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专家观点
eVTOL产业发展白皮书
发表时间:2025-04-28 作者:陈志明 字号: A A A

一、顶层设计定调,低空经济开启万亿产业新蓝海

(一)新兴战略产业崛起,低空经济被纳入新质生产力

“低空经济”是融合发展的综合性经济形态。“低空经济”概念术语源自 2009 年通航产业的学术研讨会,并在 2021 年首次被加入国家级规划(国务院发布的《国家综合立体交通网规划纲要》)。低空经济主要是指依托低空空域,以民用有人驾驶和无人驾驶航空器为载体,以载人、载货及其他作业等多场景低空飞行活动为牵引,辐射带动航空旅游、支线客运、通航服务、科研教育等众多行业,是一种辐射带动效应强的综合性经济形态。
中央定调“低空经济”为战略性新兴产业。2023年12月11日—12日,中央经济工作会议提出“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”2024年低空经济作为新增长引擎,首次出现在政府工作报告,被列入要积极培育的新兴产业和未来产业,并纳入新质生产力范畴,成为新质生产力标杆赛道。此后,低空经济在全国乃至全球范围内掀起热潮,各地政府陆续出台对低空经济的支持政策,研究机构和企业加大低空经济相关产业的技术研究和应用开发,低空经济广阔市场蓄势待发。
直升机、无人机、eVTOL是低空经济的关键载体。无人机产业是低空经济中的核心产业之一。在国内多重政策支持下,中国无人机产业迅速发展,低空航空器及企业数量持续增长。据统计,截至2022年底,全国的无人机运营企业达到1.5万家,同比增长率19.5%,无人机注册数量为96万架,同比增长率为15.1%,无人机有效驾驶员执照为15万本,同比增长率为26.5%。其次,随着国家低空空域管理改革的持续推进,未来10年中国通用直升机有望迎来快速发展。2022年底,中国通用航空器机队规模达到3186架,净增长168架,其中通用直升机机队规模为1037架,占比达到40%。预计到2027年中国民用直升机机队规模将达到1449架,到2032年机队规模将超过2000架;此外,我国eVTOL行业发展迅速。2023年10月13日,亿航智能自主研发的EH216-S无人驾驶载人航空器系统获得中国民航局颁发的TC(Type Certificate,型号合格证),为全球首个eVTOL航空器型号合格证;2023年12月28日,亿航EH216-S举行全球商业载人首飞演示,这标志着eVTOL产业发展取得关键突破,为后续商业化运营奠定了基础。

图1:低空经济主要飞行器


(二)低空市场空间广阔,催生万亿级产业规模

低空产业链条长,是经济增长动力源。从产业结构看,低空产业重点发展领域包括低空飞行制造、低空飞行服务、低空飞行保障和基础设施综合服务。从产业链看,低空产业链上游为研发设计与原材料。中游是零部件制造集成与配套服务,下游是应用场景服务。低空经济链条很长且附加值高,内在的资金密集、技术密集、知识密集,能把整个中国的要素市场激活,可以保障上游生产性服务行业,推动中游制造供应产学研结合,也将进一步拉动下游消费应用,有望成为经济增长新的动力源。


低空经济催生万亿市场规模。据统计,中国低空经济规模2023年超过5000亿,同比+33.8%,其中低空飞行器制造和低空运营服务贡献最大,接近55%,间接围绕供应链、生产服务、消费、交通等经济活动产生的贡献接近40%,低空基础设施和飞行保障的发展潜力有待进一步释放。未来随着低空飞行活动的日益增多,预估2026年低空经济规模有望突破万亿元,达到10644.6亿元。2023—2026年复合年增长率将达到30%,2030年有望达到2万亿元。


二、eVTOL成为低空最热赛道,全球商业化进程提速

(一)eVTOL综合优势显著,是未来城市交通的新选择

eVTOL是低空经济重要载体之一。电动垂直起降飞行器eVTOL (electric Vertical Take-off and Landing,“e”代表电动化,“VTOL”代表垂直起降,核心是垂直起降飞机或者飞行器)最早的概念机型出现在 2009 年,NASA公布“海雀”eVTOL技术概念渲染视频。一经发布即引起了广泛传播。2014 年,美国航空航天学会(AIAA)和美国垂直飞行协会正式引入 eVTOL 概念。eVTOL,是指能够利用分布式电推进技术(Distributed Electric Propulsion, DEP),使飞行器可以像直升机一样垂直悬停、起飞和降落的一类航空器。这项技术的出现归功于电力推进(电机、动力电池、飞控等)和复合材料的重大进步,以及城市空中交通(UAM)对新型飞行器的新兴需求。


eVTOL具有六大性能特征。相比传统固定翼飞机,这种靠电能提供绿色动力的飞行器能够实现灵活地垂直起降,不需要铺设超长跑道,不占用过多资源;其次,噪音分贝也只有前者的一半,这使得eVTOL有潜力在社区中心上空起降盘旋。因此具有安全性、可靠性、环保性、经济性、智能性、舒适性等六大性能特征,可使人或货物以无缝、经济的方式在城市低空快速流动,高效开发城市低空空域资源,以有效缓解日益严重的城市地面交通拥堵问题,并解决空中物资运输和交通出行的需求。

      相较汽车和直升机,eVTOL具有噪音低、速度快、低运营成本等优势。以Joby JAS4-1为例,与燃油汽车(奔驰E级)、新能源汽车(Tesla Model Y)和直升机(贝尔407)各参数进行对比:1)eVTOL在噪音方面相比直升机具有明显优势;2)Joby JAS4-1巡航速度可达322km/h,相比传统的交通方式速度更快,可实现短时间城内、城际交通出行;3)eVTOL采用电力作为主要动力方式,我们测算单公里所需电力成本不足0.1元,相较汽油或者航空煤油作为主要动力的交通工具运营成本更低,且绿色环保,符合碳中和、碳达峰的航空交通未来趋势。因此, 顺应了电气化、绿色化、智能化的发展趋势,eVTOL将成为一种面向未来城市空中交通(UAM)场景更符合未来城市综合立体交通系统的飞行器形态,为超大城市、都市圈及城市群创造了新的通勤方式,将对未来社会、经济安全和环境等方面产生重大影响,带来巨大价值。

(二)eVTOL应用场景丰富,由To B/G向To C不断拓展

eVTOL主要适用短距离行驶,应用场景多元。eVTOL作为城市空中交通的载运工具,能够渗透到城市中心,进行点对点的交通运输。eVTOL应用场景主要有三个关键条件:人口密集的城市地区、100—1000米的低空领域、点对点。eVTOL短期可应用到载货等场景,随着适航取证和商业运营的推进,未来有望应用在城市客运(UAM)、区域客运(RAM)、城市物流配送、商务出行、紧急医疗服务、私用飞行器等多种场景模式,大致可分为载人客运、载物货运、公共服务、警务安防、国防军事及私人飞行等行业场景。

      eVTOL由To B/G向To C拓展,客运市场发展将历经三个阶段。作为空中交通的具象形式,eVTOL运行分为无人驾驶、有人驾驶两种模式,制造商主要聚焦城市客运与货运两个主要方向,并结合目标应用场景不断通过技术创新促进产品迭代升级。与民用客机比较,大型民机主要解决1000 公里以上的空中运输,而eVTOL主要解决人口密集的城市空间内、城郊及城际点对点的空中运输,在拥挤的城市内、城郊、都市圈进行短程通勤时具有显著的成本效益。国内客运应用市场发展将历经三个阶段,包括:1)导入阶段(2025-2030):市场应用以空中游览飞行、医疗转运为主。2)爆发阶段(2030-2035):AAM市场规模持续扩大,“空中出租车”、“空中小巴”等模式开始出现并普及。3)普及阶段(2035-):小型eVTOL进入私人市场,满足各类出行需求,社会转变为高度自主化、自动化的“空运”社会。

三、政策东风助力,国内外主要城市群eVTOL乘势起飞

(一)eVTOL 迎来政策红利,世界各地广泛参与

世界各地区各组织制定各项政策广泛参与eVTOL产业布局。中国民用航空局(CAAC)美国联邦航空管理局(FAA)、欧洲航空安全局(EASA)、新加坡民航局(CAAS)等民航管理机构以及纽约、东京、旧金山三大湾区和巴黎、伦敦等城市已开始着手构建UAM 产业生态,并出台各种政策推进eVTOL快速落地。比如:美国继2023年5月出台《城市空中交通(UAM)运行概念2.0》后,7月FAA再次发布寡欲AAM(先进空中交通)的详细实施方案,该方案提出2028年前实现AAM规模化运营所需要的各关键要素和措施步骤。此外,英国于2024年3月发布了“飞行的未来”行动计划推动电动垂直起降(eVTOL)革命,计划到2026年实现首次飞行出租车试飞,2028年使其成为生活方式。该计划旨在确保适当的基础设施和监管,平衡创新、安全和减排,在本世纪末创建一个规模达到570亿美元(约合4100亿元人民币)的产业。法国政府机构CPR携手机场运营商ADP和城市交通运营商RATP,在巴黎政府的支持下开展巴黎城市空运项目,计划在2024年巴黎奥运会开幕之际实现城市空运商业试运营。韩国国土交通运输部于2023年2月正式发布K-UAM计划的相关细则并带动众多知名大企业加入UAM领域,计划2025年前实现空中交通商业化以减轻地面交通堵塞并提升未来经济增长。
中共中央+地方政府双层政策扶持,eVTOL落地将进一步加速。2021 年以来,低空经济步入快速发展阶段,国家陆续颁布一系列鼓励支持性政策,2023年10月,工信部等四部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要(2023—2035年)》[19],明确发展绿色航空制造业,以“绿色+”加强可持续发展,推动电动航空等领域建设。《纲要》明确eVTOL领域发展时间节点,2025年实现eVTOL试点运行,2030年实现eVTOL规模化商业应用。国内各地低空经济政策出台,加速助推eVTOL产业升级。广州、深圳等多地出台低空经济政策,其中针对eVTOL的相关政策包含推动eVTOL起降场等基础设施建设、eVTOL企业补贴等,加强对eVTOL相关企业招商力度。2023年12月27日,深圳市交通局、市工业和信息化局、市发展改革委、市科技创新委、市财政局、市国资委、市地方金融监督管理局等七部门联合印发《深圳市支持低空经济高质量发展的若干措施》,提出加快推动载人eVTOL(电动垂直起降航空器)等低空航空器产业化;对研制载人eVTOL、飞行汽车并实现销售的在深圳实际从事相关经营活动的低空经济企业,给予一定比例销售奖励;支持eVTOL航空器和无人驾驶航空器适航取证。因此,各地低空经济政策或将进一步助推eVTOL行业发展,相关企业有望充分受益。

(二)国内外城市群领航起飞,勾勒eVTOL产业蓝图

硅谷湾区正在迈向全球领先的空中交通“创新之都”。硅谷位于美国加利福尼亚北部的大都会区旧金山湾区南面,是最早研究和生产以硅为基础的半导体新棉之地。硅谷湾区的主要特点是集聚一批雄厚科研力量的美国顶尖大学,包括斯坦福大学、加州伯克利分校、圣塔克拉拉大学等,同时拥有以特斯拉、甲骨文、思科、惠普、facebook等为代表的大公司,融科学、技术生产于一体。在eVTOL领域,硅谷已经集聚一批美国实力最强的制造商包括:Joby、Archer、Wisk、Elroy等,也吸引来自 华盛顿的Supernal设立研发中心,韩国的Plana Aero设立总部。目前斯坦福大学的智能系统实验室也在基于eVTOL的未来交通系统和可持续交通解决方案做深入研究。马斯克的火箭公司SapceX 也关注并投资了飞行汽车公司Alef Automotive,其飞行契合Model A 获得FAA颁发的特殊适航证,用于展览、研究和开发等用途。此外,eVTOL领军企业Joby一直在加州做研发试飞并在2021年申请许可开展了一系列横跨旧金山湾的空中出租车飞行验证,这也是最早的城市环境下eVTOL验证飞行活动之一。
东京湾区以综合性规划为牵引发展AAM东京湾区集聚了全日本实力最强的eVTOL企业SkyDrive以及积极投入到空中交通领域的本田、丰田等汽车企业,且有日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)联合企业共同推进eVTOL的研发。以东京湾区为起点,日本正在大力发展AAM。日本很早制定AAM的发展路线图——《日本的先进空中交通:我们的发展和超越》,路线图提出了日本2025年在大阪世博会上启动先进空中交通服务、2030年实现eVTOL空中出租车及重型货运无人机业务全面商业化的目标。东京湾区有多家通航公司,提供包括私人飞机、直升机旅游观光、医疗救援、警务支援等服务,城市服务保障方面东京仅用5年时间构建了通用航空救援救护体系,这一过程在欧美国家历经20年。日本通过政府引导,企业作为运营主体参与的方式,探索eVTOL的城市空中交通场景运行,实现路径非常稳健,工作落实得非常细致。2022年,日航、三菱和兼松株式会社(日本十大商社之一)联合向日本政府提交了一份在东京都市区启动AAM试点运营的项目提议。它连接东京市中心主要交通运输枢纽、机场、岛屿,提供运输服务和观光飞行,并通过2023年的直升机示范运营和2024年的eVTOL和着陆飞机示范运营,研究运营问题/盈利能力等方面。
粤港澳大湾区的eVTOL试点运行已经走在了全国前列。粤港澳大湾区是世界四大湾区之一,集聚了近9000万人口,经济总量超13万亿,已经形成了以电子信息制造、先进装备制造为支柱的现代制造业产业体系,这里拥有国内最大的企业集群,企业创新与成果转化能力位居全国首位。同时在低空领域也有绝对的产业优势。低空分型技术(电机、电池、飞控、避障碍)、感知和通信技术(远距通信、通信安全、卫星导航、雷达)数字技术(大数据、数字孪生、模拟仿真)等领域具有实力雄厚的龙头企业。此外,粤港澳大湾区无人机市场发达,占据48%市场份额。被称之“无人机之都”的深圳就拥有超1700家企业。在eVTOL领域,自2023年10月至2024年2月,广州、深圳、珠海先后出台支持和促进eVTOL低空飞行的具体措施,其中明确提出将为低空经济产业相关基础设施、产业园、低空飞行服务、适航审定、标准制定、核心技术攻关等进行扶持并提供补贴。同时,粤港澳大湾区拥有通航制造业的国家队领导性企业中航通飞,也拥有中信海直、南航通航等直升机运营头部企业。也涌现出亿航智能、小鹏汇天、广汽等eVTOL行业参与者,且通过政策和场景先行先试吸引了德国eVTOL制造商Lilium落地。目前粤港澳大湾区的eVTOL试点运行已经走在了全国前列,2024年1月,深圳市低空融合飞行示范区eVTOL首飞仪式开启,验证了载人eVTOL、无人机和传统通航飞行器的融合空域运行。2月,峰飞“盛世龙”五座eVTOL完成了珠海到深圳的飞行验证,将单程3小时的地面车程压缩至20分钟。3月,小鹏汇天完成了广州天德广场到广州塔的演示分型验证。
长三角城市群eVTOL科创氛围最浓,科创企业最多。长三角城市群规模更大,经济体量更强,GDP占全国1/5。同时长沙的城市群比粤港澳大湾区拥有更雄厚的传统航空航天产业集群,也是国内最大的商用飞机研发生产基地,拥有众多航空类科研院校与大量的专业技术和管理人才,集聚全国70%的民用航空产业人才,国内80%的电动垂直起降航空器企业创始人和创新团队均曾在上海航空体系内工作。此外长三角地区的通用航空机场、无人机试验区数量要远多于粤港澳大湾区,有利于研发企业的测试、研发和试飞的协同。上海作为华东航空枢纽,拥有峰飞、时的、沃兰特等多家 eVTOL(电动垂直起降)飞行器制造商,围绕细分领域推动低空经济相关技术的研发和应用。上海市无人驾驶航空试验先行先试,金山华东无人机基地成功获批全国首批“民用无人驾驶航空试验区”,成为国内唯一以海岛为应用场景的无人驾驶航空试验区。但是在eVTOL领域,长三角城市群的城市空中交通试点动作要比粤港澳大湾区动作慢,目前只在少数城市做过验证试飞或演示飞行活动。合肥组建了全国首个城市“场景创新促进中心”为创新资源找场景。2023年12月,亿航智能EH26-S无人驾驶载人航空器在合肥市完成了全球商业首飞演示。

四、eVTOL开启全球研制热潮,由虚入实落地提速

(一)全球大国抢占eVTOL制高点,矢量推进型成为主流构型

全球航空大国竞相研发eVTOL抢占城市UAM制高点。eVTOL作为一种新一代航空革命性飞行器,集合了新概念、新能源、新材料和新技术。它已经成为未来城市空中交通市场的主流方案,并在全球范围内引起了研发的热潮,成为国际航空科技创新竞争的新赛道。根据航空产业网统计,全球 eVTOL 制造商目前主要分布在美国、中国、德国、法国、日本和英国等,累计占据了80%以上的市场份额。目前 eVTOL 的主流构型有三类:垂直起降固定翼、矢量推力型、多旋翼型,与无人机整体布局划分类似。截至 2023 年7 月,飞行器整体布局:1)垂直起降 固定翼(复合翼)占比47%,如沃兰特的 VE25,零重力的 ZG-VC2,峰飞航空盛 世龙等,沃飞长空的 XB-12;2)矢量推力(倾转旋翼)布局占比38%,如时的科技的E20,零重力的 ZG-T6、沃飞长空的 AE200;3) 多旋翼布局占比 15%,如亿航智能EH216-S、小鹏汇天的旅航者等。
截至2023年11月底,全球共有924型eVTOL概念产品。参考VFS分类,eVTOL按照动力方式可分为三类:1)矢量推进型:通过改变推力方向实现垂直起降和巡航,典型机型如Joby-S4、Lilium Jet等,该类eVTOL概念达330型;2)升力+巡航型(复合翼型):两套螺旋桨系统独立分别实现垂直起降和巡航,典型机型如Boeing-PAV、Wisk-Cora等,该类eVTOL概念达151型;3)多旋翼型:无巡航用螺旋桨,完全通过控制多旋翼的升力大小实现飞行,典型型号如Ehang-216、Vilocity等,该类eVTOL概念达271型,其中包含110型单人可悬停飞行器和62型电动旋翼机。
多旋翼型多为轻小型设计,巡航速度低,航程短;复合翼型和倾转构型巡航速度高,航程长。1)多旋翼型eVTOL通常只有1或2个座位,巡航速度低于200km/h,目标航程一般不超过60km。2)复合翼型eVTOL巡航速度分布在多旋翼和倾转构型之间,平均为205km/h,起飞重量更重,且通常会使用固定翼,机舱布局更灵活。3)倾转旋翼型eVTOL一般采用搭载5名乘客及以上的设计,巡航速度可超过250km/h,目标航程在100—300km。

(三)eVTOL 产品试飞认证稳步推进,中外性能指标接近

eVTOL商用化运营关键在于适航审定。为了确保民用航空产品和零部件在投入使用前具备“适航”状态,需要开展适航审定活动,适航审定三阶段包括:型号合格审定、生产许可审定和适航合格审定。现有的 eVTOL 适航审定实践中,每个项目按照一事一议的原则进行处理,每个项目需单独制定专用条件。TC证作为型号合格证,标志着产品设计安全可靠,在“三大通行证”认证中最早开始,也最为困难。AC证作为适航证,意味着航空器合格证,可以交付。PC证指企业建立了一整套用于航空器生产的质量系统,能确保交付的每一架航空器及零部件均能符合经TC证批准的型号设计,并处于安全可用状态,生产一致性良好。2024年1月1日,国务院、中央军委发布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》正式施行,无人机产业进入规范化发展新阶段,各项配套政策、规章规范也正逐步落地,低空经济迎来新的“政策风口”。据不完全统计,超20多个省(自治区、直辖市)将“低空经济”有关内容写入当地的2024年政府工作报告。因此,政策支持+法规逐步完善的情况下,eVTOL适航审定有望加速。

全球eVTOL产品多数处于适航认证阶段且产品性能指标接近。全球1/4的eVTOL项目处于飞行测试阶段,50%左右的eVTOL项目处于概念设计阶段,多旋翼技术和混合布局技术飞行测试项目占比较高,达30%以上。欧美eVTOL领域的研究较为成熟,其中美国、德国处于领先地位,中国eVTOL研发不落后于欧美,在亚太地区处于领头羊地位。从国内看,1)2023 年亿航智能 EH216-S 成为全球范围内唯一取得 TC 和 AC 认证的航空器,并有多款产品交付客户;2)小鹏汇 天“陆地航母”计划 24Q4 开启预定,25Q4 开始批产;其余多数国内企业也都在 积极进行产品试飞或适航取证工作。从国外市场看,1)2023 年 4 月,美国 Joby 公 司宣布获得了美国空军价值 5000 万美元合同,累计已获得 1.31 亿美元的合同;2)2023 年 11 月,德国 Lilium 获得了 EASA 颁发的“DOA”,即运营许可证。3) 2024 年 3 月 8 日,美国 FAA 公布了 Joby 公司 eVTOL 产品 JAS4-1 的正式适航 准则(适航审定基础文件,相当于专用条件),将自 2024 年 4 月 8 日起生效,这 也是 FAA 正式颁布实施的首款 eVTOL 适航准则。全球整体来看, eVTOL 产业蓄势待发,目前中外比较差距不大。同时国内拥有较为广阔的市场需求空间,有力的政策支持条件和适合产业生存落地的土壤,eVTOL 产业或有望乘风而起。


五、eVTOL商业化元年已至,UAM市场前景广阔

(一)2024开启eVTOL 商用元年,全球市场快速扩容

2024年两大盛会计划开展eVTOL商业化运营尝试。2023年 12月,亿航智能 EH216-S获得全球首张无人驾驶载人电动垂直起降航空器适航证,正式开启商业化交付,标志全球 eVTOL 产业发展进入新阶段。2024 年2 月 27 日,全球首条 eVTOL 跨海跨城空中航线完成首次演示飞行,一架“盛世龙”5 座复合翼电动垂直起降航空器,模拟一家人乘坐这一自动驾驶航空器于珠海九洲港码头与深圳蛇口间飞行,单程3小时的地面车程可缩短至20 分钟。这是全球首条跨海跨城eVTOL电动垂直起降航空器航线的公开首次演示飞行,跨越珠江入海海湾往返飞行超过100公里。被称为“空中的士”。2024 年 3 月 8 日,小鹏汇天飞行汽车旅航者 X2 顺利完成城市 CBD“天德广场广州塔”区域的低空飞行,为未来城市空中交通、低空旅游观光等低空经济应用 场景的全面推广提供经验。此外,国外,巴黎奥运会、大阪世博会均已计划在活动期间开展eVTOL商业化运营尝试,其中巴黎奥运会,Volocopter公司宣布了5条航线,分别是3条连 接航线和2条观光环绕航线。
目前行业爆发会极大促进公众的认知以及政策的制定和出台,主机厂商会经过一场快速的大浪淘沙,到2028年左右,会有部分厂商部分机型脱颖而出,在部分城市进行有限制的自动飞行(驾驶员作为安全员在席),并实现小范围的商用拓展(景区观光、应急场景等)。之后行业稳步发展,至2040年,eVTOL行业会呈现较高的成熟度,eVTOL将在全球主要大中型城市实现商用落地。

(二)中国eVTOL市场有望达5000亿,UAM未来可期

2050年全球UAM市场规模有望达900亿美元。相关机构预测,1)载人eVTOL未来三种重要的使用场景是城市出租车、机场班车和城际交通,2030年全球运营载人eVTOL数量有望达7000架,UAM(城市交通)市场规模有望达20亿美元,2050年全球运营载人eVTOL数量有望达16万架(2030-2050 CAGR为85%),UAM(城市交通)市场规模有望达900亿美元(2030-2050 CAGR为21%);2)分地区来看,展望2050年,亚太地区和美洲预计为eVTOL运营主要地区,载人eVTOL数量分别占比51%和33%,UAM市场规模分别占比41%和44%;3)分类别看,2025年城市出租车、机场班车、城际交通三类eVTOL占比分别有望达36%、35%和29%。全球UAM市场空间广阔,蓄势待发。
中国eVTOL市场有望达千亿集中在中南和华东两地。据统计中国eVTOL市场预计在2026年迎来商业化高潮,主要在低空旅游的应用场景中不断渗透,其次是城际交通运输上将替代部分200公里内的城际交通市场,同时对城际飞机、高铁出行做城市边缘到城市中心运输的延伸服务。此外对直升机和固定翼飞机的常态化应用起到一定的替代性。2026—2030年eVTOL市场规模复合增速可达52.9%,2030—2035年复合增速预计为37.6%。预计到2035年eVTOL市场空间将会达到5292.8亿元,eVTOL飞行器数量将有望达到5万台。区域分布来看主要集中在中南和华东两地,华北、西南、东北、西北地区以相关整机试验及关键系统配套为主。
eVTOL 已形成 4 个梯队,但进展差距较小随着技术、政策和市场逐渐成熟,具有颠覆性力量的潜在竞争者的威胁显著增加。目前已有四类 企业进入 eVTOL 市场,分别为传统飞机制造商、汽车企业、无人机企 业和eVTOL新势力。目前国内进入eVTOL市场的企业可分为四个梯队:1)第一梯队(已取得型号合格证):亿航智能、峰飞;2)第二梯队(合 格证申请进入审定阶段):沃飞长空(吉利)、沃兰特、时的科技、御风 未来;3)第三梯队(已全尺寸飞行过):小鹏汇天、山河星航(与大众 合作)、广汽研究院等;4)第四梯队(已缩比例飞行过):亿维特、零 重力等。
中国城市与城际交通(UAM)市场规模近3500亿元。进入21世纪,交通拥堵成为各大城市普遍面临的难题。eVTOL作为面向城市空中交通的新型交通工具,也由最初的个人梦想家的小范围实践发展到受航空和汽车两大领域重视并成为市场热点。据相关机构预估,eVTOL 对城市、城际交通的补充是未来5~10年内重要的发展目标。其中,长途客车的货运量自2019年开始波动性下滑,铁道交通和航空量在政府支持下基本恢复到2020年前水平的60%~80%,城际交通未来客运量将处于平稳增长状态。eVTOL主要可补充替代的短途城际出行场景是高铁和飞行。预计2035年,市场空间将高达3446.7亿元,运营航线将超过1万条,单台eVTOL全年可搭载乘客数量近12000人次。
中国eVTOL低空游览市场规模可破1000亿。据统计,中国eVTOL目前最直接的替代场景集中在低空旅游观光行业中。传统飞行器受制于高成本、景区离客源地远等不利条件。相比之下eVTOL零排放低噪音低成本等先天优势,将大大减少低空游览生态运营建设成本并对景区起到环境保护作用。目前低空游览项目已在桂林、八达岭长城、三亚等地布局,未来随着国家政策倾斜及市场渗透率加强,低空游览空间将不断增长。预计2023年市场规模将增至135.1亿,年复合增长率预计高达65.3%。至2035年,市场规模将达1367亿元,年复合增长率预计58.9%。
中国eVTOL低空通航替代市场规模可达近500亿。相较于复杂地貌飞行救援等用途的大型通用航空飞行器,eVTOL对用于工业作业等常态化领域的中轻型通用航空飞行器更具潜在替代性。对比主流的双发直升机,eVTOL拥有更低的成本,更低的噪声,是现有直升机/固定翼航空医疗生态的重要补充。据推算,2026年eVTOL预计可替代潜在市场空间达234.1亿元,且该市场规模预计将以8.3%年复合增长率攀升,至2035年市场规模预计高达479.1亿元。

六、eVTOL产业链生态发展显著,产品迈向量产阶段

(一)eVOTL产业链较长,是典型的技术密集型产品

动力系统、航电及飞控系统、能源系统成本占比达70%。上游子系统供应商为主机厂供应不同的专业模块组件(主要包括电池、动力系统、飞控系统、导航系统与显控系统)中游主机厂主要承担整机研发和集成任务(负责机体和整机系统),国外知名公司如Joby和Archer,国内以峰飞、亿航、时的科技、御风未来等新兴企业正在迅速发展。下游运营商主要负责eVTOL的商业化运营,国内外知名公司如深圳东部航空、中信海直、亚捷等。此外下游还存在公共交通运营、低空旅游、周边经济等相关企业。从目前eVTOL供应链发展趋势判断,导航、通讯与飞控子系统作为eVTOL的“大脑”和“眼睛”,因其技术壁垒和适航认证门槛较高,在未来相当长时间内仍需依赖传统航空航天供应商提供软硬件解决方案。eVTOL的飞行控制较直升机、飞机等传统飞行器而言,需特别解决基于多旋翼垂直起降、基于常规固定翼水平飞行以及垂直-水平两种飞行状态的平稳切换等技术难题,目前国内外主机厂通常只掌握其中一两项技术,仍是目前主机厂产品研发的短板。eVTOL是典型的技术密集型产品,技术系统包含动力系统、能源系统、飞控系统、航空电子、整机结构等。据Lilium,eVTOL动力系统、结构和内部件、航电与飞控、能源系统、装配成本占比分别为40%、25%、20%、10%、5%。

(二)借助新能源汽车产业链,eVTOL产品有望快速量产

eVTOL 自动驾驶技术逐步成熟eVTOL驾驶层面从“辅助人类飞行员(有人驾驶)➡与人类飞行员联合(辅助驾驶)➡自主驾驶(无人驾驶)”过渡。根据 EASA,人工智能主要分为三级:辅助 人类飞行员(VL1)、与人类飞行员联合(VL2),以及自主智能(VL3)。目前我 国新能源汽车已逐步达成 L3 水平,硬件方面激光类等系统也十分完善,具备逐步 实现 VL2 级别的无人驾驶技术。同时,随着中国新能源汽车发展,VL3 级别的真 正的无人驾驶 eVTOL 也有望加速实现。
三电系统价值量高,中国技术全面领先。与新能源汽车相似,动力电池、驱动电机、电控系统也是以eVTOL为代表的电动航空器中的核心零部件,航空、无人机、新能源汽车产业三电的相似性达到80%~90%。受益于新能源汽车产业链完备,国内 eVTOL 配套的三电系统具有先发优势和坚实基础。eVTOL 航空器多采用了分布式电动推进系统(DEP), 少数将采用氢能或者油电混合动力,电动推进功率密度大、结构简单、 维护和布局要求低,能够避免很多机械结构问题,虽然存在电池能量密度较低,动力系统重点占比更高等问题,将是 eVTOL的主流动力形式。eVTOL 的电驱和电机与新能源汽车具有一定相似性,国内新能源汽车产业链的成熟度较高,eVTOL 将充分受益。

七、未来路径探寻,eVTOL产业发展攻略

(一)基建先行深圳模式有望形成示范

地面基础设施是整个eVTOL生态体系中重要的组成部分。作为城市空中运输网络的关键节点,垂直起降场一般包含起飞降落区、停车场与航站楼、机场信标台、通讯导航、充电与维保等设施,为eVTOL运行提供起降场地、充电与维修、空地交通接驳等功能。这些场地可以位于市区的顶楼、停车场、码头、机场等地点,提供便捷的起降点和乘客接送服务。根据土地面积大小、所处地段、匹配功能等因素的差异,垂直起降场地主要可分为三种:垂直停机点、垂直停机站、大型停机场。三种停机场地类型对应了不同的应用场景,可承载的起降飞行器与乘客数量也不同。垂直停机点因占地面积较小,基本坐落在城市中心的写字楼楼顶,适用于短暂的停靠,类似现在的直升机停机坪,载客能力最低;垂直停机站则基本分布在城区较大的场地或城市近郊,按需配置充电、维修、通讯导航等功能设施,载客能力中等;大型停机场普遍位于城市郊外,拥有独立划分的区域和最完整的硬件设施,是区域垂直起降飞行器的交通枢纽,可集成其他地面交通方式,乘客吞吐能力最强。
空管基础设施是低空经济发展的关键前置2022年以来深圳市及各区出台一系列政策促进低空经济产业发展并对低空空管建设谋划布局。深圳市低空智能融合基础设施建设一期项目落地,在低空经济产业发展中先试先行进度领先,有望在全国形成示范效应推动低空经济产业加速发展。根据《低空经济发展白皮书(2.0)-全数字化方案》(IDEA研究院,2023),为了满足低空经济发展中的空管建设需求,协调有限的空域、地面资源,将由政府引导建立统一标准化的低空智能基础设施。目前,深圳市已经开始建设“服务网”、“航路网”、“空联网”、“设施网”四张网,先试先行有望形成示范效应。
深圳低空基建已逐步取得进展,空管模式或将形成示范带动效应。1)物理基础设施方面,深圳建设了低空融合飞行保障基地,并网格化布局30个以上低空飞行器起降平台、直升机及eVTOL融合飞行示范基地、医院空中急救体系、共享起降设施等,其中龙岗无人机测试场建设部署5G基站等设施,实现CNS先进技术测试等场景验证。2)SILAS 系统方面,深圳实现了数字化空域划设管理、飞行活动申报系统、统一数据共享平台等数字空管系统研发。我们认为,深圳市低空空管建设的推进,或能对全国形成示范带动效应。

(二)良好生态是关键,三方面入手优化eVTOL产业生态

发展eVTOL(电动垂直起降飞行器)产业是复杂且充满挑战的任务,需要政府、企业、研究机构和公众携手共进。通过综合施策,包括政策扶持、技术创新、基建强化、人才培育、市场拓展以及法规制定与监管,才能促进eVTOL产业稳健且高效地发展。目前,全国各地政府已相继启动低空经济相关产业的布局工作,为确保产业持续健康发展,更需做到以下关键要点。
一是强化政策支撑引领。各级地方政府应加强与军民航各级空域管理机构的沟通协作,在国家现有空域管理政策的基础上,加快低空航路规划,加强eVTOL飞行安全监管,努力争取本地区低空空域资源利用的最大化。政府应制定明确的eVTOL产业发展规划和政策指引,提供税收优惠、研发补贴和资金支持等财政支持,以缩短产品上市时间,提高市场响应速度,从而推动eVTOL产业的快速发展。制定eVTOL产业化发展技术路线图,引导企业创新突破和商业应用,围绕产品安全、技术性能、市场运营等,加快制定行业标准,鼓励行业社会组织制定团体标准并加快推广,积极推进适航审定体系构建,健全研发制造、运营使用、适航管理等政策法规体系,制定产业创新、人才、应用等方面的支持政策。
分类推动eVTOL产业发展针对eVTOL应用场景多、不同业态的技术和市场成熟度差别较大的现状,建议分类别推动eVTOL产业发展。对于“成熟类”eVTOL业态,如轻小型消费类eVTOL、植保无人机等,建议以市场化发展为主,民航行业管理部门视情制定运行规则和标准,引导eVTOL安全运行;对于“成长类”eVTOL业态,如无人机物流、工业级无人机等,建议积极支持骨干运营企业继续积累运行经验,拓展应用场景,创新运营模式,并适时转化为行业标准,同时局方做好安全运行引导和监管;对于“探索类”eVTOL业态,如载人飞行,建议采用“审慎包容”的原则,在试验基地(试验区)为其提供测试和验证飞行的场地,支持企业继续开展技术创新研发和商业运营探索,为未来成熟运营巩固基础。
三是进一步深化创新局地共治的监管模式近年来,民航局在传统通用航空领域加大局省共治力度,但地方政府主要侧重对通航产业的支持促进政策,通航运行管理的主体仍然为民航局(包括地区管理局和监管局)。对于eVTOL业态而言,其运行的空间范围一般为城市层面,在运行保障方面,如气象信息、起降平台布局建设、城市通导监设施、低空空域和运行航线等,均需要更加精细的城市级、中微观保障服务,因此,未来针对eVTOL的服务保障和运行监管,需要进一步深化局地协同共治监管模式,建议将部分行业监管职责授权给地方政府,如运营信息采集、运行服务保障、实时动态监管等,以地方为主建立面向eVTOL城市级应用的运行管控模式,并通过管理平台等技术手段与民航行业监管系统实现联通,从而实现对eVTOL运行的高效、科学监管。
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