如何看待eVTOL终端需求?

如何看待eVTOL终端需求?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/04/18 16:46

中美具有各自的特色市场。

1.美国:三大需求为城市出租车、机场班车和城际交通

Roland Berger 预测 20 0 年全球 UAM 规模有望达 900 亿美元。根据 Roland Berger 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%。

结合中美公共交通建设差异,我们认为 Roland Berger 报告中,城际交通(50-250km)和 机车班车(15-50km)的 eVTOL 应用场景,和我国的高铁、地铁有较大重合,而我国高 度发达的市内公交和城际铁路又决定了国内 eVTOL 应用场景和美国的较大差异。

城际交通市场:我国高铁高度发达,空中交通比较优势不强

中国高铁网络建设密度较大。根据 International Union of Rail ays 数据,2023 年中国/西 班牙/法国/德国/日本/美国高铁在运营里程数分别为 45000/4327/3978/3516/2727/735 公里。 高铁单位密度,我国国土高铁网络密度为 4.2m/km2,远高于美国的 0.08m/km2,每十万 人里程数为 3.11km,远高于美国的 0.28km,与日本的 3.96km 较为接近。

在效率上,中国高铁明显比美国高铁更为高效。根据携程旅游数据,北京到上海的高铁 需 4.5~6 小时,而同等距离的美国路线(纽约单程到芝加哥)则需 19.5 小时左右。

根据时的科技官网展示的 eVTOL 城际出行案例,从上海虹桥机场到苏州市东方之门若乘 坐 eVTOL 出行,共花费 18 分钟,行驶里程 65km,若驾车出行花费 80 分钟,行驶里程 90km。

但由于我国高铁高度发达,上海虹桥站到苏州站仅需 20 分钟左右,因此对于同样的始发 点和目的地,若采用高铁+网约车结合形式则总共花费 40 分钟左右,仅比 eVTOL 出行多 耗费 20 分钟,且大大节约成本。

机场专线市场:我国城市轨交全球第一,专线市场与现有国情存在矛盾

类似地,我国城市的轨道交通已经非常发达,侧面导致了与美国 eVTOL 应用场景的差异。 我国已经成为了全球城市轨道运营里程数第一,远超德国、日本、美国等国家。根据 The International Association of ublic Transport 数据,截止到 2023 年 , 我国市内轨交系统 数达到 47 个,总里程数为 9827.5km,远超美国的 1386.2km。2023 年全球地铁里程最高 的 20 座城市分别为上海、北京、广州、成都、莫斯科、杭州、武汉、重庆、南京、深圳、 伦敦、纽约、德里、首尔、东京、马德里、青岛、天津、西安和巴黎,中国 9 座城市入围 前 10 名。

城市轨道交通与城市空中交通的应用场景天然存在交叉。美国的大城市及其城市间的轨道 快速交通体系相对我国和欧洲来说已经较为落后,所以在美国,机场专线类城市空中交通 的需求是有其社会基础的。而在我国,大城市的快速轨道交通体系已经完备,与城市空中 交通的场景就存在交叉:空中交通的规模化需要有消费力的大量人口,最好是经济发达的 大城市,而我国大城市的轨道交通体系已经很完备。

2.中国、欧美适航体系差异决定了内需为国产 eVTOL 的主要牵引

根据 Joby 公司官网,2024 年 2 月 11 日,Joby 与迪拜道路与交通管理局(RTA)签署最 终协议,将于 2026 年初在迪拜酋长国推出空中出租车服务,Joby 的目标是最早于 2025 年开始运营。Joby、迪拜政府和英国的垂直起降场设施初创企业 Skyports 签订三方协议, 由 Skyports 在迪拜设计、建造和运营四个初期运营的起降场设施。迪拜旅游局、Skyports 和 Joby 共同确定迪拜国际机场(DXB)、朱美拉棕榈岛、迪拜码头和迪拜市中心为迪拜空 中出租车服务的四个启动地点。

公告中提到“阿联酋民航总局的监管框架以美国联邦航空局(FAA)的标准为基础”(原 文 :The GCAA regulatory frame ork builds upon FAA standards ith additional company testing and analysis alongside a high level of regulator oversight and an ongoing operational revie process to ensure continued safety for early operations)。 Joby 与迪拜的运营协议或表明阿联酋政府选择等待并认可 FAA 的适航证,而国产 eVTOL 能否出海,关键是看欧美之外的其他国家是否认可我国颁发的 eVTOL 型号适航证,鉴于 目前中美欧 eVTOL 的适航审定框架差异较大,且 FAA 和 EASA 仍未接受民用无人驾驶载 客航空器适航证申请,因此国产 eVTOL 能否出海取决于其他国家对我国民航局相关适航 证的认可度。 相较于 FAA、EASA,我国对于无人驾驶载客 eVTOL 的适航取证态度更为积 。目前无 人驾驶航空器法规体系分三层,第一层级是《中华人民共和国民用航空法》;第二层级是 2023 年 6 月 28 日,由国务院、中央军委公布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》, 并自 2024 年 1 月 1 日起正式施行;第三层级是一份针对无人驾驶航空器的民用航空规章 (CCAR),其全称是《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》(CCAR-92),于 2024 年 1 月 1 日正式生效,它与上位法《中华人民共和国民用航空法》和《无人驾驶航空器飞行 管理暂行条例》,这三者共同构成了无人航空器法规体系框架。

民用无人驾驶 eVTOL 适航审定分级分类主要参考《民用无人驾驶航空器系统适航审定分 级分类和系统安全性指南》,eVTOL 目前还没有形成共识的适航标准,所以定义为特殊类 别航空器,进行适航审定。其中有人驾驶 eVTOL 的适航审定,我国按照一事一议,主要 参考中国民航局规章 23 部、27 部、以及欧洲民航局 SC-VTOL,及 JOBY、ARCHER 的 相关条例和专有条件,进行审定。无人驾驶航空器(含 eVTOL)的适航审定程序也有对应 法规,参考 21 部进行执行。 1)有人驾驶 eVTOL: 如能通过适航审定,获得的都是标准适航证,可以在人口密集区进行飞行。 2)无人驾驶 eVTOL: 可分为“特殊适航证”及“标准适航证”,其中无人驾驶载物 eVTOL 申请限用类特殊适 航证(不用于载人飞行、不进行融合飞行且不在人口密集区域上方飞行的中型和大型民用 无人驾驶航空器系统),目前峰飞(V2000CG)、御风(M1)都是按照无人驾驶载物 eVTOL 的适航标准去申请 TC。无人驾驶载人 eVTOL 申请标准适航证(正常类、运输类 无人驾驶航空器可以申请正常类、运输类 TC),可按限用类民用无人驾驶航空器系统进行 型号合格审定。

3.国内 eVTOL 市场:观光、医疗或为刚需,星辰大海看“豪华车”市场

亿航智能 EH216-S 于 2023 年 10 月及 12 月获得型号合格证和标准适航证后,EH216-S 已经具备了商业化运营的资格,并收到了大量政府、客户的问询。根据亿航智能三季报, 截至 2023 年三季度,公司国内在手订单量超 240 架,包括合肥市人民政府超 100 架 EH216 系列订单、深圳博领控股集团 95 架 EH216-S 订单、天行健文化旅游投资开发公司 25 架 EH216-S 订单以及西域开发旅游、西安航空航天投资 5、20 架 EH216-S 订单。截 至 2024 年 1 月,亿航智能在亚洲市场无人驾驶载人飞行器的订单储备累计约 500 架。

同时根据亿航智能 23 年一季报表述,西域旅游开发公司计划在新疆设立从事低空旅游观 光业务的合资公司,并计划在 5 年内采购≥120 架 EH216-S(或类似的亿航航空器),其 中部分航空器用于天山天池的低空观光业务;公司已向深圳博领控股集团交 5 架 EH216-S 用于宝安区低空观光游览,同时表达了后续采购 95 架 EH216-S 的意向;客户天 行健文化旅游投资开发公司为吉首市从事商务旅游业务的公司,而亿航智能年报中曾披露 部分 EH216-S 交 至吉首市 矮寨镇用于低空观光旅游。综上,我们判断目前亿航智能大 部分国内订单及销售均是面向低空旅游观光市场,同时结合现有国情,航空医疗救护是通 航对社会发展做出直接贡献的领域之一,且该领域中美差距较大,因此旅游观光和医疗救 护或成为我国 eVTOL 中短期的核心市场。 旅游观光市场: 我国旅游业已经形成了较大的市场规模,以疫情前的 2019 年为例,当年国内旅游人数达 60.06 亿人次,共实现旅游总收入 6.63 万亿元。

据海南省交通运输厅披露,2022 年海南省空中游览年载客量为 25.51 万人次,占全国的 66.00%,空中游览起降架次 8.32 万架次,占全国的 64.60%。以此推算,2022 年国内空 中游览年载客量约为 38.65 万人次,起降架次约为 12.88 万架次。观光直升机一般按公里 数或飞行时长收费,亚龙通航大众点评报价显示,直升机海景飞行体验 6 公里 598 元、20 公里 1268 元;深圳东部通航直升机观光携程旅行报价则显示,单人空中游览 698 元起。 我们按照单次直升机观光平均价格为 700 元,2022 年国内起降总架次 12.88 万架次估算, 则 2022 年我国直升机观光市场约为 9016 万元,尚不足 1 亿元,与欧美成熟市场差距较 大。

这一点从载客量的对比也可以看出。直升机空中游览在美国、日本、新西兰等国家均为热 门旅游项目。根据美国 FAA,中国通用航空发展报告、海南省交通运输厅民用航空办公室 数据显示,仅直升机城市空中观光,疫情前的 2018 年美国年飞行小时数就高达 40 万小时, 约为中国的 25 倍。

我国空中游览市场接受程度之所以低,首先在于空中游览项目价格偏高,动辄需要上千元, 但航程和游览时长都较短,且消费者对传统空中观光载具存在安全性担忧。根据大众点评 网、携程旅游网数据,价位最低的直升机旅游观光项目可低至 300 元左右,但项目时长在 5 分钟左右,大部分低空观光项目价位在 700-1300 元,时长约 15 分钟,从整个需求端来 讲,市场对空中游览的接受程度仍不算高。

医疗救援市场: 航空医疗救护领域是我国通航应用上相对发达国家最落后的领域之一。根据中国政府网 2020.11.7 新闻《拓展医疗急救通道,让更多直升机飞起来》,2019 年 3 月至 2020 年 3 月, 我国航空医疗救护伤病员 1085 人。我国每百万人 有医疗救援直升机不到 0.01 架,远不 能满足百姓救援需求。若按照 14 亿人口估算,则我国医疗直升机保有量约为 14 架,而参 考美国 FAA 数据,美国医疗救护直升机在 数量约为 1500 架左右,年飞行小时数超 50 万小时。

我国医疗直升机的价格会根据实际情况和型号有所不同。根据北京市红十字会 999 急救中 心网站的公开信息,直升机医疗转运的收费标准为 3.5 万元/小时。不同型号的直升机,如 H125、H130、H135,其市场价分别为 3.5 万元/小时、4.5 万元/小时和 7 万元/小时。此 外,固定翼飞机的医疗转运收费标准则相对较高,起飞基础的收费标准为 20 万元,3 小时 内的费用为 8 万元/小时。

从美国数据来看,其直升机医疗救护领域一直在稳定发展,且我国与美国差距较大。我国 如果要在较短时间内大幅提升航空医疗救护水平,考虑到城市内医疗急救所需的飞行距离 短,对航程要求不高,飞行架次也不会太频繁(有足够的充电时间),能够发挥 eVTOL 的 优势。

中短期:拉近中美差距,充分挖潜观光&医疗需求

传统通航工具的主力军是直升机,直升机由发动机驱动,以航空燃油作为燃料,由于航空 发动机技术壁垒大,结构复杂,导致直升机整机价格高,同时由于航空发动机运转时内部 工况复杂导致发动机寿命较低,据美国罗宾逊直升机公司官方数据,直升机机 和发动机 每过 2200 小时需要一次大修,成本为 12-18 万美元不等。eVTOL 采用电力驱动方式,机 械结构相较传统发动机更为简单,具有绿色环保、运营经济可靠、安全系数高等特点,可 完美应用于城市低空空域交通出行。

电气化的 eVTOL 简化了传动复杂的动力装置和机械结构,突破了传统构型的限制,其运 行可靠性大大提升。根据《基于贝叶斯网络的电动垂直起降航空器运行风险研究》(张晓 全,【科学技术与工程】,2022 年),eVTOL 主要有人为因素、设备因素、环境因素和其他 因素几种失效诱因,通过在美国国家运输安全委员会(NTSB)和 eVTOL Ne s 网站的每 种故障的故障率数据, eVTOL 正常运行发生事故的概率为 9.648×10-7,是传统航空运输 风险的十分之一。

传统直升机的最大噪音源是旋翼破空声,旋翼尖高速运动会产生翼尖涡,桨叶产生振动, 由此发出较大的噪声。分布式推进系统(DEP,Distributed Electric Propulsion)应用 于 eVTOL 可减小单个叶片的线速度,翼尖线速度更低,噪声较小。贝尔 407 直升机旋翼 直径 10.67m,转速 413r/min,旋翼叶尖速度达到 230m/s,而空客公司的 CityAirbus 转速 接近 1000r/min,叶尖速度 120-140m/s。同时,由于 eVTOL 为电机驱动,电机驱动噪声 远小于直升机发动机活塞往复运动的振动和排气脉冲噪声。 据罗宾逊直升机公司披露,直升机发动机内工况复杂,常处于高温高压气体下,发动机内 零部件容易损坏,每过 2200 小时需要一次大修,以 R44 直升机为例,每 2200 小时大修 发动机修理成本约 291810 元,加上人工成本每年修理成本高达 40.5 万元。受益于新能源 电池发展,eVTOL 动力装置更换费用大大下降。目前 eVTOL 电池类型主要为锂电池,以 特斯拉 Model3 所采用的锂电池为例,大概 8 年需要更换一次电池,平均每年更换费用 1.4 万元。

考虑到 eVTOL 相对于直升机的成本低、安全性高及噪音低的优势,或能促进中国低空观 光需求和医疗急救需求,若对标美国现有的成熟市场,2022 年其观光直升机和医疗急救 直升机保有量合计约为 2000 架左右,若将我国对应需求的 eVTOL 终局保有量按 2000 架 测算,参考亿航官网 EH216-S 中国市场官方指导价 239 万元人民币,则我国观光游览+医 疗急救市场所需的 eVTOL 整机需求约为 4 . 0 亿元。旅游景点的观光飞行对航程要求不 高,旅游人群的现场消费意愿和能力都较城市的通勤需求更强,这也有可能能够发挥 eVTOL 的优势。

远期:关注共享车辆,独享行程的“豪华车”市场

前提一:根据上文结论,我们认为中国 eVTOL 的核心市场不在城际(与高铁冲突),亦不 在机场专线(与市内公共交通冲突),而私人定制化的“豪华车”出行或与未来 eVTOL 的 应用场景更为契合。与豪华汽车出行相比,eVTOL 具有出行用时短、零碳排放的优势,随 着 eVTOL 产品的大规模量产,预计出行价格将与豪华汽车接近。

前提二:我们认为在城市建筑集群中建造大量的垂直起降点并不现实。垂直起降机场布局 应当考虑 UAM 运输需求,固定型垂直起降点可分布在楼顶、公园、社区等公共区域。

结论:我们认为最适合 UAM 运营的方式是将 eVTOL 航空器作为一种公共的共享式的交通 载运工具向公众开放。通过统一的承运商、统一制式的载运工具在一座城市范围内开展相 关服务。高端定制飞行服务根据用户的出行需求在指定地点专机接送,适合时间敏感、经 济条件良好的人群。

若将 UAM 类比于网约车市场,根据经营模式的不同,可分为全职网约车平台和兼职网约 车平台;根据车辆服务模式的不同,可分为出租车市场、专车市场、快车市场和拼车、顺 风车市场。

网约车中的优享/专车/豪华车等高端服务占比稳步提升。从易观数据来看,专车凭借优质 和安全的服务持续获得市场认可,其市占率逐年攀升。

对比有人专车/豪华车业务,无人 eVTOL 可有效节约司机成本。根据滴滴招股 对滴滴网 约车中国业务进行拆解,平台变现方式以收取佣金为主,从成本端来看,包括税金、司机 分成和司机补贴、乘客补贴、平台运营成本及费用:1)司机补贴,一部分是应对市场竞 争的支出,维护司机粘性,一部分是运营必需品,主要用以在高峰期调度运力;2)C 端 补贴,主要用于在一二线城市日常维系市占率;在三四线城市补贴提升渗透率;3)运维 费用,主要用于中后台的研发、安全保障、日常运维等支出。

对比滴滴豪华车分类,基本均为落地价 50W 以上的外资品牌车,虽然目前 eVTOL 的单机 价格远高于豪华车,但远期看降本空间较大。2021 年 10 月 24 日的小鹏汽车科技日上, 小鹏汽车生态企业小鹏汇天宣布,其第 6 代飞行汽车预计 2024 年量产,价格将控制在 100 万元以内。

以时的科技的 E20 eVTOL 为例,对市内交通 eVTOL 飞行成本进行拆分:固定成本包括 飞行器成本、保险费用和飞行员薪资;运营成本包括更换电池成本、电力费用、检查和运 营成本、起降费。目前“1 飞行员+4 乘客”的有人驾驶 eVTOL 价格约为 1000 万元/套, 假定每年的飞行小时和寿命与直升机类似,采用直线折旧法,残值为 0,每年折旧金额=飞 行器购买价格/使用寿命年限。假定 10 年后飞行器的价格降至 300 万元/套,年飞行小时由 1000 小时增加至 2000 小时,保险费用由每年 10 万元/套降至每年 5 万元/套,降落费由 100 元/次降低至 50 元/次;总计飞行时长、耗电量、电价、电池成本比重、电池寿命、检 查和运营成本、飞行员年薪不变。根据计算,一次约 6 km 的出行,4 名乘客的均价在 10 年后可降至 9 . 元,与网约车价格相近。

综上,1)短期:各主机厂陆续适航取证,由于多旋翼型市场准入早,率先在旅游观光市 场放量;2)中期:认证基本落地,复合翼型综合性能优良、安全系数高,进一步打开医 疗救护市场;3)长期:复合翼型、倾转翼型 eVTOL 齐头并进,若市内专车业务实现商业 化落地,可实现城市日常交通对公众开放,市场挖潜空间大。

参考报告

低空经济深度报告:强势起飞,未来已来.pdf

低空经济深度报告:强势起飞,未来已来。1)顶层政策:2021年2月,“低空经济”概念首次被写入国家规划。2023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,2023年全国共有15个省(自治区)将低空经济有关内容写入政府工作报告;2)低空空域:2023年12月21日,民航局将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,其中G(必须报备飞行计划)、W类为非管制空域。eVTOL通常飞行范围涉及G、W、D、E类空域;3)适航取证:2023年12月21日,亿航智能EH216-S航空器获得中国民航局适航证,成为全球首个获得适航证的无人驾驶载人eVTOL...

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