EVTOL主机厂技术专家-20240321

EVTOL主机厂技术专家2024-03-21 手工纪要输入关键词一、综述 1.全球新能源汽车市场持续扩张，SNE数据显示，2023年1-8月全球新能源汽车交付总量已达到870.3万辆，同比增长41.3%，同时，动力电池消耗量跃升至429.0GWh，同比增长48.9%。我司在全球市场份额稳固，尤其在欧洲市场表现突出，今年1-8月稳居动力电池市场首位，市占率提升至34.9%，同比劲增8.1%。凭借多个欧系车企的大额订单，预计2026-2030年间在新一轮欧洲车企定点中将获得更高的市场份额，有力推动欧洲市场战略的深化与升级。 EVTOL主机厂技术专家2024-03-21 手工纪要输入关键词一、综述 1.全球新能源汽车市场持续扩张，SNE数据显示，2023年1-8月全球新能源汽车交付总量已达到870.3万辆，同比增长41.3%，同时，动力电池消耗量跃升至429.0GWh，同比增长48.9%。我司在全球市场份额稳固，尤其在欧洲市场表现突出，今年1-8月稳居动力电池市场首位，市占率提升至34.9%，同比劲增8.1%。凭借多个欧系车企的大额订单，预计2026-2030年间在新一轮欧洲车企定点中将获得更高的市场份额，有力推动欧洲市场战略的深化与升级。 2.eVTOL飞行器技术形态丰富多元，包括短途起降型、旋翼型、复合型及垂直起降型等各类别，各自具备独特性能特点。目前，eVTOL产品多数尚处于概念设计和原型测试阶段，整体行业仍处初级状态，尽管全球活跃企业超过750家，但许多项目因资金问题可能遭遇停滞。美国作为全球eVTOL创新中心占据主导地位，中国虽仅占全球4%市场份额，但发展迅猛，不断推出创新性产品。 3.eVTOL行业发展与投资展望乐观，当前正处于概念设计与模型验证阶段，尤其是华东、华南及中部地区表现出强劲活力。电推进技术进步迅速，但由于尚在早期阶段，诸多参数有待最终确定，仅供参考。中国在eVTOL测试领域展现出领先势头，前景可期；美国、德国和英国等国也积极参与其中，但也大多还在概念化阶段。eVTOL产品类型多样，应用场景广泛，如矢量推进适用于300-500公里航程，多旋翼则适宜于旅游观光和应急任务。 4.在eVTOL技术与投资现状方面，美国某领军企业拥有六年以上经验，千余名工程师团队，且经历多次成功融资，现持有10亿美金现金，堪称行业内资金实力最强、技术水平最先进的公司。然而，整个eVTOL行业普遍面临资金紧张，即使头部公司拥有约10亿美金现金储备，其他企业的资金状况更显捉襟见肘，整个行业期待通过技术成熟度的提升来吸引更多投资。电机技术和复合材料应用方面，国内供应链相对薄弱，而国外某家公司在此领域较为先进；虽然复合材料对提升载重至关重要，但其不利于大规模量产，未来亟待突破成本与工艺限制以实现广泛应用。 5.EVTOL核心技术挑战主要聚焦在振动控制和噪声抑制两方面。振动问题涉及机型结构、旋翼设计、电机运行及其频率分布，直接影响有效载荷和整机重量；噪声控制在城市低空飞行场景尤为关键，需要长期技术研发和优化。 此外，成本和售价将是决定EVTOL市场普及程度的关键因素，尤其是复合材料使用和小批量生产导致的成本控制难题。 6.关于eVTOL的未来价值与市场潜力，其适于满足短途支线航空客流和物流需求，但当前市场和技术成熟度仍有待进一步发展。国内外eVTOL企业正积极布局支线航空市场，预计将成为该领域的主流应用场景。相较于直升机，eVTOL具有显著的成本和运营优势，不过价格上与传统固定翼飞机相比仍存在一定差距。 7.为降低eVTOL产业链成本，需关注空域开放限制与安全问题，这可能导致eVTOL运输模式主要应用于支线客运和货物运输。深入研究中国支线客运市场规模及飞行器的价格规模是重要的投资决策依 据。长远来看，降低成本的核心在于动力系统、传动系统和结构件等领域的大规模生产和采购，特别是辅材的使用与生产，蕴含巨大的降本潜力。国内辅材零部件制造商已经开始关注eVTOL部件生产，但大部分侧重于小规模制造，大规模生产面临的挑战主要包括技术和工艺瓶颈以及产品质量一致性保障。 8.eVTOL电机技术与挑战方面，电动垂直起降飞行器所用电机要求兼顾拉力与扭矩，并且与汽车电机有较大差异，eVTOL对轻量化和高性能有着更为极致的需求，必须采用新的设计方案以满足适航审定标准和长期运行可靠性。驱动系统发展趋势倾向于直驱技术，与汽车高转速减速器电机不同，技术方案的选择紧密关联转动惯量、KV值等核心参数。进入航空部件生产领域可能会遇到瓶颈，尤其是航空用复合材料与风电产业链的技术和成本标准存在 显著区别，虽然可以借鉴相关经验，但转型涉足时仍需跨越多重技术壁垒。 9.eVTOL成本结构解析与行业展望显示，电动垂直起降飞行器的主要成本构成包括机身、起落架、旋翼桨叶等部分。机身初期制造成本较高，但随着量产有望逐步降低桨叶单片初步成本估算为5-6千，批量生产后可能降至2000元左右。安全性设计方面，eVTOL依赖于冗余设计和系统的高可靠性，而非通用客机通常采取的被动安全措施(如降落伞)。冗余设计确保在部分系统失效的情况下，飞行器依然能够安全降落。eVTOL的开发 周期受制于技术成熟度和供应链完善程度，目前相较成熟的汽车行业进程较慢，供应链的发展和完善将是决定性因素。 10.国产替代在EVTOL产业中的前景明朗，国内零部件供应取得显著进展，超90%的零部件已能实现国产化供应 ，然而对于极少数关键部件如轴承等，因其对寿命和安全性要求极高，目前仍依赖进口。新兴的eVTOL行业供应链基础良好，许多零部件已实现国产化并有利于大批量生产。然而，国内试航认证过程由于缺乏统一标准变得复杂且耗时较长，预期认证周期可能长达数年。 二、Q&A Q：EVTOL行业的技术挑战主要有哪些？ A：EVTOL面临的两个主要技术挑战是震动和噪声。震动问题涉及飞行器的设计，如构型、旋翼设计、电机及整机频率分布等，目前还处于概念设计阶段，还未详细设计和优化。震动水平会直接影响到飞行器的有效载荷和重量，因此对于行业来说，提升有效载重是一大难点。而噪声问题则是相对于传统直升机而言有所改善，但还是无法满足现有需求，特别是在城市空域中，要达到市民区或商业区附近低空起降点的噪声标准，仍需长期优化和解决 。 Q：EVTOL行业未来发展的市场前景如何？ A：不同的EVTOL构型都有各自的优势和潜在应用场景，目前还无法确定哪一种构型将在市场上获得成功。类似于电动汽车行业，技术先进并不一定意味着市场领先。EVTOL的未来发展前景很大程度上取决于技术可行性、成本控制以及商业模式的成熟。举例来说，对于小鹏汇天等产品，如果能将一辆汽车加飞行器的总售价控制在合适的范围内，例如100万元左右，将具有很大的市场吸引力。而那些具有较高性价比且符合市场需求的产品，未来销售量将会显著受到影响。 Q：EVTOL产品的成本和销售价格预期是怎样的？ A：目前EVTOL产品的售价相对较高，如某款产品的售价高达230多万元。由于飞行时间短，且可能需要频繁更换电池，这使得成本居高不下。当前的生产量并不足以实现规模经济，无法像汽车那样批量生产，这决定了高成本会成为瓶颈。复合材料的使用增加了成本，并且依赖于人工作业，难以降低价格。此外，小批量生产阶段的电机等部件也限制了成本的下降。因此，短期内EVTOL行业的产品不大可能实现大规模的成本降低；然而长期前景看好，随着技术进步和量产效应，未来有潜力实现成本降低。 Q：目前对支线航空市场价值和市场规模有何研究？在低空空域部分试点开放的情况下，支线航空市场的价值及每年的客流运输市场规模预测如何？ A：我没有特别关注过支线航空市场的具体数字。美国的一个机构预测，未来零售行业可能会是一个万亿美元的市场。支线航空，或者短途或中短途的运输，将是未来的重要应用场景。我认为尽管如此，现在讨论这个市场的具体规模还为时尚早，主要因为它的应用还受到技术成熟度和量产成本的限制，而且目前还缺少好的产品和足够的技术验证。 Q：eVTOL产品在定价方面与传统的通用固定翼飞机相比如何？其运营成本又是怎样的？ A：eVTOL产品相比于目前的直升机的成本有很大优势。尽管目前eVTOL还没有实现量产，但是据预估，其成本大约为传统直升机的十分之一左右，运营成本也仅有几分之一。至于与固定翼通用飞机相比，即使eVTOL产品价格可能高出一倍以上，但eVTOL的垂直起降能力提供了更大的灵活性和应用潜力，它不需要大型机场，可以在较小的空间起降，这使得它在不同的应用场景下有明显的优势。因此，直接比较价格可能并不合适。 Q：EVTOL飞行器在空域开放后，中国的支线客运市场规模以及飞行器的量价规模预期会如何？A：中国的支线客运市场规模预计会有一定的增长，通常空域开放不会完全无限制，更可能侧重于支线客运和货物运输。彻底开放可能会导致安全问题，限制可能会基于安全考虑，市场发展将集中在有序与安全的区域内。就飞行器量价规模而言，具体预测数值暂时没有提供，但可以预见的是随着技术成熟和量产效应，飞行器的成本将降低，进而影响市场价格。 Q：在EVTOL产业链发展中，未来的成本降低空间会主要集中在哪些方面？ A：成本降低的主要集聚点在于：动力系统、传动系统及结构件等。尤其是动力系统方面目前为电动，结构较传统直升机简单，采用分布式动力了这有助开成本控制。传统元件如电机、电控系统等已在电动汽车产业获得大规模应用，因此，随着设计的定型和产业规模的扩大，这些成分件在未来技术成熟和规模效应之下成本有望大幅下降，达到原来小批量生产成本的五分之一乃至十分之一。而辅材等，特别是机身的辅材，以及相关零部件如叶片等，成本仍较高，大规模量产所面临的工艺技术限制、生产节拍、产品质量一致性保证等问题依然是行业发展的关键制约因素。中国国内许多供应商正在积极关注和研究辅材领域，但目前更侧重于小批量生产，并未充分准备面对未来可能的大规模生产需求。 Q：电动垂直起降人eVTOL)飞行器的电机与新能源汽车电机在技术参数和设计要求上有哪些不同？ A：首先，从重量和动力的角度出发，eVTOL飞行器对电机的要求与汽车领域存在明显区别。对于eVTOL飞行器来说，轻量化和高动力重量比是至关重要的。其次，在技术关注方面，新能源汽车电机更多的是提供扭矩，而eVTOL飞行器的电机在提供扭矩的同时需要提供垂直拉力。这就对电机的承载力和可靠性提出了更高的要求。此外，由于eVTOL的特殊应用场景，其电机的散热、功率密度等方面也 有独特的规格需求。我还提到，一些国内厂商在设计eVTOL飞行器所用电机时，初步以汽车电机设计思维为基础，但这可能会在后续的适航审定中遇到技术问题 。 Q：eVTOL飞行器的电机是否有一些特定的技术指标和参数？ A：eVTOL飞行器的电机技术指标确实存在特定要求，例如转动惯量、KV值(电机常数)、最大转速、功率以及最大电流等。这些参数在设计时需要特别考虑。我提到直驱电机可能并不需要特别高的转速，可能几百转到上千转就十分出色。而采用减速器的电机，转速可能会较高一点。当前相对主流的趋势是选择直驱方式，因此与传统汽车电动机的设计会有所区别。具体的数据和参数我没有准备在手，可能需要另寻机会提供。 Q：eVTOL飞行器在使用复合材料方面，能否借鉴现有风电行业的经验？ A：风电行业确实在大规模采用复合材料方面有相当丰富的经验，而且某些生产制造工艺类似，但应用于eVTOL飞行器时会有显著的不同。虽然某些设备和制造工艺可能具有借鉴价值，但风电叶片的尺寸较大，单片价值和成本均高于eVTOL飞行器的需求。此外，风电叶片转速较慢，而eVTOL飞行器的旋翼则要求更高的转速，因此在震动控制、噪音管理等方面技术门槛更高。面对高空和人员搭载situations，eVTOL还必须考虑到其他许多技术和安全要求。因此，风电叶片的生产领域虽然可以提供局部参考，但如果完全沿用将面临重大技术挑战和问题。 Q：请您拿一款比较成熟的机型，估算一下它的各个零部件的BOM成本，并描述