制造商协会(GAMA)公布的《2023年全球通用航空器交付和销售额统计报告》，2023年全球通航飞机采购中，北美、欧洲、拉美、亚太、中东&南非的占比分别为71%、12%、7%、7%、3%。 2020-2023年北美采购固定翼通航飞机的占比一直在60%以上，并且还有小幅提升的趋势。欧洲的占比下滑 全球活塞飞机采购占比：2023年北美占比77%，近几年也有小幅提升的趋势。欧洲的占比下滑。 图表13：近年来全球活塞飞机采购占比变化 图表10：2023年全球固定翼通用飞机采购占比 资料来源：飞行邦，中泰证券研究所 图表11：2023年全球活塞飞机采购占比 图表12：近年来全球通航飞机采购占比变化 2000年起，国家空管委办公室在军航空管系统组织了小规模试点。2010年8月，国务院中央军委下发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，正式开启我国低空空域管理改革。截至目前，国家空管委办公室已相继在全国组织了3轮较大规模的低空空域管理改革试点，目前发展低空经济由国家机构统一规划、制订政策，具体管理和实施层面的事权下放到地方政府。 2023年11月2日，发布关于征求《中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿)》，综合考虑飞行规则、空域环境、航空器性能、空中交通服务等因素，空域分 为管制空域（A、B、C、D、E类）和非管制空域（G、W类）。 图表14：中国低空空域管理改革历程图表15：国家空域基础分类示意图 资料来源：中航通信息研究所，《国家空域基础分类方法》，前瞻产业研究院，中泰证券研究所 按照最新的《国家空域基础分类方法》规定，6000米以下的空域，除了B类和C类这两类临近机场的空域以外，均可以运行通用飞机和无人机。按照主流分类，高度1000米以下是低空经济的主要运行区域。 对于无人机而言，不需要考虑人的因素，飞行高度只取决于发动机的动力形式，主要考虑的是燃油经济性，只要不影响A类空域的民航 飞机运行，不干扰B类和C类民航和通用机场附近的起降，无人机都可以正常运行。 B类C类会穿越多类空域。W、G类空域还需要注意条例的第十四条规定的空域。 图表16：B类C类会穿越多类空域图表17：W、G类空域除需要排除B、C类空域外还需要注意条例的第十四条规定的空域 资料来源：《中华人民共和国空域管理条例（征求意见稿）》，通航信息，中泰证券研究所 空中禁区：国家重要的政治、经济、军事等核心要害目标上空，可以划设空中禁区。 空中限制区：重要目标、武器试验场、靶场、残骸坠落区、重大活动现场等 上空，可以划设空中限制区。 空中危险区：对空射击（发射）场（平台），军事活动空域、残骸坠落区等上空，可以划设空中危险区。 临时空域：空域管理和飞行任务需要的，可以划设临时空域。 图表18：《中华人民共和国空域管理条例》的第十四条规定的空域 资料来源：《中华人民共和国空域管理条例（征求意见稿）》，通航信息，中泰证券研究所13 图表19：中国低空经济国家层面政策 图表20：中国各地的低空经济政策 根据央视新闻，2023年中国低空经济规模超5000亿元人民币，预计 2030年将提升至20000亿以上，复合增速22%。 根据中国民航局发布的《“十四五”通用航空发展专项规划》，2025年通用航空器在册数、经营性无人驾驶航空器数量、在册通用机场数量分别较2022年增加17%、47%、28%。 图表21：中国低空经济市场规模预测 资料来源：中国民航局，中商情报网，亿航智能，中泰证券研究所 图表22：中国十四五通用航空发展规划 图表23：中国通用机场类型和数量（座）图表24：中国通用机场飞行场地分类和数量（座）图表25：中国通用航空器类型占比 图表26：中国通用航空机场数量及增速图表27：中国通用航空器飞行时长及增速 我国民用无人机注册数量快速增长。2022年全国民用无人机注册 达95.8万架，同比增长15.14%。 民用无人机步入持证上岗时代，根据中国民用航空局公布的数据，2022年全行业民用无人机有效驾驶员执照15.28万本，同比增长26.49%。 从应用领域看，国内民用无人机需求30%来自测绘和地理信息， 26%来自农林植保，安防监控、巡检、快递物流分别占比10%左右。 图表28：中国民用无人机注册量及增速 图表29：中国民用无人机行业需求结构 图表30：中国民用无人机驾驶执照数量及增速 上游：研发、原材料、核心零部件。研发包括各种工业软件，原材料包括钢材、铝合金、高分子材料等，零部件包括芯片、电池、电机。 中游：无人机、低空航空器的制造，配套产品；载荷；地面系统与综合服务。 下游：先要进行飞行审批、空域备案等，应用是低空经济与各种产业的融合。 图表31：中国低空经济产业链结构 资料来源：前瞻产业研究院，中泰证券研究所 图表32：中国低空经济上市公司数量图表33：低空经济上市公司总收入图表34：2022年低空收入前三上市公司 图表35：中国低空经济分类型上市公司数量（家）图表36：低空经济分类型上市公司总收入（亿元）图表37：2022年低空收入分类型占比 资料来源：国家低空经济融合创新研究中心，前瞻产业研究院，中泰证券研究所 2 录 N TE 所 目 CONTENTSO 中泰 EVTOL发展前景 ｜领先｜深度 2.1eVTOL的发展历程 图表38：eVTOL的发展历程 资料来源：重庆汽车工程学会，深企投研究，中泰证券研究所 22 2.2eVTOL的构型 飞行汽车的整机构型分为五种:多旋翼构型，复合翼构型，倾转构型，倾转涵道风扇+完全矢量控制，隐藏式推进系统+无翼设计。 多旋翼：占地空间小，可垂直起降，精准悬停，操作简单，技术难度相对较小。能效较低，航程短，仅适用于短途运输。 复合翼：能效较高，载人数量通常更多，更加安全稳定，能够使灾难级故障率大幅下降。固定翼占地面积较大，不易折叠，该机型难以改造成陆地汽车形态。 倾转构型：倾转旋翼载人飞行器兼具直升机(或多旋翼)和固定翼载人飞行器的优点。结构复杂度最高，控制难度也最大。 倾转涵道：涵道风扇替代螺旋桨减少安全隐患，续航里程可以达到300km。目前该方案并非主流构型，可参考经验少。 隐藏式推进系统：折叠形态下占地面积小于其他固定翼/倾旋翼飞行器，无缝衔接开放道路与飞行的两段需求。同时搭载陆地及飞行两套动力系统，在飞行及陆地行使层面会增加额外的自重。 图表39：飞行汽车的主要构型示例 资料来源：中汽中心，保时捷管理咨询，中泰证券研究所 图表40：飞行汽车的主要构型参数对比 23 2.3eV