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低空经济专题:eVTOL蓄势待发,三电系统有望受益

电气设备2024-05-04杨睿、李唯嘉、哈成宸华西证券B***
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低空经济专题:eVTOL蓄势待发,三电系统有望受益

电力设备与新能源行业 评级及分析师信息行业评级:增持 报告摘要 低空经济政策密集催化,万亿级市场规模可期 行业走势图 2023年下半年以来,“低空经济”进入政策密集催化期。在政策的持续推动下,未来随着低空经济产业链的逐步成熟,低空经济的下游应用场景有望持续拓展,万亿级产业规模可期。 eVTOL具备多重优势,有望成为低空经济重要载体 eVTOL是低空经济的重要载体之一,与现有轻型无人机和通用航空形成空域互补。与常见的地面交通(如汽车)对比,eVTOL相对电动汽车在特定场景下具备时间优势。与常见的空中交通对比,一方面eVTOL较以传统化石能源为燃料的空中交通工具更加环保,另一方面eVTOL较传统燃油直升机和固定翼飞机在单位能源与运营成本等方面具备优势。 分析师:杨睿 邮箱:yangrui2@hx168.com.cn SAC NO:S1120520050003联系电话:010-5977 5338 eVTOL资质认证壁垒高,已有国内厂商获得TC eVTOL在商业化运营前需经过多重资质认定流程,主要包括四类证书的获得:型号合格证(TC)、生产许可证(PC)、运行许可证(OC)以及单机适航证(AC)。目前已有国内厂商获得TC,其中亿航智能已获得PC。此外,政策持续推进也有望推动适航取证体系的完善,eVTOL的商业化进程有望因此加速。 分析师:李唯嘉 邮箱:liwj1@hx168.com.cn SAC NO:S1120520070008联系电话:010-5977 5349 三电系统成本占比较高,国内厂商积极布局 研究助理:哈成宸 邮箱:hacc@hx168.com.cn联系电话:021-50380388 全球电动飞机产业链的上游包括电池、电机、电控、飞控系统等,其中三电系统在电动航空器的成本中占据重要地位。电驱技术在航空的应用比车规级的应用在安全性可靠性上更为严格,且更重视轻量化。具体来看,电机可沿用永磁同步电机,但转矩密度要求较车用提升;电控具有体积小和功率密度高等特点,SiC功率器件有望应用。电池方面,eVTOL电池供应体系与汽车重叠,但其对能量密度、倍率性能、安全性能等要求比电动汽车更高。目前,电动航空领域的三电产品已有多家国内厂商积极布局。 投资建议 我们认为,受益于政策的持续催化,低空经济产业发展有望加速,万亿级产业规模可期。eVTOL作为低空经济的重要载体具备多重优势,eVTOL商业化进程有望持续推进。就产业链而言,三电系统(电池、电机、电控)成本占比较高,在eVTOL广阔市场规模的带动下,产业链上游的三电系统市场有望蓬勃发展。此外,电动航空领域将对三电系统等相关零部件提出更高要求,目前已有相关厂商在电动航空的电池、电机、电控等领域进行前期布局,未来有望受益行业需求发展,并获得先发优势。 受益标的:卧龙电驱、蓝海华腾、宁德时代、孚能科技、亿纬锂能、蔚蓝锂芯、欣旺达、国轩高科等。 风险提示 政策变化风险;技术路径变化风险;eVTOL商业化进程不及预期;零部件供应商布局进展不及预期等。 正文目录 1.低空经济政策密集催化,万亿级市场规模可期...............................................................................................................................4 2. eVTOL具备多重优势,有望成为低空经济重要载体........................................................................................................................5 3.eVTOL资质认证壁垒高,已有国内厂商获得TC...............................................................................................................................7 4.三电系统成本占比高,国内厂商积极布局........................................................................................................................................9 5.投资建议....................................................................................................................................................................................................19 6.风险提示....................................................................................................................................................................................................20 1.低空经济政策密集催化,万亿级市场规模可期 政策密集催化下,低空经济发展有望加速。低空经济是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,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态,其相关产品主要包括无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)、直升飞机、传统固定翼飞机等。“低空经济”概念在2009年由中国民航大学李卫民副教授于“中国通用航空发展研究”课题研讨会上首次提出,而后于2021年2月写入《国家综合立体交通网规划纲要》。2023年下半年以来,“低空经济”进入政策密集催化期:2023年10月,《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》提出:到2025年电动通航飞机投入商业应用,电动垂直起降航空器(eVTOL)实现试点运行; 2023年12月,中央经济工作会议提出:加快发展低空经济等若干战略性新兴产业; 2023年12月,国家空管委组织制定的《国家空域基础分类方法》正式发布,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:A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域;非管制空域的划分有望为电动垂直起降航空器(eVTOL)的试点运行以及商业化落地奠定基础; 2024年3月,“低空经济”在今年全国两会首次写入政府工作报告,2024《政府工作报告》提出:积极打造低空经济等新增长引擎; 2024年3月,《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》印发,其中主要目标提出:到2027年,以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业应用; 到2030年,通用航空装备全面融入人民生产生活各领域,成为低空经济增长的强大推动力,形成万亿级市场规模; 2024年4月,国家发展改革委政策研究室主任金贤东在国新办新闻发布会上表示:当前我国发展低空经济已经具备较好基础;低空经济是前景广阔的战略性新兴产业,积极稳妥推动低空经济发展意义重大、前景光明;同月,工业和信息化部副部长单忠德在国新办新闻发布会上表示:低空经济是新兴产业未来发展的重要方向,将来一定会形成万亿级产业规模。 低空经济应用场景广泛,涵盖工、农与服务业等多领域。据中国民用航空局副局长韩钧表示,低空经济作为战略性新兴产业,既包括传统通用航空业态,又融合了以无人机为支撑的低空生产服务方式,在工业、农业、服务业等领域应用广泛。其中,下游有代表性的包括,1)低空经济+农业:植保无人机在农林业中应用广泛,有利于提升精细化生产管理;2)低空经济+物流:有助于缓解地面物流承载压力,满足小批量、高频次的即时性货物配送;3)低空经济+旅游:满足旅游休闲、探险、运动等消费需求,并带动周边配套产业;4)低空经济+巡检:可实现无人夜间值守、高效低空数据采集、突发事件及时响应等,提高了巡逻与巡检效率;5)低空经济+消防:能够绕开复杂拥堵路段,进行及时救援;6)低空经济+交通:以eVTOL等新型航空器为平台,解决民众城际交通出行问题。我们认为,低空经济对于构建现代产业体系具有重要作用,未来随着低空经济产业链的逐步成熟,低空经济的下游应用场景有望持续拓展,万亿级产业规模可期。 图1我国低空经济场景分布 图2低空经济相关概念区分 图3亿航智能EH216-S无人驾驶载人eVTOL航空器 图4吉利沃飞长空AE200eVTOL/飞行汽车 表1eVTOL与燃油飞行器对比 图5eVTOL需要取得的资质证件(适用于中国、美国等市场) 表2布局eVTOL的厂商及进展(不完全统计) 图6全球电动飞机产业链图谱 图7 LiliumeVTOL成本拆分 图8 2024-2035年全球eVTOL累计市场规模(亿美元) eVTOL产品均采用永磁同步电机;此外,永磁同步电机还可根据磁场方向分为径向磁通和轴向磁场两类,其中径向磁通永磁电机在相同气隙面积和相同最大转子线速度下功率更具优势,轴向磁通永磁电机径向空间的利用率高,在长径比较小的场合功率密度和转矩密度具有优势,多应用于十千瓦级至百千瓦级的直驱式推进电机系统。 表3不同电机特点对比 图9车用(上)与eVTOL(下)电机转矩与转速曲线 图10航空航天(橙)与车用(蓝)电机转矩密度 图11卧龙电驱入选《2023中国低空经济领军企业TOP20》 图12新一代宽禁带半导体材料与传统硅基材料性能对比 图13 eVTOL对电池的参数要求 图14 eVTOL和电动汽车对锂离子电池性能要求对比 表4电池相关公司在低空经济领域布局(不完全统计) 图15软包、方形和圆柱技术路线对比(单体性能) 图16正力新能“三高一快”航空电池产品 图17液态电池与固态电池内部结构对比 图18锂金属负极的应用有望提升能量密度 表5部分厂商电动航空领域(半)固态/锂金属电池布局(不完全统计) 受益标的:卧龙电驱、蓝海华腾、宁德时代、孚能科技、亿纬锂能、蔚蓝锂芯、欣旺达、国轩高科等。 6.风险提示 政策变化风险;技术路径变化风险;eVTOL商业化进程不及预期;零部件供应商布局进展不及预期等。 分析师与研究助理简介 杨睿,华北电力大学硕士,专注能源领域研究多年,曾任民生证券研究院院长助理、电力设备与新能源行业首席分析师。2020年加入华西证券研究所,任电力设备与新能源行业首席分析师。 2021年新浪财经金麒麟电力设备与新能源行业新锐分析师第一名。 李唯嘉,中国农业大学硕士,曾任民生证券研究院电力设备与新能源行业分析师,2020年加入华西证券研究所。2021年新浪财经金麒麟电力设备与新能源行业新锐分析师第一名团队成员。 哈成宸,美国康奈尔大学硕士,2022年加入华西证券研究所。