2024年低空經(jīng)濟(jì)專題報(bào)告：eVTOL產(chǎn)業(yè)發(fā)展的5個(gè)核心問(wèn)題

2024年低空經(jīng)濟(jì)專題報(bào)告：eVTOL產(chǎn)業(yè)發(fā)展的5個(gè)核心問(wèn)題1“漫長(zhǎng)”取證路？觀點(diǎn)：在我們討論低空經(jīng)濟(jì)這個(gè)話題時(shí)，可以有很多角度。但對(duì)于eVTOL企業(yè)來(lái)講，首要的問(wèn)題可能是如何設(shè)計(jì)生產(chǎn)出好的產(chǎn)品并成功推向市場(chǎng)，在這中間有一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，就是適航取證。從某種程度上說(shuō)，在需求沒(méi)問(wèn)題的前提下，適航取證的進(jìn)展是決定企業(yè)能否順利發(fā)展的核心因素。因此，針對(duì)民用航空器如何取得適航認(rèn)證，我們進(jìn)行了如下分析研究：型號(hào)合格證、適航證、生產(chǎn)許可證為民用航空器適航所需的“三大通行證”。根據(jù)《中華人民共和國(guó)民用航空法》和《中華人民共和國(guó)適航管理?xiàng)l例》規(guī)定，民用航空器的適航管理由中國(guó)民航局負(fù)責(zé)，需要對(duì)航空器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和維修，實(shí)施以確保飛行安全為目的的技術(shù)鑒定和監(jiān)督。民用航空器適航需要取得3項(xiàng)合格證，分別是：1）型號(hào)合格證（TC）：任何單位或者個(gè)人設(shè)計(jì)民用航空器，應(yīng)當(dāng)持航空工業(yè)部對(duì)該設(shè)計(jì)項(xiàng)目的審核批準(zhǔn)文件，向民航局申請(qǐng)型號(hào)合格證。2）適航證（AC）：按照規(guī)定生產(chǎn)的民用航空器，須經(jīng)民航局逐一審查合格后，頒發(fā)單機(jī)適航證。3）生產(chǎn)許可證（PC）：任何單位或者個(gè)人生產(chǎn)民用航空器，應(yīng)當(dāng)具有必要的生產(chǎn)能力，并應(yīng)當(dāng)在獲得型號(hào)合格證后，經(jīng)航空工業(yè)部同意后，向民航局申請(qǐng)生產(chǎn)許可證。1、型號(hào)合格證TC：檢查航空器設(shè)計(jì)是否滿足適航標(biāo)準(zhǔn)，是取得其余2證的前提型號(hào)合格證核心目的是檢查航空器設(shè)計(jì)是否滿足適航標(biāo)準(zhǔn)。型號(hào)合格證是中國(guó)民用航空局（CAAC）根據(jù)《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》頒發(fā)的、用以證明民用航空產(chǎn)品符合相應(yīng)適航規(guī)章和環(huán)境保護(hù)要求的證件。型號(hào)合格證主要包括以下內(nèi)容：型號(hào)設(shè)計(jì)、使用限制、數(shù)據(jù)單、有關(guān)適航要求和環(huán)境保護(hù)要求，以及對(duì)民用航空產(chǎn)品規(guī)定的其他條件或限制。民用航空器只有通過(guò)型號(hào)合格審定，才能投入生產(chǎn)和使用。型號(hào)合格審定流程從申請(qǐng)到頒證，一般要經(jīng)歷五個(gè)階段。型號(hào)合格審定是中國(guó)民用航空局（CAAC）對(duì)民用航空產(chǎn)品（指民用航空器、航空發(fā)動(dòng)機(jī)或者螺旋槳）進(jìn)行設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的過(guò)程（包括頒發(fā)型號(hào)合格證及對(duì)型號(hào)設(shè)計(jì)更改的批準(zhǔn)）。型號(hào)合格證審定程序一般包含：項(xiàng)目受理和啟動(dòng)——要求確定——符合性計(jì)劃制定、符合性確認(rèn)——頒證等5個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于小的項(xiàng)目，以上階段可能被壓縮或合并。不同類別的民用航空器型號(hào)審定流程略有不同：1）正常類、實(shí)用類、特技類、通勤類和運(yùn)輸類飛機(jī)、正常類和運(yùn)輸類旋翼航空器、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及螺旋槳型號(hào)合格證的申請(qǐng)，應(yīng)向中國(guó)民航局提交。2）其他民用航空產(chǎn)品，如載人自由氣球、特殊類別航空器、初級(jí)類航空器、限用類航空器和輕型運(yùn)動(dòng)類航空器型號(hào)合格證的申請(qǐng)，應(yīng)向申請(qǐng)人所在地區(qū)管理局提交。型號(hào)合格審定需對(duì)產(chǎn)品安全性、適航性、可靠性、抗干擾性等進(jìn)行多輪測(cè)試。以億航智能公司為例，公司于2020年12月28日向中國(guó)民航局適航司提交了EH216-S型無(wú)人駕駛航空器型號(hào)合格證申請(qǐng)書(shū)，并于2021年1月獲得受理，2023年10月13日，EH216-S獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的全球首個(gè)型號(hào)合格證，表明其型號(hào)設(shè)計(jì)充分符合安全標(biāo)準(zhǔn)與適航要求，具備載人商業(yè)運(yùn)營(yíng)的資格。EH216-S型號(hào)合格取證整體歷時(shí)近3年，期間在中國(guó)多地的專業(yè)航空實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、地面試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)，進(jìn)行了超過(guò)500個(gè)科目的摸底試驗(yàn)、4萬(wàn)余架次的調(diào)整試飛、以及65大項(xiàng)、450多個(gè)科目的正式符合性驗(yàn)證試驗(yàn)。對(duì)產(chǎn)品的安全性、適航性、性能、功能、使用、可靠性等進(jìn)行了全面且嚴(yán)格的驗(yàn)證。EH216-S的型號(hào)認(rèn)證為中國(guó)乃至全球eVTOL企業(yè)的適航取證起到了示范效應(yīng)。2、適航證AC：核心目的是檢查飛行器的安全飛行能力適航審定主要是為保障民用航空活動(dòng)安全，維護(hù)民用航空活動(dòng)秩序，規(guī)范民用航空器的適航管理，對(duì)民用航空器的適航檢查及相應(yīng)適航證件進(jìn)行管理。民用航空器適航證分為標(biāo)準(zhǔn)適航證、特殊適航證、出口適航證、外國(guó)適航證、特許飛行證等幾大類。民用航空器適航審定的核心目的是檢查飛行器的安全飛行能力是否符合要求，審定程序主要分為：申請(qǐng)、受理、適航檢查、頒證等幾個(gè)階段。3、生產(chǎn)許可證PC：保證每一架出廠的航空器及其零部件均符合型號(hào)設(shè)計(jì)和安全要求生產(chǎn)許可證是證明企業(yè)在有效的質(zhì)量系統(tǒng)控制下能夠重復(fù)生產(chǎn)出符合經(jīng)批準(zhǔn)的型號(hào)設(shè)計(jì)，并處于安全可用狀態(tài)的航空器。1）作用：中國(guó)民航局經(jīng)過(guò)審查申請(qǐng)人的質(zhì)量控制資料、組織機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)設(shè)施后，認(rèn)為申請(qǐng)人已經(jīng)建立并能夠保持符合相關(guān)規(guī)定的質(zhì)量控制系統(tǒng)，且其生產(chǎn)的每一架民用航空產(chǎn)品均符合相應(yīng)型號(hào)合格證或型號(hào)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(shū)、補(bǔ)充型號(hào)合格證或改裝設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(shū)的設(shè)計(jì)要求后，所頒發(fā)的生產(chǎn)體系認(rèn)證證書(shū)。這張通行證的作用在于要求有一個(gè)符合要求的質(zhì)量保證體系，使得企業(yè)能夠按照批準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)資料持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出安全可用的飛機(jī)。2）法律依據(jù)：依據(jù)適航規(guī)章《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》（CCAR-21-R5）及適航管理程序《生產(chǎn)批準(zhǔn)和監(jiān)督程序》（AP-21-AA-2023-31R2）。3）申請(qǐng)資質(zhì)：a）持有或者已經(jīng)申請(qǐng)型號(hào)合格證；b）持有或者已經(jīng)申請(qǐng)補(bǔ)充型號(hào)合格證或者改裝設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(shū)；c）持有上述證件的權(quán)益轉(zhuǎn)讓協(xié)議書(shū)；d）利用位于中國(guó)之內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)施生產(chǎn)具有型號(hào)認(rèn)可證或者補(bǔ)充型號(hào)認(rèn)可證的民用航空產(chǎn)品，并持有該民用航空產(chǎn)品的型號(hào)合格證或者補(bǔ)充型號(hào)合格證的權(quán)益轉(zhuǎn)讓協(xié)議書(shū)。相比于型號(hào)合格證，生產(chǎn)許可證更能體現(xiàn)一家航空制造企業(yè)的生產(chǎn)組織及控制、質(zhì)量管理及綜合管理水平。以億航智能EH216-S的批量生產(chǎn)流程為例，整個(gè)生產(chǎn)質(zhì)量管理體系覆蓋原材料、供應(yīng)商管理、生產(chǎn)組織、生產(chǎn)質(zhì)量管控、航空器出廠測(cè)試、售后維修維護(hù)等環(huán)節(jié)，讓每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有章可循、有據(jù)可查，確保所有零件、部件和系統(tǒng)都可追溯、安全受控，保證每一架出廠的航空器及其零部件均能符合經(jīng)批準(zhǔn)的型號(hào)設(shè)計(jì)和安全要求。2023年5月，億航智能向中南局提交了EH216-S型載人無(wú)人機(jī)生產(chǎn)許可證（PC）的申請(qǐng)，當(dāng)時(shí)該航空器的型號(hào)合格證仍在密集開(kāi)展符合性驗(yàn)證的階段，按照現(xiàn)行有效規(guī)章程序的規(guī)定，中南局受理了該申請(qǐng)1；2024年4月7日，億航智能EH216-S無(wú)人駕駛eVTOL獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的生產(chǎn)許可證。這是全球首張eVTOL生產(chǎn)許可證，是自EH216-S成功取得型號(hào)合格證、標(biāo)準(zhǔn)適航證之后的又一重要里程碑，標(biāo)志著EH216-S率先邁入規(guī)模化生產(chǎn)階段，也為其下一步的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)提供了重要保障2?？傮w而言，適航活動(dòng)貫穿民用航空產(chǎn)品和零部件的設(shè)計(jì)、制造、使用、維修直至退役的全壽命周期。本章我們?cè)敿?xì)梳理了民用航空器的適航審定要求，即需要取得三項(xiàng)合格證：型號(hào)合格證（TC）、適航證（AC）和生產(chǎn)許可證（PC）。但目前eVTOL的適航審定還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)文件，因此專用適航條件制定的合理與否至關(guān)重要；eVTOL產(chǎn)品的典型特點(diǎn)是純電力、可垂直起降、構(gòu)型存在差異化（多旋翼、復(fù)合翼、傾轉(zhuǎn)旋翼等），那么適航審定時(shí)除了要考慮常規(guī)性要求外，還要重點(diǎn)考查如飛行器垂直起降的懸停性能、固定翼狀態(tài)的低速性能、垂直起降期間升力部分喪失的處理能力、電池的過(guò)熱管理以及能量密度是否符合要求等多個(gè)方面。航空器的適航審定過(guò)程可能會(huì)“復(fù)雜且漫長(zhǎng)”，但終極目的都是為了確?！斑m航性和安全性”。此外，根據(jù)《通用航空經(jīng)營(yíng)許可管理規(guī)定》，當(dāng)通過(guò)適航審定的航空器要投入到市場(chǎng)進(jìn)行使用時(shí)，相關(guān)運(yùn)營(yíng)企業(yè)還需要向中國(guó)民航局申請(qǐng)取得運(yùn)營(yíng)許可證（OC）。2構(gòu)型的路線之爭(zhēng)觀點(diǎn)：在我們對(duì)民用航空器（尤其是eVTOL）適航取證的問(wèn)題研究之后，當(dāng)聚焦到產(chǎn)品本身，就會(huì)注意到不同企業(yè)的eVTOL構(gòu)型各不相同，企業(yè)選擇不同的構(gòu)型有其自身的道理。但對(duì)構(gòu)型的優(yōu)劣比較分析，以及不同構(gòu)型在適航取證時(shí)是否會(huì)不同，這些可能是市場(chǎng)較為關(guān)注的問(wèn)題。我們研究分析如下：根據(jù)航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，全球eVTOL制造商目前主要分布在美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本和英國(guó)等，累計(jì)占據(jù)了80%以上的市場(chǎng)份額。此外，我們還發(fā)現(xiàn)這類地區(qū)通常還具有強(qiáng)的航空航天技術(shù)底蘊(yùn)和高端制造能力、較強(qiáng)的市場(chǎng)需求以及有力的政策支持，或許一定程度上可以認(rèn)為這是支撐eVTOL產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)較好發(fā)展的有力條件。當(dāng)前eVTOL企業(yè)主要分為2類：一類是傳統(tǒng)飛機(jī)和汽車行業(yè)巨頭，如空客、巴航工業(yè)、羅羅、豐田、吉利等；另一類是初創(chuàng)企業(yè)，如美國(guó)的Joby、Archer、Wisk、Beta、ZeroAvia、Wisk、Jaunt，德國(guó)的Volocopter、Lilium，以色列的UrBanAeronautics，英國(guó)的VerticalAerospace，歐洲的空客CityAirbus，日本的Skydrive等，以及中國(guó)的億航智能、峰飛航空、沃蘭特、沃飛長(zhǎng)空、時(shí)的科技、小鵬匯天、御風(fēng)未來(lái)、零重力飛機(jī)等。目前eVTOL的主流構(gòu)型有三類：垂直起降固定翼、矢量推力型、多旋翼型，與無(wú)人機(jī)整體布局劃分類似。截至2023年7月，飛行器整體布局：1）垂直起降固定翼（復(fù)合翼）占比47%，如沃蘭特的VE25，零重力的ZG-VC2，峰飛航空盛世龍等，沃飛長(zhǎng)空的XB-12；2）矢量推力（傾轉(zhuǎn)旋翼）布局占比38%，如時(shí)的科技的E20，零重力的ZG-T6、沃飛長(zhǎng)空的AE200；3）多旋翼布局占比15%，如億航智能EH216-S、小鵬匯天的旅航者等。eVTOL不同構(gòu)型的升力原理、性能表現(xiàn)與適用場(chǎng)景各有不同。1）多旋翼構(gòu)型：該類飛行器沒(méi)有額外組件，結(jié)構(gòu)輕便、設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單、制造成本較低，是技術(shù)發(fā)展最為成熟的構(gòu)型之一，但航程、速度和有效載荷表現(xiàn)一般。2）垂直起降固定翼/復(fù)合翼構(gòu)型：最大程度上保留了傳統(tǒng)固定翼飛機(jī)的特征，機(jī)艙布局更靈活。在懸停和低速飛行時(shí)，飛機(jī)以垂直起降模式運(yùn)行；當(dāng)速度增加到一定程度，旋翼轉(zhuǎn)速會(huì)降低直至停止運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)機(jī)翼逐漸加入使用，并完全承擔(dān)升力，此時(shí)向前的推力由螺旋槳系統(tǒng)承擔(dān)。復(fù)合翼構(gòu)型可以實(shí)現(xiàn)較高的飛行速度，而且降低了震動(dòng)水平，提高了機(jī)動(dòng)性；但同時(shí)也存在結(jié)構(gòu)死重較多并會(huì)產(chǎn)生額外阻力的缺點(diǎn)。3）矢量推進(jìn)/傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型：目前能兼具效率和成本的一種構(gòu)型，同時(shí)也是研發(fā)難度較大、機(jī)械設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的機(jī)型。飛行器配備了可傾轉(zhuǎn)電驅(qū)動(dòng)組件，可通過(guò)改變推力方向來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直起降或巡航。在垂直起降模式下，執(zhí)行垂直起飛和降落、懸停和低速飛行；當(dāng)飛行速度達(dá)到一定水平時(shí)，旋翼沿著發(fā)動(dòng)機(jī)艙（或機(jī)翼）傾轉(zhuǎn)到水平位置，旋翼變?yōu)橥七M(jìn)螺旋槳，飛行器以固定翼飛機(jī)模式進(jìn)入高速飛行。為了平衡懸停性能和高速飛行性能，旋翼需要兼顧多個(gè)場(chǎng)景，因而其懸停效率低于多旋翼和復(fù)合翼，但在垂直飛行、高速巡航等方面表現(xiàn)良好。3動(dòng)力系統(tǒng)與兩個(gè)關(guān)鍵觀點(diǎn)：我們?cè)诘涂战?jīng)濟(jì)系列報(bào)告第一篇《新質(zhì)生產(chǎn)力標(biāo)桿賽道，低空經(jīng)濟(jì)展翅高飛》報(bào)告中，對(duì)低空經(jīng)濟(jì)的概念進(jìn)行了闡述，并對(duì)通航和eVTOL進(jìn)行了比較分析。關(guān)于eVTOL是傳統(tǒng)通航飛行器的升級(jí)？顛覆？補(bǔ)充？產(chǎn)業(yè)中有很多討論。決定eVTOL能否應(yīng)用落地的主要性能指標(biāo)之一就是續(xù)航能力，我們用“兩個(gè)關(guān)鍵”來(lái)形容這個(gè)問(wèn)題：動(dòng)力系統(tǒng)是eVTOL產(chǎn)品的關(guān)鍵；提高電池能量密度是動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵。eVTOL主要由動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)載系統(tǒng)、機(jī)體結(jié)構(gòu)等構(gòu)成。eVTOL作為新一代航空革命性飛行器，集合了新概念、新能源、新材料、新技術(shù)，此類飛行器的出現(xiàn)很大程度要受益于電池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。按照動(dòng)力模式的不同，eVTOL可分為全電動(dòng)、混合動(dòng)力兩大類。全電動(dòng)類別包括鋰電池、氫燃料電池、太陽(yáng)能電池三種，混合動(dòng)力類別包括鋰電池+氫燃料電池、鋰電池+燃油兩種。電池里有兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)與eVTOL綜合性能密切相關(guān)，一是能量密度，二是功率密度。相對(duì)而言，電池功率密度（即單位質(zhì)量電池的放電功率）是eVTOL更為關(guān)鍵的性能指標(biāo)，決定了其是否可以安全起飛和著陸；另一方面，能量密度（電池平均質(zhì)量所釋放出的電能）一定程度上決定了eVTOL的航程范圍，目前300Wh/Kg的能量密度可以維持200~300公里的航程。根據(jù)億航智能公司官網(wǎng)信息，一般情況下，電池重量約占自動(dòng)駕駛飛行器空重的1/3，那么如何提高能量密度、減少電池重量則成為關(guān)鍵。以億航智能EH216-S為例，其最大起飛重量為620kg，最大載客2人（不超過(guò)220Kg），粗略計(jì)算其配備的電池重量約為133kg，如果現(xiàn)有的電池能量密度能提升一倍，理論上其載客量還可增加1人。電池能量密度方面，eVTOL垂直起飛階段所需的動(dòng)力是地面行駛的10~15倍，商用門(mén)檻高達(dá)400Wh/kg，且未來(lái)能量密度要求還會(huì)達(dá)到1000Wh/kg，遠(yuǎn)高于當(dāng)前車用電池的能量密度。目前國(guó)內(nèi)eVTOL使用的電池能量密度最高已達(dá)到285Wh/kg。2023年4月，寧德時(shí)代宣布與中國(guó)商飛等企業(yè)合作，發(fā)布了凝聚態(tài)電池，能量密度最高可達(dá)500Wh/kg，兼具高比能和高安全的特性；此外，寧德時(shí)代也在進(jìn)行民用電動(dòng)載人飛機(jī)項(xiàng)目的合作開(kāi)發(fā)，執(zhí)行航空級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試，滿足相關(guān)安全與質(zhì)量要求，還將推出凝聚態(tài)電池的車規(guī)級(jí)應(yīng)用版本。充放電倍率方面，eVTOL的整個(gè)飛行過(guò)程需要經(jīng)歷起飛、巡航、懸停等多個(gè)階段，其中起降環(huán)節(jié)要求電池的瞬間充放電倍率在5C以上。目前，業(yè)界提高電池能量密度的方式主要是采用固態(tài)或半固態(tài)的技術(shù)路徑，但在帶來(lái)更高能量密度的同時(shí)，也將帶來(lái)更大的電池膨脹、表面壓力以及安全性的風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)技術(shù)仍需要不端研究和完善。國(guó)家支持航空器動(dòng)力系統(tǒng)系列化發(fā)展，強(qiáng)調(diào)以電動(dòng)化為主攻方向，兼顧混合動(dòng)力等多種模式。2024年3月27日，工信部、民航局等四部門(mén)印發(fā)《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》，提出：1）以電動(dòng)化為主攻方向，兼顧混合動(dòng)力、氫動(dòng)力、可持續(xù)燃料動(dòng)力等技術(shù)路線，加快航空電推進(jìn)技術(shù)突破和升級(jí)，開(kāi)展高效儲(chǔ)能、能量控制與管理、減排降噪等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。2）強(qiáng)化裝備安全技術(shù)攻關(guān)，重點(diǎn)突破電池失效管理、墜落安全、數(shù)據(jù)鏈安全等技術(shù)，提升空域保持能力和可靠被監(jiān)視能力3。3）加速通用航空動(dòng)力產(chǎn)品系列化發(fā)展，加快200kW級(jí)/1000kW級(jí)渦軸，1000kW級(jí)渦槳等發(fā)動(dòng)機(jī)研制；持續(xù)推動(dòng)100~200馬力活塞發(fā)動(dòng)機(jī)批量交付，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)規(guī)模應(yīng)用。4）加快布局新能源通用航空動(dòng)力技術(shù)和裝備，推動(dòng)400Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)500Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證；開(kāi)展400kW以下混合推進(jìn)系統(tǒng)研制；推進(jìn)250kW及以下航空電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)規(guī)模化量產(chǎn)，以及500kW級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證。雖然目前電池技術(shù)、新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，包括也存在電池持續(xù)高倍率放電能力、穩(wěn)定性和安全性等尚未得到長(zhǎng)周期驗(yàn)證的問(wèn)題。但我們相信，未來(lái)在相關(guān)科技企業(yè)不斷深入研究和試驗(yàn)探索，以及國(guó)家政策的有力支持下，航空器動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)或有望加速實(shí)現(xiàn)突破。4商業(yè)化路徑探尋觀點(diǎn)：eVTOL商業(yè)化和應(yīng)用場(chǎng)景的落地，是產(chǎn)業(yè)最后能否騰飛的關(guān)鍵之一。在這方面，通航產(chǎn)業(yè)過(guò)去多年的發(fā)展提供了參考，我們?cè)诘涂战?jīng)濟(jì)系列報(bào)告第一篇中，從通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程分析了低空經(jīng)濟(jì)未來(lái)發(fā)展的制約因素和決定條件。在本章中，我們將分析進(jìn)一步聚焦，將焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)eVTOL的商業(yè)化和應(yīng)用場(chǎng)景。我們認(rèn)為，eVTOL商業(yè)化之路或經(jīng)歷旅游觀光類、工業(yè)應(yīng)用類、城市出行類3個(gè)發(fā)展階段，最終或?qū)⒊尸F(xiàn)出空中立體分層交通的發(fā)展格局。全球eVTOL產(chǎn)業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)，我國(guó)具有先天優(yōu)勢(shì)。我國(guó)擁有較好的資源稟賦、較強(qiáng)的市場(chǎng)需求和有力的政策支持。資源稟賦方面，我國(guó)地大物博、人口眾多，具備使用eVTOL的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)；同時(shí)在人口密集度高、地面交通擁堵的城市，對(duì)eVTOL等空中交通有較為迫切的需求；政策支持方面，中央和地方針對(duì)低空產(chǎn)業(yè)發(fā)展均頒布了支持政策，包括適航取證補(bǔ)貼、企業(yè)發(fā)展補(bǔ)貼、航線補(bǔ)貼等諸多方面，頂層規(guī)劃堅(jiān)定、發(fā)展信心較足。同時(shí)，部分頭部企業(yè)適航認(rèn)證方面也取得突破。1）億航智能：2023年10月13日，億航智能EH216-S獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的全球首個(gè)型號(hào)合格證；12月21日，獲得全球首個(gè)無(wú)人駕駛eVTOL標(biāo)準(zhǔn)適航證。2024年4月7日，獲得全球首個(gè)無(wú)人駕駛eVTOL生產(chǎn)許可證。至此，億航智能已集齊“適航三證”，商業(yè)化運(yùn)營(yíng)提速；2）峰飛航空：2024年3月22日，峰飛航空V2000CG無(wú)人駕駛貨運(yùn)eVTOL獲得由中國(guó)民航華東局頒發(fā)的全球首款噸級(jí)以上eVTOL型號(hào)合格證，可廣泛用于物流、緊急物資運(yùn)輸和應(yīng)急救援等領(lǐng)域。eVTOL商業(yè)化之路或經(jīng)歷旅游觀光類、工業(yè)應(yīng)用類、城市出行類3個(gè)階段。與傳統(tǒng)航空器相比，eVTOL除了具備零排放，零污染等優(yōu)點(diǎn)外，其可垂直起降、不需要跑道/專用機(jī)場(chǎng)、噪聲低和較低的運(yùn)營(yíng)成本，使得eVTOL有望打破傳統(tǒng)交通運(yùn)輸工具的邊界，成為高鐵、地鐵、長(zhǎng)途巴士、出租車、私家車的重要補(bǔ)充，甚至有機(jī)會(huì)成為未來(lái)的交通出行和運(yùn)輸?shù)闹髁鞣绞街弧Ｎ覀冋J(rèn)為，eVTOL的商業(yè)化之路或?qū)⒔?jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段：1）第一階段：當(dāng)前eVTOL產(chǎn)品的航時(shí)、航程較短，飛行速度較慢，適用于以景區(qū)觀光、空中游覽等場(chǎng)景為主的短途載客飛行。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)低空飛行器適航所需的低空空管系統(tǒng)、低空態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)、臨時(shí)起降點(diǎn)/機(jī)場(chǎng)等開(kāi)始建設(shè)；2）第二階段：eVTOL所需的電池技術(shù)取得一定突破，電池能量密度和安全性得到提升，飛行器的續(xù)航能力顯著增強(qiáng)。此階段民眾對(duì)eVTOL的可接受程度逐步提升、低空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日臻完善，eVTOL應(yīng)用或?qū)⑾驊?yīng)急救援、醫(yī)療轉(zhuǎn)運(yùn)、警用安防、航空物流等工業(yè)領(lǐng)域邁進(jìn)；3）第三階段：eVTOL全自動(dòng)飛行技術(shù)、緊急避障、降噪等關(guān)鍵技術(shù)更加成熟，飛行可靠性持續(xù)提升；同時(shí)低空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)走向成熟，低空空管系統(tǒng)和飛行保障系統(tǒng)高度智能化、網(wǎng)格化、自動(dòng)化，伴隨飛行器的批產(chǎn)成本的降低，“空中的士”時(shí)代或?qū)⒌絹?lái)，呈現(xiàn)出城市立體分層交通格局。1、旅游觀光類場(chǎng)景或率先落地目前國(guó)內(nèi)具備型號(hào)合格證、適航證、生產(chǎn)許可證的eVTOL企業(yè)僅有億航智能，其他大多數(shù)eVTOL企業(yè)仍處在適航取證當(dāng)中。億航智能成熟產(chǎn)品EH216-S航時(shí)為25分鐘，最大航程30公里，最大設(shè)計(jì)速度130km/h，就其性能特點(diǎn)來(lái)看，其率先投入的場(chǎng)景或是旅游觀光方向，目前公司與深圳、廣州、合肥等國(guó)內(nèi)城市以及海外阿聯(lián)酋、日本等國(guó)家都開(kāi)展了合作。全國(guó)4A/5A景區(qū)超3000個(gè)，遠(yuǎn)期理論需求空間或有望達(dá)到數(shù)千億元量級(jí)。截至2024年4月，全國(guó)共有5A景區(qū)340個(gè)，4A景區(qū)約3034個(gè)（2018年官方披露最新數(shù)據(jù)），總計(jì)約3374個(gè)。考慮景區(qū)的使用場(chǎng)景，以及相匹配的臨時(shí)起降點(diǎn)和配套設(shè)備等建設(shè)需求，我們預(yù)計(jì)，我國(guó)旅游觀光領(lǐng)域?qū)VTOL及其配套設(shè)施建設(shè)的遠(yuǎn)期理論需求規(guī)?；蛴型_(dá)到數(shù)千億元量級(jí)。2、醫(yī)療轉(zhuǎn)運(yùn)、航空應(yīng)急救援等工業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景漸次落地我國(guó)高度重視醫(yī)療應(yīng)急體系的能力建設(shè)，尤其對(duì)于山地、海島等交通不便的地區(qū)，應(yīng)急醫(yī)療體系的搭建尤為重要。隊(duì)伍建設(shè)方面，根據(jù)國(guó)家衛(wèi)健委規(guī)劃，到“十四五”末，國(guó)家計(jì)劃將國(guó)家級(jí)醫(yī)療應(yīng)急隊(duì)伍由目前的40支擴(kuò)充到60~70支。此外，截至2023年7月，我國(guó)已建立省、市、縣三級(jí)醫(yī)療應(yīng)急隊(duì)伍6500支。以浙江為例，浙江山區(qū)一位呼吸道大咯血患者通過(guò)救援直升機(jī)18分鐘即轉(zhuǎn)運(yùn)至城區(qū)大醫(yī)院，為挽救生命爭(zhēng)取了關(guān)鍵時(shí)間。截至2023年7月，浙江省全省醫(yī)療機(jī)構(gòu)已建設(shè)57個(gè)直升機(jī)停機(jī)坪，常態(tài)化開(kāi)展轉(zhuǎn)運(yùn)急危重癥患者，而這也是eVTOL的重要發(fā)展方向，假設(shè)未來(lái)全國(guó)6500支應(yīng)急醫(yī)療隊(duì)伍均配備2套eVTOL，那么對(duì)應(yīng)飛行器采購(gòu)規(guī)?；蛴型_(dá)到百億元量級(jí)。航空應(yīng)急救援體系建設(shè)方面，按照《“十四五”通用航空發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，到2025年底全國(guó)開(kāi)展航空應(yīng)急救援的省份計(jì)劃達(dá)到25個(gè)以上，包括最新發(fā)布的《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》也提出，加快提升通用航空裝備技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)全域應(yīng)急救援能力覆蓋。重點(diǎn)圍繞航空滅火、航空救援、公共衛(wèi)生服務(wù)、應(yīng)急通信/指揮四大領(lǐng)域，在京津冀、長(zhǎng)三角、東北、中西部、邊疆等重點(diǎn)地區(qū)，擴(kuò)大航空應(yīng)急救援裝備示范應(yīng)用。我們預(yù)計(jì)到2027年，全國(guó)航空應(yīng)急救援領(lǐng)域?qū)VTOL及其配套設(shè)施的理論需求規(guī)?；蛴型_(dá)到數(shù)百億元量級(jí)。3、未來(lái)的“空中的士”——城市內(nèi)/外出行2022年，全國(guó)36個(gè)主要城市工作日高峰期平均運(yùn)行速度為22.7km/h，較2021年提升了0.1km/h，總體處于中度擁堵?tīng)顟B(tài)。其中89%的城市（32個(gè)）速度處于18~25km/h之間，處于中度擁堵?tīng)顟B(tài)。eVTOL的特點(diǎn)在于可垂直起降、無(wú)需跑道、電池能源清潔、噪聲小，具備在城市里推廣的條件。我們認(rèn)為，未來(lái)隨著eVTOL全自動(dòng)飛行技術(shù)、緊急避障、降噪等技術(shù)的不斷成熟，以及低空基礎(chǔ)設(shè)施體系的日臻完備、低空空管系統(tǒng)和飛行保障系統(tǒng)的高度智能化發(fā)展，疊加飛行器批量生產(chǎn)成本的降低，eVTOL應(yīng)用或?qū)⑾虺鞘袃?nèi)/外交通方向拓展，“空中的士”時(shí)代呼之欲出。根據(jù)《AreFlyingCarsPreparingforTakeoff》數(shù)據(jù)，中國(guó)“空中的士”遠(yuǎn)期理論需求空間或有望超過(guò)數(shù)萬(wàn)億元。5低空新基建之智聯(lián)網(wǎng)/空管系統(tǒng)觀點(diǎn)：低空經(jīng)濟(jì)是一個(gè)多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的綜合性生態(tài)，涵蓋了航空器制造、應(yīng)用、飛行保障、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、低空新基建五大領(lǐng)域?！暗涂瞻l(fā)展，基建先行”在邏輯上是成立的，加快建設(shè)低空飛行活動(dòng)所需的新型基礎(chǔ)配套設(shè)施尤為重要。5.1空管系統(tǒng)：歷經(jīng)多年發(fā)展，已實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)自主可控我們認(rèn)為，在整個(gè)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，空管體系的建設(shè)十分重要。低空生態(tài)涵蓋飛行器制造、應(yīng)用、飛行保障、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、低空新基建五大領(lǐng)域。其中，低空新基建主要包括臨時(shí)起降點(diǎn)/通用機(jī)場(chǎng)的建設(shè)、低空空管系統(tǒng)建設(shè)、空天地一體化導(dǎo)航/通信系統(tǒng)建設(shè)、低空態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)建設(shè)、充電設(shè)施建設(shè)等。低空空管系統(tǒng)是國(guó)家實(shí)施空域管理、保障飛行安全、實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸高效有序運(yùn)行、捍衛(wèi)我國(guó)空域權(quán)益的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，也是國(guó)土防空體系的重要組成部分。“十一五”以來(lái)，國(guó)家加大政策扶持力度，先后制定了“民航強(qiáng)國(guó)”、“四強(qiáng)空管”和“四型機(jī)場(chǎng)”的建設(shè)行動(dòng)綱要，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備從無(wú)到有，從簡(jiǎn)陋到精細(xì)，逐步打破了完全依賴進(jìn)口的局面。國(guó)內(nèi)以萊斯信息、四川九洲、成都空管公司、中航615所等為代表的本土企業(yè)快速崛起，空管系統(tǒng)核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主可控。民航空中交通管理系統(tǒng)的核心是空管系統(tǒng)，包括信息處理系統(tǒng)和外圍設(shè)施兩大部分。其中通信、導(dǎo)航和監(jiān)視（CNS）部分屬于外圍設(shè)施；空中交通管理系統(tǒng)（ATM）是空管人員用于管理空中交通運(yùn)輸?shù)男畔⑻幚硐到y(tǒng)，包括空中交通服務(wù)（ATS）、空中交通流量管理（ATFM）和空域管理（ASM）三部分。其中空中交通服務(wù)（ATS）又分為：空中交通管制（ATC），飛行情報(bào)服務(wù)（FIS）和告警服務(wù)（AS）三部分。目前我國(guó)民航空中交通管理迫切需要空中交通管制（ATC）系統(tǒng)和空中交通流量管理（ATFM）的進(jìn)一步創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)空中交通流量管理和管制指揮的一體化，從而在有限的空域資源條件下，緩解空中交通擁堵，讓空中交通流量管理行之有益且行之有效。空中交通管制系統(tǒng)（ATC）是空管系統(tǒng)的核心部分，有2大功能：1）接收監(jiān)視雷達(dá)傳輸過(guò)來(lái)的飛機(jī)的高度、速度、方向等信息，然后自動(dòng)與預(yù)定飛行計(jì)劃進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果，管制員做出飛機(jī)下一步飛行動(dòng)作的調(diào)度指令，并將調(diào)度指令通過(guò)通信系統(tǒng)傳達(dá)至飛行員，飛行員根據(jù)指令完成飛行調(diào)整；2）提供碰撞預(yù)警、天氣預(yù)警等信息?？罩薪煌ü苤葡到y(tǒng)需要向飛行員提供實(shí)時(shí)的飛行指令，因此對(duì)系統(tǒng)的可靠性要求非常高。我國(guó)低空空管系統(tǒng)建設(shè)需求規(guī)模約在百億元量級(jí)。“十二五”期間，我國(guó)空管系統(tǒng)領(lǐng)域完成投資120億元；“十三五”期間，我國(guó)空管系統(tǒng)整體投資約為250億元。2016~2019年，我國(guó)空管系統(tǒng)固定資產(chǎn)投資規(guī)模由23億元增長(zhǎng)至51億元，CAGR=30%。從民航空中交通管理領(lǐng)域的格局來(lái)看，國(guó)外市場(chǎng)參與者主要是歐美的大型電子系統(tǒng)制造商，包括法國(guó)泰雷茲（Thales）、西班牙英德拉（Indra）等；國(guó)內(nèi)市場(chǎng)參與者主要包括萊斯信息、成都空管公司、英翔、川大智勝等。從當(dāng)前低空空域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的招標(biāo)情況來(lái)看，浙江衢州、深圳、成都等地建設(shè)較快，其中單個(gè)地級(jí)市的低空空管系統(tǒng)初期建設(shè)的需求規(guī)模約在3000~4000萬(wàn)元，全國(guó)目前約有293個(gè)地級(jí)市，對(duì)應(yīng)低空空管系統(tǒng)建設(shè)需求約在百億元量級(jí)。5.2低空智聯(lián)網(wǎng)：空天地一體化的智慧空管系統(tǒng)低空空域被稱為空天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“第四空間”，實(shí)現(xiàn)該空域資產(chǎn)的動(dòng)態(tài)收儲(chǔ)與利用，是有序推動(dòng)國(guó)家新萬(wàn)億低空產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件。低空智聯(lián)網(wǎng)及其高精度立體地圖建設(shè)或是解決未來(lái)空管問(wèn)題的重要方式。未來(lái)的低空領(lǐng)域或?qū)⒂休^多飛行器同時(shí)運(yùn)行，如何實(shí)現(xiàn)多種/多架飛行器的同時(shí)有序飛行，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)體系和運(yùn)營(yíng)架構(gòu)提出了挑戰(zhàn)，而解決這一挑戰(zhàn)的重要基石就是低空智聯(lián)網(wǎng)及其統(tǒng)一的低空高精度立體交通圖的建設(shè)。低空智聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)新一代低空通訊、低空定位以及低空三維立體網(wǎng)格空域圖建模等技術(shù)，將低空空域建設(shè)成類似現(xiàn)代地面交通的空域網(wǎng)格化指揮與服務(wù)系統(tǒng)。低空智聯(lián)網(wǎng)依托地面基站和在低空空域內(nèi)運(yùn)營(yíng)的近地設(shè)施以及低軌衛(wèi)星的協(xié)同作用，可滿足高密度、大流量、近實(shí)時(shí)的低空安全高效應(yīng)用。低空智聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)，賦能管控服務(wù)“云”