2024年低空经济专题报告：政策密集催化，eVTOL商业化元年或至

一、低空经济：顶层设计定调，行业发展提速

1.1 新质生产力代表，低空经济前景广阔

低空空域通常指距离地面垂直高度 1000 米以内，视地区特性和实际需求可扩展至 3000 米以内 的空域。低空空域分为管制空域 、监视空域和报告空域三类。2023 年 12 月，民航局根据相关 要求和工作安排，发布《国家空域基础分类方法》，推进国家空域分类的实施工作。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。

低空经济一般是指以低空空域为依托，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动为 牵引，辐射带动航空旅游、支线客运、通航服务、科研教育等相关领域融合发展的综合性经济 形态。低空经济的产业链广泛，包括低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等多个环节。 低空经济的发展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，可以辐射带动 相关领域融合发展的综合性经济形态，具有产业链条长、辐射面广、成长性和带动性强等特点。

新质生产力代表，远期市场空间有望超万亿。随着低空空域的逐步开拓和应用，出行方式、 生活方式将有望大幅改变。低空经济的建设，不仅可以推动相关基础设施建设、产业链发展， 如低空制造、低空飞行、低空保障及综合服务等相关产业链发展，有利于推动扩大内需，也可 以推动农业、工业等行业创新，有利于打通隔阻，促进相关产业融合，为经济高质量发展注入 强大动力。据粤港澳大湾区数字经济研究院预测，到 2025 年，低空经济对中国国民经济的综 合贡献值将达 3-5 万亿元。

1.2 低空经济顶层设计出台，行业发展提速

自 18 世纪以来，人类开始对低空飞行进行不懈探索。伴随着科技突破的驱动及配套产业的进 步，感知技术、通信技术、定位和导航技术、智能算法的发展推动低空空域数字化，使低空领 域从“可通达”转向“可计算”，甚至“可运营”，低空空域背后潜藏的较大经济价值逐步被 发掘。政府政策的出台推动低空飞行的规范化，为低空空域的有序开放、产业生态的建设等奠 定稳固基础。如今，低空经济逐步走向应用普及阶段，未来低空空域将加速转换为重要经济资 源，推动社会繁荣发展。

自上而下，中央+地方政府的双层政策支持为低空经济的发展构筑坚实基础。随着相关法律法 规及国标规定的出台，低空行业逐步进入有法可依的规范化发展新阶段。目前，低空经济已获 中央及地方高度重视。2023 年中央经济工作会议将低空经济提高至战略新兴产业高度。2024 年 3 月，低空经济被首次写入政府工作报告中。此外，民航局制定完善相关领域的技术要求和 飞行器的适航标准，将采用以空域分类为基础的全新管理模式，全面优化低空空域资源的利用 率，大幅度拓展低空飞行空域面积，以适应我国低空经济蓬勃发展的现实需求。随着政策的持 续推进和技术标准的不断优化，低空经济将成为培育我国竞争新优势、增长发展新引擎的战略 选择。

近年来，全国多地政府先后出台相关文件，广东、云南、四川、陕西、江西、江苏等多省都 将低空经济写入 2024 年政府工作报告，旨在辐射带动相关领域融合发展，形成以低空经济为驱动的新质生产力。云南省因地制宜致力于打造“通航+旅游”的低空经济形态，四川在产学 研结合、拉动无人机产业投资等多维度发力，推进通航产业快速步入低空经济产业发展轨道。 广东省明确提出将支持建设深圳、广州、珠海的通用航空产业综合示范区，打造大湾区低空经 济产业高地，未来粤港澳等地区将成为低空经济发展示范区。在试点方面，民航部门批复涉及 许可审批优化、监管模式调整、机场建设分类、跨业态融合、信息平台建设、无人机物流配送 等多个领域通航改革试点，覆盖 80%以上省份。

低空产业市场规模加速扩大，主要受政策支持、相关管理服务及安全监管体系逐步完善多重 因素催化。一方面，中央、地方双重政策支持框架大力推动低空经济与传统产业融合，民用无 人机在农、林、渔、牧、娱乐产业以实现行业普及，在城市场景、物流行业的管理模式与技术 标准已具备推广基础。另一方面，硬件、技术等方面的改革创新举措陆续出台，机场建设、飞 行器准入管理、飞行服务保障等规则逐步完善。

1.3 应用场景广阔，eVTOL 有望成为应用载体

目前，各国低空经济已经入快速发展期。美国低空经济发展特点在于市场参与度高，政府部 门仅作宏观把控，2023 年美国联邦航空局（FAA）密集出台一系列 eVTOL 领域管理文件，制定 了城市空中交通管理体系架构，发布 eVTOL 飞行员的最新的系统培训要求和考核规则。欧盟航 空安全局（EASA）在飞行器运行要求、电池储备要求、飞行员执照等方面完善规则，并颁布了 eVTOL 飞机专用起降平台的相关设计规范。德国侧重研发，大力投资无人机技术研发。英国重 视低空经济的广泛应用层面，例如监测农作物生长、建筑结构及安全等，并积极制定相关资金 扶持政策。

我国低空经济也展现出较大的增长潜力与市场机遇。目前深圳低空经济企业数量全国第一，其 2023 年低空经济的年产值已超过 900 亿元，同比增长 20%，新开通无人机航线 77 条，新建无 人机起降点 73 个，完成载货无人机飞行量 60 万架次，其规模全国第一，消费级无人机占全球 70%的市场份额，工业级无人机占全球 50%的市场份额。据赛迪顾问测算，2023 年我国低空经 济规模达到 5059.5 亿元，增速达 33.8%。据《中国低空经济发展研究报告（2024）》，到 2026 年我国低空经济规模有望突破万亿元，达到 10644.6 亿元。

通用航空、无人机产业是低空经济的重要载体。无人机产业是低空经济的主导产业，通用航 空是低空经济的重要组成部分。随着低空空域改革取得突破，通航市场也将快速增长，根据航 空工业发展中心，预计到 2025 年，我国通用航空器保有量将达 5343 家，2040 年将接近 4.5 万 架。未来，无人机在各行业也将得到更为广阔的应用，无人机民用化进程加快，据中商产业研 究院预测，2024 年民用无人机市场规模将达 1765 亿元。

二、eVTOL:下一个出行风口，商业化元年或至

2.1 低空经济重要载体，短途运输优势明显

eVTOL 是低空经济重要载体之一，2024 年有望成为商业化运营元年。电动垂直起降飞行器 eVTOL 及电动化且不需要跑道可以垂直起降的飞机，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，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。eVTOL 的优势使得其 有望成为低空经济的重要载体之一。参考李凯等的《eVTOL 航空器研制现状及发展趋势》，在 诸多 eVTOL 航空器研制厂商中，既有波音、空客等传统民用航空器制造商，又有 Joby、 Volocopter 等初创科技企业。根据美国垂直飞行协会 2023 年 7 月的统计，全球 eVTOL 航空 器型号已达 853个，发展前景大，众多企业广泛参与。分国家来看，美国、德国、英国、中国 等国布局较快，技术相对成熟。我们认为政策催化+企业广泛参与下，2024 年有望成为 eVTOL 商业化运营的元年。

电动垂直起降飞行器一般采用电动力驱动，电动力包含电池 、燃料电池等不同能源形式。参 考邓景辉《电动垂直起降飞行器的技术现状与发展》:1)eVTOL在构型方面，多旋翼、复合翼以 及推力矢量是当前 eVTOL 航空器所采用的主要三类构型;2) 在控制方式方面，可以分为无人 驾驶和有人驾驶；3）在动力方面，可以采用混动和纯电模式。混合动力 eVTOL 更适合短途城 际航线垂直起降模式，是城市空运市场从传统动力飞机向全电动飞机发展的重要过渡。

目前的 eVTOL 有效载荷相对较小，主要适用短距离行驶，未来潜在应用场景大。参考张洪 《eVTOL 飞行器的发展态势与应用场景综述》，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。目前，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。我们认为，eVTOL 短期可应用到载货等场景，随着离适 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六大类行业场景。

在 50-400 公里出行需求，eVTOL 相比其他传统出行方式具有一定优势。eVTOL 在特定路程范围 内,具有高效便捷、低噪音、低碳排放、舒适私密等优点，与传统出行交通工具相比，在综合 用时、碳排放、私密性、舒适性等方面具有一定优势。在航行距离方面，直升机和 eVTOL 两类 运输方式则主要覆盖了 50-400 公里左右的中短途出行需求，在这个距离上，eVTOL 综合用时相 对较短。

随着 eVTOL 产业链走向成熟，飞行汽车有望在非城市场景率先落地，拓展旅游、消防、巡航、 农业等场景应用，未来城市场景尤其是载人和物流场景将进一步打开市场空间。2024 年 3 月， 工业和信息化部等四部门联合印发《通用航空装备创新应用实施方案（2024—2030年）》，提出 到 2027 年，我国通用航空装备供给能力、产业创新能力显著提升，现代化通用航空基础支撑 体系基本建立，高效融合产业生态初步形成，通用航空公共服务装备体系基本完善，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。

以无人机、eVTOL、UAM 为代表的新通航赛道景气度较高，商业化运营潜力大。2023 年，全球 通用航空市场增长强劲。来自 GAMA（美国通用航空制造商协会）的数据显示，截至 2023 年 9 月，全球通用飞机交付量为 2656 架，其中固定翼通用飞机交付 2029 架、较 2022 年同期增长 10.1%；直升机交付 627 架、较2022 年同期增长 8.5%。至2023 年底，我国通用航空飞行器（不 含无人机）保有量约为 5000 架，比 2022 年增长 5%；传统通用航空飞行量（不含无人机）约为 135 万小时，比 2022 年增长 11%；传统通用航空运营企业（不含无人机）690 家，比 2022 年增 长 4%；无人机注册数量 120 余万架，比 2022 年增长 25%；无人机飞行量约为 2300 万小时，比 2022 年增长 10%；无人机通用航空企业 1.9 万余家，比 2022 年增长 26%。我们认为，目前国内 无人通用航空处于产业链早期阶段，随着各地基础设施建设及相关无人航空产品量产，未来商 业化运营潜力大。 产业链端发力，亿航等企业进展较快。eVTOL 仍处于商业化应用过渡的早期阶段，目前国内多 家企业已经有验证机或原型机。相比其他企业，亿航智能商业化进展较快，其 2017 年便开始 载人飞行试验，到 2023 年底获得标准适航证。从订单角度来看，目前小鹏汇天、亿航智能等 企业已经具有一定小批量订单，商业化进程逐步加速。

参考赛迪顾问，2023 年，由于低空经济政策驱动以及 eVTOL 商业化进程的提速影响，中国 eVTOL 产业规模达到 9.8 亿元，同比增长 77.3%。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，四个区域总体产业规模在 3 亿元左右。赛迪顾问预计 2024 年 eVTOL 产业将迎来第一轮商业化爆发周期，规模将大幅提升 随着多机型适航认证的加速推进，将保持较高增长态势，预计到 2026 年将达到 95.0 亿元。

2030 年全球 eVTOL 直接销售市场规模有望超两千亿人民币。参考保时捷管理咨询，2030 年中 性预期下，仅测算直接销售 eVTOL 市场，国内 eVTOL 市场规模有望达到 500 亿元，全球市场规 模达到两千亿元。考虑间接带动的其他产业链，eVTOL 潜在市场空间大。

2.2 适航取证核心卡点之一，空管信息化建设势在必行

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。亿航智能在适航认证方面 推进较快，成为 eVTOL 行业内首先集齐“三大通行证”的企业，2023 年 10 月获型号合格证 （TC）、2023 年 12 月获标准适航证（AC）、2024 年 4 月获生产许可证（PC），三证均为全球首 张。

顶层设计下，适航审定有望加速。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。我们认为，政策支持+法 规逐步完善的情况下，eVTOL 适航审定有望加速。

适航测试重要性逐步提升。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》 对最大起飞重量超过 25 千克及以上的中型及大型无人航空器提出“强制”适航许可的规定。 因此，随着各类企业入局 eVTOL 领域及不同机型迭代，飞行器数量及种类有望大幅提升，为了 满足适航许可的需求，对应的检测、评估、认证服务需求都有望提升。 空管现代化成趋势，空中交通管制系统重视度有望提升。近年来，我国空中交通运输发展迅 速，繁忙地区的空域资源日趋紧张。为缓解此矛盾，在现有空域不扩大的情况下，只能增加单 位空域内的容量，提高空域资源的利用率，即缩小飞机之间安全飞行的间隔。民航空管产业的 繁荣将带动空管建设需求。空中交通管制系统是空管系统的核心部分。提供监视服务的雷达犹 如空管系统的“眼睛”，收集空域中飞机的相关高度、速度、方向等数据后传输至作为“大脑” 的空中交通管制系统中，空中交通管制系统自动与预定飞行计划做比对，根据比对结果，管制 员做出飞机下一步飞行动作的调度指令，通过通信系统传达至飞行员，飞行员按指令完成飞行 调整。同时，空中交通管制系统还能提供碰撞预警、天气预警信息，保障飞行安全。我们认为， 未来随着低空经济的发展，基于卫星导航、数据链通信、自动相关监视、5G-A 的规模性互联和 通感一体等新技术形成的空天地一体的网络化的空管系统有望成为发展趋势。

“通感一体”的网络覆盖有望成为低空信息通讯的发展重点之一。为了实现对无人机等低空 飞行器的有效管理，需要监管者能在任何时间、任何地点和其保持低延迟的双向通讯，因此通 感一体化成为发展重点。通感一体基于电磁波反射原理，利用回波时间差、多普勒效应及反射 波束解析，计算出运动物体的距离、速度和位置等状态参数，进而主动完成目标测距、测速、 测角、成像、目标检测、目标跟踪和识别等能力。通感一体将通信、感知、算力等多种能力融 合，让通信网络具备上了类似雷达的探测、跟踪、感知能力，比较直观的改变是，传统通信基 站将成为通信和雷达的混合体。通感一体是 5.5G 乃至 6G 阶段的重要应用场景，被视为低空经 济发展的核心技术支撑。以杭州 5G-A 通感一体示范项目为例，5G-A 不仅能够赋能汽车交通和 航运，同时也能够为无人机安全飞行保驾护航。在低空飞行应用中，该项目充分利用了 5G-A 兼具的通信和感知能力，精准的坐标定位，以及低时延的轨迹追踪。

2.3 低空基建先行，配套设施有望率先受益

低空经济配套基础设施建设有望率先开启。低空经济以低空空域为依托，但中国工程院院士 樊会涛指出，目前，全国通航使用低空空域不足 30%且未成网连片，低空空域开发空间大。今 年以来，各省份的空域开放步伐逐步加大，对低空空域的开发和使用，有望推动相关基础设施 建设需求，以通用机场为代表的基础设施，为各类航空器的起降、备降、停放、试飞、维保提 供了支撑，是低空经济的重要组成部分，有望率先受益。

工程设计等需求有望增长，相关企业有望受益。各地加速低空经济相关技术设施建设，以苏 州为例，3 月 15 日，苏州市公共资源交易平台上发布一则“苏州交通投资集团有限责任公司关 于苏州通用机场（暂定名）选址报告及可研报告（含专题）编制及上报服务项目招标公告”。 我们认为，随着各地低空经济规划逐步落地，工程设计、信息基础系统等需求有望快速提升。

三、eVTOL 产业链：技术迭代加速，核心部件有望受益

3.1 eVTOL 产业链构成

eVTOL 主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。参考保时 捷管理咨询分析，典型的 eVTOL 产品含有上百套设备,十多个子系统,设备间的机械、电气、通 讯接口繁杂,对下游主机厂系统集成和整机研发提出了很高要求。eVTOL飞行器主要由机体子系 统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。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 电池及动力系统成本占比达到 50%左右。eVTOL 的核心系统主要分为电池、动力系统、 电子设备和飞控系统以及机体 4 大类。参考《Lilium Analyst Presentation》，Lilium 公司的 eVTOL 价值量，单价价值量为 250 万美元，价值量最高的是推进系统、内部结构件、航空电子 设备与飞行控制器，推进系统的价值量占比达到 40%，内部结构件、航空电子设备与飞行控制 器分别占 25%、20%，而能源系统占 10%，装配件占 5%。与新能源汽车对比，eVTOL 电机电控成 本占比更高。

3.2 能源系统：高能量密度电池渗透有望加速，固态电池迎新机

eVTOL 对电池能量密度等要求较高。 eVTOL 对于电池的要求包括高比能、高功率、快充及长寿 命等，电池的比能量（能量密度）水平决定 eVTOL 的航程。而比功率（功率密度）与 eVTOL 飞 行性能有关，倍率与 eVTOL 充放电快慢有关，循环次数决定电池的寿命。作为 eVTOL 技术的核 心组件，电池的性能和安全性可以影响 eVTOL 飞机的性能和市场接受度。

eVTOL 对电池倍率性能和安全性要求较高。根据 William L. Fredericks et al《Performance Metrics Required of Next-Generation Batteries to Electrify Vertical Takeoff and Landing (VTOL) Aircraft》，对于搭载 52.5kWh 电池包，续航 73 英里（117km）的 eVTOL,其起 飞时的放电功率达到了 4C,下降时的放电功率接近 5C。这是由于下降时电池 SOC 和电压降低， 相同功率下，需要更大的电流（P=V*I）。这与目前的电动汽车区别很大，电动车下坡时不仅不 耗能，还能通过电机进行能量回收，增加整体续航里程，而电动飞机下降时与上升时一样耗能。 此外，除了电池产生的热量外,由于着陆段和起飞段的高电流,其他动力系统部件也会产生额外 的热量,对电池热管理和安全性有了更高的要求。

多家厂商入局，高镍三元和硅基方案有望受益。面对万亿级别的低空飞行市场，国内多家电池厂商入局：1）宁德时代已于 2023 年 7 月 19 日与中国商飞、上海交大企业发展集团共同成 立商飞时代（上海）航空有限公司，并在此前的 2023 年 4 月发布了凝聚态电池，能量密度突 破 500Wh/kg；2）国轩高科与亿航智能于 2023 年末签订战略合作协议，双方将共同开发基于亿 航智能 eVTOL 产品的动力电芯、电池包、储能系统和充电基础设施，探索产业协同发展新模式。 3）中创新航与小鹏汽车深度绑定，针对低空出行开发的新锐 9 系高镍／硅体系电池，在保证 高功率、高快充能力的同时，实现了轻量化和安全性能的跨越式提升。

固态电池是未来发展方向。传统的液态锂电池具有一定的缺陷。1）传统液态锂离子电池的安 全性有上限。有机易燃电解液在剧烈的撞击等条件下会引起一定的安全隐患，且液态电池隔膜 的耐热极限约为 160 度，超过此温度后聚合物会转化为流动态，导致正负极直接短路。2）当 前液态锂电池的材料体系逐渐达到上限。当前液态锂电池能量密度上限约为 350Wh/kg，目前 基于氧化物正极与石墨负极的传统锂离子电池的能量密度越来越接近其理论上限。 固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。固态电池可以缓解液态电池的问题。可以 搭配高比能材料，大幅减重，能量密度提升，量密度有望达到 500Wh/kg 甚至更高。在安全性 方面，固态电池具有高强度、高电化学稳定性以及高燃点。在工信部装备工业司对《中国制造 2025》的解释中也明确提出了“建立和健全富锂层氧化物正极材料/硅基合金体系锂离子电池、 全固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等下一代锂离动力电池和新体系动力电池的产业 链”。

固态电池分为半固态、准固态、全固态三种类型，具有高能量密度+高安全性的优势。半固态 （Half solid）液体电解质质量百分比<10%，准固态（Nearly solid）液体电解质质量百分比<5%，全固态（All Solid）不含有任何液体电解质。固态电池的两大优势：高能量密度+高安 全性。 1) 高能量密度：全固态电池电化学窗口可达 5V 以上，高于液态锂电池（4.2V），可以匹配 高能正极和金属锂负极，大幅提升理论能量密度。此外，固态电池可简化封装、冷却系统， 在有限空间进一步缩减电池重量，体积能量密度较液态锂电池石墨负极提升 70%以上。当 前液态锂电池能量密度已经逐渐逼近上限（350Wh/kg），而固态电池能量密度有望达到 500Wh/kg 甚至更高. 2) 高安全性：固态电池将液态电解质替换为固态电解质，大大降低了电池热失控的风险。热 稳定性通常指聚合物抵抗热分解的能力，不同成分的固态电解质耐热极限差异较大（400 度-1800 度不等），但均显著高于液态电池不超过 60 度的最高工作温度。半固态、准固 态电池仍存在一定的可燃风险，但安全性优于液态锂电池。很多无机固体电解质材料不可 燃（如氧化物固态电解质热稳定性高达 1000 度）、无腐蚀、不挥发且不存在漏液问题。

全固态电池的投用尚需时日，半固态电池是由液态电池向全固态电池过渡的中间方案。全固 态电池具有能量密度高、安全性能好的优势，但是现在实施全固态电池会遇到很大的阻碍，主 要包括以下三个方面：1）固-固界面接触导致电池内阻较大；2）离子电导率不高，现有的固 态电解质导电率相较液态电解质低 1-2 个数量级；3）当前由于未产业化，全固态电解质成本 较高。半固态电池是向全固态电池过渡的中间方案，1）半固态电池保留一定量电解液，循环 性能及倍率性能优于全固态电池；2）半固态电池电极材料浸润在电解液中，可以改善固态电 池导电率低的问题；3）半固态电池目前成本比传统锂电池略高，相较全固态电池处于较低位 置。 半固态电池对现有材料体系冲击较小。1）正极材料方面：目前现有的磷酸铁锂、锰酸锂、钴 酸锂、三元 NCM 等正极材料仍可延续使用；2）负极材料方面：目前主流的石墨系、以及未来 的硅碳系均可使用，由于半固态电池中仍然存在一定量的液态电解质，所以锂金属负极目前尚 不适用；3）电解液方面：目前仍需要少量的有机溶剂浸渍，现有主流的锂盐 LiPF6 以及 LiTFSI、LiFSI 等新型锂盐仍然需要添加；4）隔膜方面：由于半固态电池中仍然存在一定量 的液态电解质，仍然需要隔膜隔绝正负极防止短路，而且在一些情况下隔膜仍然要被用作骨架 支撑，但是对隔膜的技术要求可能会发生变化。

全固态电池或将对传统液态电池四大材料体系造成较大的冲击。正极材料未来更可能使用高 比能材料；负极材料中金属锂有望应用；电解质体系中液态溶剂将被完全取代；隔膜将被逐步 替代。

3.3 电机电控：功率密度及适航性是重点

电机电控是 eVTOL 核心动力单元。eVTOL 一般采用多电机，参考刘巨江等《不同构型电动垂直 起降飞行器动力系统的安全性评估》，以四轴八桨多旋翼构型 eVTOL 为例，垂直推力系统主要 由 8 套垂起电机、电调、REU、电机冷却系统和螺旋桨组成，相比新能源汽车，电机较多,多冗 余度的动力架构设计可以提升电动飞行器动力架构的安全性。

参考邓景辉《电动垂直起降飞行器的技术现状与发展》，电动垂直起降飞行器对电机效率和转 矩密度的要求较高，永磁同步电机是电推进动力系统很具前景的方案。当前电动垂直起降飞行 器，如 Joby S4、Archer Midnight 等均采用了永磁同步电机。与新能源汽车相比，eVTOL 电 机具有安全性、环境适应性、功率密度等要求： 1） 安全性：紧急情况下冗余 50%功率输出，第一指标。 2） 环境适应性：可以适应海拔 8000-12000m，极冷极热-90℃~70℃。 3） 功率密度要求高：电机重量是电动飞机的设计要求的重要指标。 4） 螺旋桨驱动电机轴承需承受多方向突加载荷。

电控环节：SIC 有望加速渗透。作为第三代半导体材料的代表，SiC 具有大禁带宽度、高击穿 电场强度、高饱和漂移速度和高热导率等优良特性。SiC 的禁带宽度（2.3-3.3eV）约是 Si 的 3 倍，击穿电场强度（〖0.8×10〗^6 V/cm-〖3×10〗^6 V/cm）约是 Si 的 10 倍，热导率 （490W/(m·K)）约是 Si 的 3.2 倍，可以满足高温、高功率、高压、高频等多种应用场景。我 们认为 eVTOL 部分场景有输出功率的需求，对耐压性能要求相对较高，SIC 电控有望加速渗透。

3.4 机身结构：轻量化材料有望受益

eVTOL 对重量有较高要求，碳纤维复合材料应用潜在空间大。碳纤维的主要优势之一是减重增 强，其拉伸强度超过钢铁的 5 倍，而重量仅为钢铁的 1/4 左右，因此在低空飞行器领域的应用 前景非常广阔。在 eVTOL 整体结构中，高达 70%的材料采用复合材料，其中 90%的复合材料为 碳纤维复合材料。根据 Stratview Research 预测，空中汽车行业对复合材料的需求预计将在 6 年内增长约 20 倍，从 2024 年的 110 万磅（约 500 吨）增长到 2030 年的 2590 万磅（约 11750 吨）。 碳纤维材料是轻量化机身材料，可以提升续航，优势明显。主流 eVTOL 设计方案普遍采用碳纤 维作为主要机身结构材料。根据 Stratview Research 数据显示，在复合材料的应用方面，约 75%至 80%用于构造飞行器的主要结构和推进系统，其次为横梁、座椅结构等内部应用占 12- 14%，电池系统、航空电子设备和其他小型应用占 8-12％。碳纤维的主要优势包含：

1） 质轻且高强度，碳纤维的小型化、轻量化设计对 eVTOL 的性能和效率影响较大。这种材料 的密度仅为传统钢材的 1/4，有助于降低 eVTOL 的整体重量及结构占用的空间，同时保障 了结构的强度和刚性； 2） 耐腐蚀性，碳纤维的化学稳定性高、抗腐蚀性强，当 eVTOL 在各种腐蚀环境下仍能保持其 稳定性和安全性，从而提高了 eVTOL 的使用寿命并减少了 eVTOL 的维护及更换成本； 3） 高温耐受性，即使在高温环境下，碳纤维也能保持其力学性能，物理变化小，不会产生蠕 变或疲劳现象，确保了 eVTOL 外部结构的完整性和稳定性，提高使用寿命； 4） 电磁干扰防护，与传统金属材料相比，碳纤维在抗电磁干扰方面具有优势，这有助于增强 eVTOL 的电磁兼容性、稳定性和可靠性。

纤维复合材料可以按照聚合物的不同，可分为热固性复合材料和热塑性复合材料，目前热固性 材料用量较大，热塑性材料发展潜力较大。目前我国用量最大的材料是由热固性碳纤维复合材 料形成的复合材料。相比之下，热塑性碳纤维复合材料具备抗冲击力强、可循环使用等优点， 近年来在民用、军事层面均得到了广泛运用。其常规成型方式有热压罐成型、拉挤成型、缠绕 成型等，特点是适用范围光、技术水平高，但也具备生产成本高、效率低的短板。同时，近年 来也出现了各类新型成型工艺，如自动纤维铺放成型、超声波快速固结成型、激光固结成型、 电子束固结成型、真空辅助成型、3D 打印成型等。

国内碳纤维企业逐步发力，产能持续扩张。全球范围内，碳纤维主要制造商有东丽、吉林化 纤、中复神鹰、赫氏、东邦、三菱、西格里、新创碳谷、宝旌等。2017年后，国产碳纤维产能 持续加速，目前全球十强碳纤维制造厂家中已有四家中国大陆企业，并且仍在持续进行扩产。 2023 年，吉林化纤宣布进行 15,000 吨高性能碳纤维的扩产，宝旌宣布在 2025 前完成 30,000 吨产能扩增，中复神鹰宣布 2026 年完成 30,000 吨产量。

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