eVTOL行业专题：低空经济的先导产业，飞行汽车商业化渐近

证券研究报告|2024年05月16日 低空经济的先导产业，飞行汽车商业化渐近 eVTOL行业专题 行业研究·深度报告 汽车·汽车零部件 投资评级：超配（维持评级） 证券分析师：唐旭霞 0755-81981814 tangxx@guosen.com.cnS0980519080002 证券分析师：杨钐 0755-81982771 yangshan@guosen.com.cnS0980523110001 低空经济的概念及必要性 •低空空域通常是指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米以内，其中电动垂直起降飞行器(ElectricVerticalTakeoffandLanding，eVTOL)飞行高度一般在300米以下。相比于无人机，eVTOL在实现了载人载物的基础上，功能更加广泛；相比直升机，eVTOL则有低碳环保、噪声低、成本低、无需跑道、稳定性好等优势。从先导产业到战略性新兴产业，低空空域管制的开发、产业政策激励、基础设施完善、相关立法的出台与实施、证照审批加速等一揽子政策推动低空经济加速全面发展。 低空经济和eVTOL的市场空间 •市场空间方面，参考工信部赛迪顾问数据，低空经济主要包括低空基础设施、低空飞行器制造、低空运营服务和低空飞行保障四个环节，随着低空飞行活动的日益增多，预计到2026年低空经济规模有望突破万亿，达到106544.6亿元；根据中国民航局数据，到2030年，中国低空经济的市场规模预计将达2.5万亿元，2035年有望达3.5万亿元；我们测算，中期维度，国内eVTOL稳态市场规模有望超2000亿，其中观光场景、通勤场景、整机销量的市场规模分别为683/208/1260亿元。 eVTOL的结构拆分、技术路线 •结构拆分来看，eVTOL主要由电机、机体结构件、航电系统与飞行控制、电池等组成。根据Lilium数据，eVTOL组成当中，推进系统（电机）、机体结构与内部件、航电与飞控价值量占比最大，分别为40%、25%、20%，此外，能源系统（电池）、装配件分别占比10%和5%。技术路线来看，eVTOL的主要技术路线包括：多旋翼、复合翼、倾转旋翼、倾转涵道风扇+完全矢量控制和隐藏式推进系统+无翼设计。 eVTOL的产业链拆解 •eVTOL产业链方面，eVTOL核心子系统主要可以分为电池、动力系统、飞控系统、通讯系统、导航系统以及机体六大类。主机厂主要承担的是整机研发和集成的任务，以及承担部分后续商业运营的功能。eVTOL的核心技术环节供应商组成其产业链主要结构。核心部件供应商方面，eVTOL产业链与传统航空产业链、新能源汽车产业链存在大量交叉。 风险提示 •政策开放不及预期，城市低空基础设施配套建设不及预期，eVTOL成本下降不及预期，eVTOL取证进展不及预期。 01 低空经济和eVTOL的概念、必要性 02 低空经济和eVTOL的市场空间 03 低空经济和eVTOL的结构拆分、技术路线 04 eVTOL的产业链拆解 05 风险提示 什么是低空经济？ 低空空域通常是指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米以内，其中载人垂直起降飞行器飞行高度一般在300米以下。低空经济是以多场景低空飞行活动为牵引，辐射带动低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等产业融合发展的综合性产业形态。 图1：国家空域基础分类示意图 发展低空经济的主要考量 1、缓解城市交通问题： •以城市空中交通（urbanairmobility，UAM）为核心，前瞻性地解决全球城市化进程所面临的日益严峻的交通和基础设施问题。 2、更好地平衡发展与安全： •低空空域事关航路安全、城市公共安全，尽早规范发展低空能够在基础设施、技术、产业发展方面提升城市管理能力，实现发展与安全的平衡。 3、拓展经济发展新空间： •将低空空域转变为可利用空间，推动更高维度的科技创新，以新质生 资料来源：《国家空域基础分类方法》，国信证券经济研究所 产力引领产业链拓展和社会发展。 无人机、直升机和eVTOL（ElectricVerticalTake-offandLanding，eVTOL）是实现低空经济的三大物理载体。 eVTOL因其安全、智能、经济、环保等特点，可使人和货物以无缝、经济的方式在城市低空快速流动与灵活作业，能高效开发城市低 空空域资源，逐渐成为城市空中交通的主流方案。 相比于无人机，eVTOL在实现了载人载物的基础上，功能更加广泛；相比直升机，eVTOL则有低碳环保、噪声低、成本低、无需跑道、稳定性好等优势。 表1：eVTOL、无人机对比 特性 eVTOL 无人机 适航高度 100-300m 0-120m 功能性 可执行复杂任务（客运、救援、灭火） 功能有限（航拍照片、视频等） 安全性 集中式指挥调度，集群式管理（容易） 1对1控制或集中式控制，缺乏管理（困难） 操控性 能够全球远程遥控（某些厂商可提供） 大多数仅为100～3000m的短程控制 经济性 单次可运输多件货物 单次运输货物数量有限 载荷性 有效载荷重达200～600kg 有效载荷少于50kg 资料来源：《探索飞行汽车通勤新模式的城市空中交通发展分析》，国信证券经济研究所整理 表2：eVTOL、直升机对比 特性 eVTOL 直升机 适航高度 100-300m 2000-4000m 安全性 搭载多个螺旋桨的分布式推进系统，安全性高 单个螺旋桨，故障风险高 功能性 全自动飞行，避免人为失误 飞行员驾驶，有人为失误导致的事故风险 经济性 价格合理、无驾驶员成本、低维修成本 价格高昂、高驾驶员成本、高维修成本 环保性 低噪音、零排放、绿色能源 高噪音、高排放、污染环境 便利性 体积小，方便起降 体积大，停机坪面积大 资料来源：《探索飞行汽车通勤新模式的城市空中交通发展分析》，国信证券经济研究所整理 图2：低空经济+各类应用场景 ＞3000米eVTOL的三种维度应用场景： •2B商业运营：载人客运、载物货运、低空旅游 1000-3000米 低空经济+通航运输 •2G政府服务类：城市管理、警务安防、应急救援 •2C私人飞行类：个人或家庭出行 300-1000米 低空经济+消防 低空经济+航空消费 低空经济+通航运输 低空经济+应急救援 120-300米 低空经济+物流 低空经济+消防 低空经济+巡检 ＜120米 低空经济+物流 低空经济+旅游 低空经济+农业 未来几年，商业化效果较好的领域是低空经 济+巡检、低空经济+农业以及低空经济+物流。 图3：低空经济收益成本周期模型 资料来源：前瞻研究院，国信证券经济研究所整理 资料来源：航空产业网，国信证券经济研究所整理 载人方面，eVTOL的典型商业模式包括短途定期载客飞行、企业和私人包机、空中游览飞行、医疗转运等。 受益于更短用时以及高端的搭乘体验，eVTOL将在50-400公里左右的中短途出行方式上对汽车、地铁等交通方式形成替代效应。 •民航客机主要覆盖了800公里以上的长距离出行需求；高铁主要覆盖了400-1000公里左右的中长距离出行需求；汽车主要覆盖了5-200公里左右的短途出行需求； •50公里内，汽车因不需要前置准备时间而最便捷。50-400公里，民航飞机、火车等因较长前置时间，综合出行时间高于eVTOL。400公里以上，民航客机、火车具有长航程速度优势。 图4：现有交通工具与eVTOL出行耗时对比 资料来源：保时捷管理咨询分析，国信证券经济研究所整理 图5：以上海-苏州为例各类出行方式比较 资料来源：保时捷管理咨询分析，国信证券经济研究所整理 图6：美团无人机未来在深圳区域规划 图7：顺丰丰翼科技业务模式 资料来源：美团，IDEA研究院，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 资料来源：丰翼科技，IDEA研究院，国信证券经济研究所整理 在载物方面，eVTOL可以大大提高城市和城际间的低空物流运输效率，尤其是可以利用其“点对点”运输优势，搭建医疗等特殊用品的“空中绿色通道”，并缓解外卖、物流等城区内地面交通的拥堵。 美团无人机致力于城市低空无人配送网络的建设，为消费者提供安全、品质的无人机配送服务。根据i深圳数据显示，截至2023年11月，美团无人机已在深圳落地近20条航线，配送服务覆盖龙华区、龙岗区、南山区、盐田区等，累计配送订单约21万单。 2024年3月23日，丰翼正式推出无人机物流产品同城即时送、跨城急送，同城即时送是丰翼无人机推出的面向“同城范围2小时达”的需求，通过“即时响应+无人机运输+上门送达”的运输方式，提供同城高时效运输服务。现支持深圳宝安区、光明区、龙华区范围内互寄，推广期间一口价12元，服务范围还在不断拓展中；跨城急送是面向“跨城跨海服务范围4小时达”的需求，通过“即时响应+无人机运输+上门送达”的运输方式，提供高时效城市之间的配送服务。现已开通”深圳-珠海”、“海口-湛江”、“深圳-中山”、“深圳-东莞”跨城航线，推广期间一口价40元。 eVTOL在载人载物方面，有望从“点-线-面”逐步铺开。1）点：方式1，在空域条件允许且交通密度较小的情况下，可以选择机坪到机坪的直达航路划设方式，短直航路设置既节约能耗，也更具时间优势；2）线：方式2，利用城市现有基础设施（如地面路网、屋顶上空）或已有的自然区域（河道、林地）进行空中航路设置规划，引入上述结构化的航路有助于将航空器数量增多，同时减少空中冲突概率、减少航空器事故坠落后造成对地面人员二次伤害的概率；3）面：方式3，基于空域网格化的动态路径划设方式，该方式能够满足更大的空域容量和交通吞吐量需求，它要求对整个空域航路分配采用中央指挥控制平台。 航路规划 设置方式方式1方式2方式3 表3：城市低空空域水平航路结构设置 交通枢纽为中心的放射式航路规划结合现有城市基础设施的航路规划基于可用空域网络（AirMatrix）的航路规划 UAM试运行阶段城市中有高频次交通需要的两节中等运行规模，高安全要求的应用场景，如已经进已达到成熟运输阶段的UAM运行，按需生成路径起 适用场景 优势 点之间进行运输，如城市候机厅到机场、市区到卫星城的快速通勤 路径固定，容易设计运行规则，从路径结构上容 易实现系统整体安全性 入试点运行阶段的空中出租车，微小型eVTOL的物流配送 可配合中心式运输管理系统提高载运具运行速度和效率，减小冲突次数，减少飞过人员活动区域上空的概率 始节点与目的节点之间的路径并对所需空间栅格进行结构化占用，适合个人eVTOL推广普及阶段 对空域使用更为灵活，提高了空域利用率，可以 实现门到门式的空中路径规划 不能完全满足点到点运输需要，航线需占用多个空域容量有所提高，但仍处于相对较低水平，因为 冲突概率随空域密度增大成指数式增长，对空中 弊端高度层，对空域利用不够 空中飞行的安全间隔远比地面道路上车辆间隔更大， 基于该航路飞行的路径通常都不是最短路径 交通避撞技术提出了巨大挑战 资料来源：《面向eVTOL航空器的城市空中运输交通管理综述》，国信证券经济研究所整理 近年来，美欧日韩等国家和地区在原有的通航产业基础上，密集出台城市空中交通领域的政策文件，旨在引导该领域向体系化、市场化方向发展。 其中，欧洲正加快推广城市空中出租车理念，美国正推动eVTOL面向军事化应用，日韩也制定了eVTOL商业化运营的明确时间线。 表4：全球主要经济体eVTOL相关政策 区域机构时间相关政策政策方向 欧洲航空安全局(EASA) 2019年发布针对小型VTOL特殊适航认证条款（SpecialConditionforsmall-categoryVTOLaircraft） 首次针对小型（EASA定义里的small-category,9座级（含）以下，且最大起飞重量不超过3175千克）VTOL航空器的适航审定制订了相关专用条件(SC)，并试图通过颁布一部适用于不