行业深度报告：物流无人机需求放量在即，软包高功率电池有望受益

物流无人机需求放量在即，软包高功率电池有望受益 2024年受益于无人机的低空空域开放、中大型无人机适航审批加速、地方政府补贴、商业模式跑通，物流无人机有望成为低空经济中率先放量的场景。无人机等电动航空器对电池的高比能、高功率、安全性提出了更高的要求，由于锂电池能量密度、倍率、循环寿命的不可能三角，航空器电池的循环寿命较低，目前无人机电池循环寿命仅在300次左右，具有耗材属性，中小型无人机电池每年市场空间有望超过百亿元。而软包电池具有轻量化、定制化两大优势，有望成为无人机电池的最佳选择方案，推荐大疆无人机电池核心供应商—珠海冠宇、鹏辉能源，受益标的：消费电池铝塑膜核心供应商—紫江企业。 “支线+转运+末端”物流无人机应用场景有望全面打开 在空域方面，2024年1月1日民用无人驾驶航空器综合管理平台（UOM）已上线运行，针对无人机在真高120米以下的飞行空域，全国人群稀疏地区已大部分放开，其中深圳已开放龙华区以北的大部分城区。 在适航审批方面，2024年3月15日晚民航局发布《中国民用航空规章第92部运营许可的申请和颁发（征求意见稿）》，明确了92部运营许可的申请流程和评估要点，有望加速物流无人机产品适航进程。 在经济性方面，我们测算采用无人机配送单个包裹新增运输成本约1.6元，而根据顺丰同城招股书，单个包裹劳务外包费用达到6.4元，无人机配送方案有望明显降低即时快递配送成本。 在补贴催化方面，深圳宝安区、广州黄埔区、珠海市分别于2023年8月、2023年12月、2024年3月发布补贴政策，对货运的起飞重量超过25kg的中大型无人机均给予90元/架次的补贴（广州要求每年飞行超过1万架次），考虑补贴后无人机单次飞行可获得45元以上收益。 电池为无人机核心部件，单次飞行折旧约占整机的34% 由于无人机电池对能量密度、放电倍率要求很高，而锂电池的能量密度、放电倍率提升会加速电池析锂，降低循环寿命，导致无人机电池循环寿命较低。目前无人机电池循环寿命仅在300次左右，具有耗材属性，同时为提升续航时间和安全性，无人机通常需要携带3-4块电池。我们测算无人机系统单次飞行折旧中锂电池约占34%，为无人机的核心零部件。 中小型物流无人机电池远期市场空间有望达百亿级别 由于无人机配送在短距离的即时物流中同时具备配送成本和时效性优势，中小型物流无人机有望在即时物流中迅速展开渗透，我们测算中小型物流无人机电池中期和远期每年市场空间有望分别达到73、250亿元。 风险提示：物流无人机适航认证进展不及预期；下游需求及应用场景扩展不及预期。 1、无人机电池具有耗材属性，约占无人机成本34% 1.1、锂电池能量密度、放电倍率、循环寿命不可兼得，使得无人机电池具有耗材属性 航空器对电池的高比能、高功率、安全性要求更高。 （1）能量密度：航空器对能量密度的需求远远超过汽车，目前eVTOL电池为285Wh/kg，对比乘用车三元电池（200Wh/kg）高出四成。《通用航空装备创新应用实施方案（2024—2030年）》提出推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产，实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证。 （2）放电倍率：由于起降的特殊场景要求，eVTOL电池的瞬间充放电倍率须在5C以上，而乘用车动力电池在倍率性方面仍处在从1.3C~1.7C向1.7C~2.5C的迈进阶段。 （3）安全性：航空器适航审定对电池安全性要求极高，美国FAA认证要求为发生事故的概率在千万分之一，而欧盟EASA要求控制在十亿分之一。 表1：航空器对电池的能量密度及倍率要求高 锂电池的能量密度、放电倍率、循环寿命不可兼得，无人机电池循环寿命较低。 充放电倍率的增加导致负极电位更低，从而更早开始析锂，会提升电池容量衰减的速率；而电池能量密度的提升会使得电池析锂更加严重，同样会降低电池的循环寿命。由于锂电池能量密度、倍率、循环寿命的不可能三角，航空器电池的循环寿命较低，目前无人机电池循环寿命仅在300次左右，具有耗材属性。 图1：提高充放电倍率会降低锂电池循环寿命 图2：提高能量密度会降低锂电池循环寿命 为提升续航时间和安全性，无人机通常需要携带3-4块电池。目前无人机主要采用锂聚合物电池作为主要动力，设计的续航能力一般在20分钟至30分钟之间，覆盖单次飞行任务要求。为了提升无人机飞行过程中的安全冗余，并且通过换电提升无人机的使用效率，通常无人机需要携带3-4块电池。 1.2、锂电池单次飞行折旧约占整机的34% 从全生命周期的使用成本和单次飞行折旧来看，电池折旧费用占比约34%。以中通“海燕”电动六旋翼无人机为例，无人机整机可运行总里程数为5万公里，一共可飞行2500架次，电池循环500次，整机使用寿命中共需5块电池，电池单次飞行的折旧费用为10.4元，约占系统折旧的34%。 表2：无人机系统折旧费用中，电池占比约34% 电力设备 2、“支线+转运+末端”物流无人机应用场景有望全面打开 2.1、低空空域放开，适航审批加速 空域：人群稀疏地区已大部分对无人机飞行开放，深圳城区率先开放。2024年2023年12月21日国家空管委组织制定了《国家空域基础分类方法》，2024年1月1日民用无人驾驶航空器综合管理平台（UOM）已上线运行，针对无人机在真高120米以下的飞行空域，全国人群稀疏地区已大部分放开，其中深圳已开放龙华区以北的大部分城区，物流无人机在城区的飞行空域有望陆续落地。 图3：深圳大部分区域已开放飞行（绿色区域） 图4：长三角地区郊区已开放无人机飞行（绿色区域） 截至2024年4月9日 截至2024年4月9日 适航：中国民航局92部运营许可开始申请，物流无人机适航管理有望加速。 中国民航局92部将无人机分成微型、轻型、小型、中型、大型五类，对最大起飞重量小于25KG的微轻小型无人机，若不进入城市密集地区，无需适航审定；对中大型无人机规范了适航标准，主要进行结果认证，无需中间过程认证，流程相较之前民航业规范有所简化。3月15日晚民航局发布《中国民用航空规章第92部运营许可的申请和颁发（征求意见稿）》，明确了92部运营许可的申请流程和评估要点，由于物流无人机载重较大，属于中大型无人机，适航标准的出台有望加速物流无人机产品适航进程。 表3：中国民航局92部明确了无人机产品分类 表4：中国民航局92部明确了无人机适航管理 2.2、“支线+转运+末端”物流无人机应用场景有望全面打开 玩家：美团、京东、顺丰等公司均已发布物流无人机产品。其中顺丰通过丰鸟科技的大型无人机解决区域枢纽间的支线运输，通过丰翼科技的中小型无人机解决城市枢纽及营业网点之间的末端配送，正形成“大型有人运输机+大型支线无人机+末端投送无人机”共同构建的三段式航空运输网络，从而实现快件最短时间通达全国；美团无人机主要定位商圈-社区的低空外卖配送，将外卖配送时间从30分钟缩短至15分钟；迅蚁无人机定位市内快递配送的小型无人机，2019年2月获得民航局《特定类无人机试运行批准函》和《无人机物流配送经营许可》，是全球首个获得城市场景无人机物流试运行批准的项目；大疆2023年8月已发布多旋翼物流无人机产品，正在获取物流配送经营许可。 表5：美团、京东、顺丰等公司均已发布物流无人机产品 物流无人机可以解决末端、转运、支线三类应用场景需求。其中末端物流无人机配送空中直线距离一般在10km以内，载重在5kg～20kg左右，单程飞行时间在15~20分钟左右，主要解决“最后一公里”配送效率和时效性问题；转运物流无人机主要实现城市内的快速转运，可以实现同城2h达，跨城半日达，针对100KM以内的紧急快递配送场景；支线物流无人机机载重量在200公斤到2吨之间，主要实现300公里的区域仓到仓的支线物流快速调拨。 表6：物流无人机可以解决末端、转运、支线三类应用场景需求 中小型物流无人机经济性：采用无人机配送单个包裹新增运输成本约1.6元。 而根据顺丰同城招股书，单个包裹劳务外包费用达到6.4元，无人机配送方案有望明显降低即时快递配送成本。核心假设： （1）无人机设备折旧：以中通“海燕”电动六旋翼无人机为例，设备成本为5.6万元，每架次航程为20公里，生命周期内可运行总里程数为5万公里，一共可飞行2500架次，电池的单价为每组5200元，考虑定期及不定期更换，可用充放电循环次数平均为500次，对应无人机整机和电池单次飞行折旧分别为20、10元。 （2）地面起降点折旧及地面人员工资：假设地面起降点年租金20万元，需要2个地面工作人员，人员工资每年支出20万元，5分钟起飞1架次，每天运营8小时，一年运营300天，对应单次飞行起降点租金及人员成本为13.9元。 （3）电费：以中通“海燕”电动六旋翼无人机为例，一组动力电池充满电需要1.5度电量，假设充电电费为1元/度，单次飞行对应电费为1.5元。 （4）单次飞行包裹量：以中通“海燕”电动六旋翼无人机为例，最大载重达15公斤，假设无人机运输的包裹单件平均重量为0.5公斤，一个架次无人机可运输30个包裹。 表7：中型无人机单个包裹单次运输成本约为1.6元（以中通“海燕”无人机为例） 考虑补贴后单次飞行可获得45元收益。深圳宝安区、广州黄埔区、珠海市分别于2023年8月、2023年12月、2024年3月发布补贴政策，其中深圳宝安区和珠海市对货运的起飞重量超过25kg的中大型无人机给予90元/架次的补贴，广州黄埔区对载物飞行1万架次以上的示范项目给予90元/架次的补贴，单个企业年补贴上限分别为1000万元、500万元、500万元，企业在前5.5万次飞行中单次飞行可获得45元净收益。 表8：中型物流无人机考虑补贴后单次飞行可获得45元收益 3、软包高功率电池或是无人机电池的最佳选择方案，中小型 无人机电池每年市场空间有望超过百亿元 软包电池具有轻量化、定制化两大优势，有望成为无人机电池的最佳选择方案。 （1）轻量化：无人机在飞行过程中需要尽可能减少重量，以实现更长的续航时间和更好的性能，而软包电池因为降低了外壳的重量而满足了无人机对于高容量电池的需求 （2）定制化：无人机有测绘、检测、植保、物流等各种用途，不同领域的无人机任务模块及外形均有不同，且无人机电池舱较小，需要根据电池舱尺寸定制化电池。软包电池具有定制成本较低、尺寸灵活等特点，能够适应不同无人机电池舱的形状和尺寸。 中小型物流无人机电池中期和远期每年市场空间有望分别达到73、250亿元。 核心假设： （1）稳态水平下每年物流订单量为1300亿单，其中500亿单为对时效性要求高的即时物流订单；无人机由于时效性高有望在即时物流率先开始渗透，预计中期和远期在即时物流的渗透率分别为10%、50%，在非即时物流的渗透率分别为5%、25%。 （2）即时物流单架次包裹数为10个，非即时物流单架次包裹数为20个。 （3）中期时间维度单组电池单价为5200元，对应电池带电量1.5度电；远期批量化后电池带电量上升至2度电，价格下降，循环次数提升，对应价值量为5000元。 经测算，中期无人机电池市场空间有望达到73亿元，而远期市场空间将达到250亿元。 表9：未来中小型物流无人机电池每年市场空间有望达到250亿元 电力设备 4、受益标的 4.1、珠海冠宇 珠海冠宇：大疆无人机电池核心供应商，正在与载人飞行器客户进行对接。珠海冠宇主营消费软包电池，在对放电倍率要求高的启停电池领域已得到上汽、捷豹路虎等众多国内外一线主机厂的认可，在高能量密度电池技术及高放电倍率电池技术均积累充分。目前珠海冠宇已与无人机头部客户大疆无人机建立稳定供应关系，2024年3月珠海冠宇在互动平台表示正在与载人飞行器客户进行电池研发。 4.2、鹏辉能源（佛山实达） 鹏辉能源：持股佛山实达86%股权，已供应大疆、零度智控等无人机客户。佛山实达创立于1996年，主营镍氢电池和聚合物锂电池，下游包括消费电子、电动工具、电动自行车、便携式储能等应用领域，其中无人机电池产品已供