2025年eVTOL行业专题报告:低空经济下的未来航空器
- 来源:金元证券
- 发布时间:2025/11/05
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eVTOL行业专题报告:低空经济下的未来航空器.pdf
eVTOL行业专题报告:低空经济下的未来航空器。eVTOL(ElectricVerticalTake-offandLanding),即电动垂直起降飞行器,是近年来备受关注的新型交通工具,它融合了电动化、垂直起降和智能驾驶技术,结合了直升机的垂直起降优势与固定翼飞机的高效巡航能力,且使用绿色能源的电力作为驱动,可实现高效、低噪音、零排放、低成本的城市空中出行,是未来城市空中交通(UAM)的理想化核心载体。另外,在部分路面交通受阻区域(山路、陡坡、水域、峡谷),eVTOL可通过空中直线飞行跨越路面障碍,适用于交通、观光、救援等多种下游场景。
一、eVTOL:城市空中交通的理想核心载体
eVTOL(Electric Vertical Take-off and Landing),即电动垂直起降飞行器,是近年来备受关注的新型交通工具,它融合了电动化、 垂直起降和智能驾驶技术,结合了直升机的垂直起降优势与固定翼飞机的高效巡航能力,且使用绿色能源的电力作为驱动,可实现高 效、低噪音、零排放、低成本的城市空中出行,是未来城市空中交通(UAM)的理想化核心载体。另外,在部分路面交通受阻区域(山 路、陡坡、水域、峡谷),eVTOL可通过空中直线飞行跨越路面障碍,适用于交通、观光、救援等多种下游场景。
国家支持政策
即将在6个城市开展eVTOL试点:在2024国际电动航空(昆山)论坛上,中国航空运输协会通航业务部、无人机工作委员会主任孙卫国透露,中央空管委即 将在六个城市开展eVTOL试点,初步确定为合肥、杭州、深圳、苏州、成都、重庆。试点文件对航线和区域都有相关规划,对600米以下空域授权部分地方 政府。这次开放授权打破了空域管理以往高度集中的模式,为低空经济发展提供了更灵活、更具适应性的空域资源配置方式。地方政府拥有更多的空域管 理自主权时,同时也意味着将承担更多的责任。
地方补贴政策
适航取证:补贴的“重中之重”获得中国民航局颁发的型号合格证(TC)、生产许可证(PC)和标准适航证(AC)是eVTOL迈向商业化运营最关键的一步。 因此,多地都对这一环节开出了最高1500万元的奖励,显著降低了企业的研发和认证成本 。 基础设施建设:打造“数字基座”政策支持不仅包括对直升机、eVTOL起降场等硬件设施的建设补贴 ,也涵盖对通信、导航、监视等智能化“数字基座”的 投入 ,共同构建起支撑低空飞行的现代化基础设施生态。 应用场景培育:从“能用”到“好用”为了激发市场需求,各地积极鼓励应用场景的创新。例如,成都创新性地对低空载人航线实施“双向补贴”,既补贴 运营企业,也补贴乘客票价,有效培育早期市场 。深圳、合肥、珠海等地则已开通面向商务通勤和低空旅游的示范航线,开通单条载人航线的补贴在15-30 万元左右,运营补贴基本在100-300元/架次。
eVTOL核心技术:分布式电推进系统(DEP)
eVTOL的发展极大程度得益于分布式电推进系统(Distributed Electric Propulsion,DEP)的应用,DEP采用多个相对较小功率电动机驱动较小直径风 扇的方式,取代超大直径风扇推进飞行器的设计;实现多点升力布置,安全冗 余配置,系统性地解决城市空中交通对安全性、噪音、起降性能和能效的多重 苛刻要求。相较传统燃油机,DEP具备以下特征:DEP 省略了复杂的机械结构,取消了传统的燃油直升机中原有的“发动机-主 减速器-传动轴-离合器-自动倾斜器-主旋翼”结构 ,可在任一位置完成升力 配置。 DEP 充分利用了电机的近似尺寸无关性,即一个大功率电机系统分解为总功 率相同的数个小功率电机系统后,整个系统的功率密度和效率基本不变。这 一属性也可延伸到更大电机功率、重量和尺寸的飞行器,迎合飞行器“大尺 寸”的趋势。这是活塞式发动机或涡轮发动机所不具备的特征,因为这些使 用化石燃料的发动机若在尺寸上缩小,其功率密度、效率和可靠性都会受到 很大的影响,付出更大的代价。
eVTOL构型更加丰富,互补适用更多场景
DEP使得eVTOL构型发挥空间更大:由于省略了复杂的机械 结构 ,加之电机的尺寸无关特性,分布式电推进(DEP) 技术使得eVTOL的构型突破了传统架构的限制,具有广阔的 设计空间。 不同构型之间互补:虽然有机翼构型能够大幅提升巡航效 率 ,但同时增加了全机重量,更适合航程长、速度快的任 务;而直升机和多旋翼构型缺少前向推力系统,因此适合 航程短、速度要求不高的任务。未来有望形成多旋翼“短 途慢飞”,复合翼“中程稳飞”,倾转旋翼“远途快飞” 的多种构型并存、按需选择的市场格局。
相较燃油直升机的对比优势
以Joby eVTOL为例,相较贝尔206、罗宾逊R44 等直升机的 噪声水平明显更低(通常低15分贝),这主要是由于新型 动力总成下,电动垂直起降飞行器旋翼桨尖速度能够大幅 降低,进而减弱了全机气动噪声。低噪音尤其适用于城市 出行场景,对城市居民更为友好。
二、适航取证之路
当前适航取证:4年3证,有望加速
作为民用航空器,任何一架eVTOL从设计到商业落地需经历:申请并获得型号合格证(TC)——获得单机适航证(AC)——生产 许可审定并获得生产许可证(PC)——申请运营合格证(OC)以实现商业化运营。适航取证的难度大致为 TC > PC > AC。
适航取证各环节关注重点
当前eVTOL审批原则上按照“一事一议”。eVTOL作为一个全新的产品,尚无专用成体系的审批细则,目前主要参照SC-VTOL、CCAR-23、CCAR-27等要 求进行审批。预计随审批体系成熟,eVTOL的整体获证周期、成本有望得到不同程度下降。
目前适航审定的主要难点:
技术创新性带来的审定挑战:eVTOL 采用电推进、分布式动力、多旋翼 / 复合翼构型等大量创新技术,这些技术在航空领域应用经验少,缺乏成熟的 适航审定依据和方法。例如,分布式电推进系统的安全性、可靠性如何通过 适航标准验证,需要民航局和企业共同探索。
安全标准要求极高:航空适航对安全性要求近乎苛刻,eVTOL 要在城市等 复杂环境中运行,需满足抗干扰、防碰撞、动力失效后安全着陆等一系列严 格安全标准。需进行大量的测试验证,包括地面测试、风洞试验、飞行试验 等,仅飞行试验就需涵盖各种工况、故障模式,耗时漫长。
跨学科跨领域的复杂性:eVTOL 涉及航空、电力、电子、控制、材料等多 个学科领域,适航审定需要对这些领域的技术进行综合评估,协调不同领域 的标准和要求,增加了审定的复杂性和难度。
审定体系和流程的完善需要时间:我国针对 eVTOL 的适航审定体系和流程 还在不断完善中,从标准制定、审定机构能力建设到审定流程优化,都需要 时间积累经验。与传统航空器相比,eVTOL 的适航审定是一个新的领域,没 有成熟的模式可以完全借鉴,需要逐步探索和建立。
三、下游应用市场:短期旅游,长期出行
短期内eVTOL主要场景:低空旅游
从目前各地发布的低空场景需求和供给清单来看,低空文旅是未来短期内eVTOL的主要应用场景。一方面,由于电池、飞控技术和构型的制约,目前的 eVTOL续航里程都较短,更适用于短途的观光;另一方面,目前取证eVTOL较少,唯一取得四证的载人eVTOL为亿航EH216-S,其取得的运营合格证类型为 “载人类”OC,即允许在特定区域经指定运营商向乘客销售票据,在允许环境下进行封闭场景飞行——“A点起飞,A点降落”,而允许环境是指“正常 (晴朗、多云)天气下的昼间、人烟稀少、低海拔区域的120米相对高度以下、始终在远程操控机视线范围内”。以上条件均指向低空文旅观光场景,其 运营环境相对安全,契合局方目前对于低空飞行商业活动的谨慎态度。
根据中国旅游协会智慧旅游分会调查,在1000份低空旅游目标消费者的受访问卷中,低空旅游潜在消费者的消费能力较强,每年旅游消费在5000-20000 元之间的人数最多,但仅有43.5%听说过低空旅游,可见广阔的培养与发展空间。超过60%的受访者有意愿参与低空旅游的体验,主要看重与传统旅游相 比视角独特、体验新颖。大部分人接受的服务价格区间在300-500元,有约1/5人可接受500-800元的价格,再高的价格只有少部分人愿意承受;且大部分 人可接受的旅游时长在15-25分钟。在受访者中,61%目标消费者是非常看好低空旅游的前景,32.6%的目标消费者认为前景一般,6.2%的目标消费者不看 好低空旅游的前景发展。
eVTOL低空旅游的市场规模测算
据文旅局数据,截至2024年我国A级景区有16541家,假设随后每5年A级景区数量新增2%。2025-2040年,假设开展低空文旅的景 区比例逐步由1%上升至20%,选择低空文旅体验的消费者渗透率也逐步由2%提升至20%,在每人次票价300元的基础上,消费市场 规模有望由5亿元增长至1053亿元;同时,假设每个景区需要配备5架eVTOL,每架eVTOL的价格为200万元,则销售市场规模有望 由17亿元增长至351亿元。
短期内eVTOL主要场景:低空出行
低空出行是相对较为远期的应用场景,主要依托城市空中交通网络的构建,最先呈现出的是“空中巴士”业态,即固定班线的点对点 交通,早期主要围绕“机场-市中心”的联程接驳,后期将拓展为城际通勤,目前已有“深圳-珠海”、“江苏南通-上海浦东”、“江 苏昆山-上海浦东”等航线开通;随后呈现的或是“空中出租车”的包机共享经济模式,可不局限于固定班线;最后呈现出“私家车” 模式,即高净值消费人群私人购买并用作个人出行用途。
eVTOL低空出行的市场规模预测
低空出行这一场景发展起步较晚,受空域开放进程加速、eVTOL取证数量增加、续航能力提升与垂直起降场网络铺开的多重作用驱动, 自2030年开始形成市场规模。客运方面,乘客主要承接飞机、高铁的商务舱与头等舱旅客,随着成本优化和大众接受度的提升,上 述目标人群越来越多选择低空联程接驳服务。包机及私人购买方面,eVTOL凭借私密性、高效性、便捷性、安全性及较低购买成本五 大优势,对高净值人群形成了强大吸引力。随着eVTOL安全性能提升、消费消费者心智更加成熟、价格下探(尤其当触及高级私家车 相近的价格带),将带动eVTOL销量提升。据波士顿咨询预测,2030-2035年,我国在低空出行领域的市场规模将由2亿美元增长至18 亿美元,出行用eVTOL年销量将由300架增长至7000架。
四、商业化进程
eVTOL商业化进展-国内
近年来国内外eVTOL产品迎来井喷,国内主要以多旋翼和复合翼为主,代表产品包括亿航EH216-S和峰飞V2000CG,均 已取得三证,其余厂商包括时的科技、沃飞长空、汇天、沃兰特等也紧锣密鼓开展取证,预计到2026-2027年我国将 迎来eVTOL的密集取证期。海外方面,更多厂商选取倾转旋翼技术路线,开展多项适航技术测试,9月底Beta已递交在 美股进行首次公开募股(IPO)的申请。
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