eVTOL研报总结
1. eVTOL概述
eVTOL(电动垂直起降飞行器)是一种利用分布式电推进技术,具备垂直起降能力的飞行器,引领航空电气化革命。其优势包括无需跑道、高安全性、低噪音、零排放、易维护和低成本等,将成为城市空中交通的主要运行航空器类型。
eVTOL发展将经历早期验证、高端公务和纯电大众三个阶段,并沿着多旋翼、复合翼和倾转翼等多种构型逐步落地。倾转旋翼构型在航程、巡航速度和载重比方面优势明显,长期来看可能是更优解。
2. eVTOL应用展望与空间测算
eVTOL应用场景将遵循载物/载人—载客—私人飞行器三阶段演进,最终目标是私人消费市场。发展历程将经历导入(2025-2030)、爆发(2030-2035)和普及(2035-)三个阶段。当前阶段类似于新能源汽车2010-2012年,未来有望复制新能源汽车发展路径,通过政策支持、示范项目和基础设施建立等方式推动发展。
eVTOL在时间、效率、舒适便捷性、低噪音和零碳排放等方面具备明显优势,长期看UAM(城市空中交通)大势所趋。空中航线盈利性测算显示,单年度盈利651万元,利润率23%,成本回收期8年,城市空中交通大有可为。
我国多个省市积极出台eVTOL基础设施建设、航线、运营补贴、生产制造补贴等政策,推动产业发展。eVTOL市场空间测算显示,2024-2030年我国eVTOL市场空间合计为1582亿元。
3. eVTOL产业链拆解
eVTOL产业链短期更注重“飞行器属性”,长期看或更像“智能汽车”终端。产业链核心环节包括:
- 电推进系统:包括动力产生装置和驱动电机系统,具备提升气动效率、运载能力、环保型和鲁棒性等优势。高功率密度电机是核心,未来将向SiC器件过渡。电推进系统操控和动力融合,适航工作量大且关键,电机、电控等独立取证或为未来趋势。国内电机厂商缺少适航经验,卧龙电驱具先发优势。电推进有望成为零部件领域产生大公司的环节。
- 复合材料:eVTOL复合材料使用量占所有材料使用量的比例超过70%,主要用于结构部件和推进系统。单台eVTOL碳纤维需求测算为450kg。初期以热固性复材为主,长期看有望逐步向热塑性材料发展。国内复材验证工作量大,需要数据库支撑,具备复材应用经验及数据库积累的企业有望获得先发优势。
- 电池系统:eVTOL对电池安全性、高能量密度、功率密度等全维度需求更高。从材料电池体系来看,三元NCM电池成为当前电动垂直起降飞行器主流选择,固态化+新型正负极提高能量密度为未来发展方向。eVTOL动力源将呈现液态电池—半固态电池—全固态电池的路线演进,以固态电池为动力源的eVTOL或将在2030年实现规模化商业应用。
- 航电系统:航电系统是飞机的大脑和神经系统,要求高度集成,在满足极高的安全性能同时,要达到极低的SWaP要求。eVTOL航电系统要求高度集成,在满足极高的安全性能同时,要达到极低的SWaP要求,同时大量的采用高带传感器、大数据及云技术。飞控系统实现飞行器的感知、控制和决策,飞控-飞管系统综合化设计为趋势。导航系统采用MEMS传感器、GNSS等,通过数据融合算法提升性能和鲁棒性。通信系统未来或多种通信方式联合完善低空通信基础设施。航电系统架构朝着“分布式架构、统一的总线、软硬件解耦”方向前进。
- 其他环节:包括起落架、降落伞、连接器、线束、防除冰系统、卫星通讯系统、数据链、测控等。
4. eVTOL产业链竞争格局
- 国内主机厂:2026年进入密集取证期,竞争激烈,有望产生伟大公司。亿航率先取证,峰飞、沃兰特、时的、御风未来、小鹏汇天和航天时代飞鹏等企业eVTOL已经受理,预计2026年获得取证,万丰奥威、中直股份等主机厂目前已开展研制工作,未来汽车厂商也有望进入。
- 国外主机厂:矢量推力为主流选择,商业化落地渐进。Joby、Archer均有望在2025年取证,并迎来商业化落地。沙特航空集团与 Lilium 签署了 50 架 Liium喷气式飞机的具有约束力的销售协议,代表了航空公司在eVTOL飞机领域的最大规模确认订单。
- 航电系统:国外航电巨头垄断市场,国内航电系统为国内短板环节,自主可控大势所趋。国内厂家主要有无人机飞控企业转向eVTOL领域、昂际航电、军方电科航电等,但缺乏民机适航经验。新兴民营企业如华明航电、边界智控、安胜等。
5. 研究结论
eVTOL产业发展迅速,技术路线清晰,市场空间广阔,产业链逐步完善,竞争格局激烈,有望产生伟大公司。国内主机厂有望在2026年迎来密集取证,自主可控是大势所趋,电池、电推进、复合材料等领域存在国产替代机会。