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PorscheConsultingStrategicVision.SmartImplementation.摘要市場(chǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成本與應(yīng)用場(chǎng)景eVTOL2030將形成一個(gè)近萬(wàn)億規(guī)模的龐大市場(chǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成本與應(yīng)用場(chǎng)景//02與傳統(tǒng)交通方式相比較,eVTOL在商業(yè)化運(yùn)營(yíng)單位成本上極具優(yōu)勢(shì),預(yù)計(jì)純電構(gòu)型單臺(tái)每公里綜合運(yùn)營(yíng)成本將在9.2-15.7元之間,混動(dòng)eVTOL單臺(tái)每公里綜合運(yùn)營(yíng)成本將低至7元主機(jī)廠eVTOL/城際(無(wú)人)輸和載人觀光旅游等場(chǎng)景鋪開(kāi)。隨著產(chǎn)業(yè)鏈和社會(huì)接受度逐步提高,市內(nèi)通勤與城際交通將成為未來(lái)最大細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景主機(jī)廠//03eVTOL低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈eVTOL飛行器的研發(fā)與制造橫跨多個(gè)學(xué)科且高度復(fù)雜,前期投入大,回報(bào)周期長(zhǎng)。目前eVTOL主機(jī)廠在著力攻關(guān)高壓電氣動(dòng)力系統(tǒng)和動(dòng)力架構(gòu)等共性技術(shù)難題。對(duì)主機(jī)廠而言,從產(chǎn)品構(gòu)型選擇上,堅(jiān)持長(zhǎng)期主義,審慎選擇技術(shù)路線;從產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合上,深入產(chǎn)業(yè)鏈上游,掌握核心技術(shù);從產(chǎn)品規(guī)劃與定義上,精準(zhǔn)理解用戶需求,抓準(zhǔn)市場(chǎng)進(jìn)入的時(shí)機(jī)和方式,將是決定主機(jī)廠成敗的關(guān)鍵所在低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈//04eVTOL飛行器量產(chǎn)價(jià)格與后期運(yùn)維成本將成為決定該行業(yè)成敗的關(guān)鍵因素之一。新能源汽車等行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)與成熟產(chǎn)業(yè)鏈切入eVTOL賽道將為行業(yè)帶來(lái)巨大規(guī)模效應(yīng)和降本抓手。用戶應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性與產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)技術(shù)的不斷成熟將不斷突破產(chǎn)品性能邊界,碳纖維機(jī)身、固態(tài)電池等領(lǐng)先技術(shù)將在eVTOL行業(yè)迎來(lái)大規(guī)模商業(yè)化落地契機(jī)。同時(shí),端到端的數(shù)據(jù)安全合規(guī)與保障在后期商業(yè)化運(yùn)營(yíng)中對(duì)保障飛行安全和用戶隱私也異常重要。另外,eVTOL飛行器對(duì)低空大氣環(huán)境影響劇烈,合理的機(jī)型選擇和飛行計(jì)劃安排對(duì)未來(lái)商業(yè)化運(yùn)行密度和運(yùn)營(yíng)效率至關(guān)重要保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 3時(shí)代潮涌:專家寄語(yǔ)低空經(jīng)濟(jì)在我國(guó)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力大潮中脫穎而出,它將對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)全局以及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)要以技術(shù)創(chuàng)新與場(chǎng)景拓展的深度融合引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),要持之以恒長(zhǎng)期培育耐心經(jīng)濟(jì),從而催生低空經(jīng)濟(jì)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)。布局發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)可以帶動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施投資和制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、文旅業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)消費(fèi)升級(jí),形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎。中國(guó)航空學(xué)會(huì)今天的技術(shù)基礎(chǔ)和全新的應(yīng)用場(chǎng)景,正在雙向驅(qū)動(dòng)低空航空器向完全區(qū)別于傳統(tǒng)航空器的形態(tài)進(jìn)化。這不僅是技術(shù)的革新,更是理念的顛覆。只有積極探索、勇于實(shí)踐、敢于突破才能占據(jù)先機(jī);同時(shí)認(rèn)真研究、詳盡驗(yàn)證、久久為功才能最終實(shí)現(xiàn)。楊世春,北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)在全球的迅速發(fā)展正成的研發(fā)和生產(chǎn)成本,還加在低空融的規(guī)模健康發(fā)展提供很好周建文,中國(guó)汽研檢測(cè)工程事業(yè)部副總經(jīng)理

2D3D交通轉(zhuǎn)變是大勢(shì)所趨,eVTOL必將成為未來(lái)城市和方的落地。宗佩民,華睿投資董事長(zhǎng)作為低空經(jīng)濟(jì)最早的投資人和并購(gòu)人,我有幸見(jiàn)證從風(fēng)險(xiǎn)投資的角度來(lái)看,現(xiàn)在是最佳的入場(chǎng)時(shí)間,3-5年間。而中國(guó)有機(jī)會(huì)領(lǐng)先新能源航空領(lǐng)域這一新的賽道,也必將誕生一批獨(dú)角獸企業(yè)。李軼梵CFO當(dāng)今世界,氣候變化和能源危機(jī)日益嚴(yán)峻,航空電動(dòng)化是一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì),中國(guó)作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó),需要有能力為地區(qū)和世界輸出解決方案,發(fā)展eVTOL等低空航空器是這一解決方案的關(guān)鍵所在。中國(guó)應(yīng)在eVTOL等低空航空器的關(guān)鍵技術(shù)研究、產(chǎn)品研制和應(yīng)用方面走到世界的前列!鄭日恒,國(guó)際宇航科學(xué)院院士保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 4目錄前言 06大鵬一日同風(fēng)起,扶搖直上九萬(wàn)里 08——中國(guó)eVTOL未來(lái)市場(chǎng)藍(lán)圖近一年來(lái)主要宏觀政策變化 09eVTOL應(yīng)用場(chǎng)景與客戶需求 11運(yùn)營(yíng)商視角下的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成本測(cè)算 14商業(yè)化路徑發(fā)展之思 17中國(guó)市場(chǎng)未來(lái)可期 21長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí),直掛云帆濟(jì)滄海 25——eVTOL主機(jī)廠的制勝之道不同構(gòu)型設(shè)計(jì)帶來(lái)的商業(yè)化機(jī)遇與挑戰(zhàn) 24非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型與傾轉(zhuǎn)構(gòu)型之比較 25開(kāi)放式螺旋槳與涵道風(fēng)扇之比較 26純電、增程與氫能能源路線之比較 28中國(guó)及世界主要eVTOL主機(jī)廠近期進(jìn)展 30eVTOL主機(jī)廠成功要素 31千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)勁,任爾東西南北風(fēng) 36——eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展之道主要子系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢(shì)與制勝要素 37eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈未來(lái)發(fā)展關(guān)鍵方向 43結(jié)語(yǔ) 46保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 5前言作為保時(shí)捷管理咨詢新興產(chǎn)業(yè)瞭望的系列白皮書之一,《2023中國(guó)垂直出行市場(chǎng)展望報(bào)告》發(fā)表以來(lái)受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。過(guò)去一年,中國(guó)及世界范圍內(nèi)低空經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)202312月中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議將低空經(jīng)濟(jì)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和新質(zhì)生產(chǎn)力代表行業(yè)之一后,低空經(jīng)濟(jì)正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略,政府、eVTOL主機(jī)廠、產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)體系伙伴、金融機(jī)構(gòu)等各方通力協(xié)作有力地促進(jìn)了行業(yè)的快速發(fā)展。依托其安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),已在低空旅游、農(nóng)林作業(yè)、空中物流等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。同時(shí),eVTOL產(chǎn)品的發(fā)展仿生學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)控制等多學(xué)科交叉

提升城市應(yīng)急響應(yīng)能力、推動(dòng)航空業(yè)互補(bǔ)發(fā)展乃至國(guó)防軍事領(lǐng)域都將擁有無(wú)可比擬的巨大潛力。誠(chéng)然目前低空產(chǎn)業(yè)仍處于早期探索和市場(chǎng)培育階段,但縱觀歷史我們相信,未來(lái)eVTOL的發(fā)展路徑將與新能源汽車發(fā)展路徑存在相似性,蘊(yùn)含豐富的早期投資機(jī)會(huì)。我們認(rèn)為當(dāng)前eVTOL所處階段或類似于新能源汽車2010-2013年期間,此時(shí)新能源汽車處第一輪推廣應(yīng)用階段。該階段國(guó)家戰(zhàn)略層面提出汽車業(yè)電動(dòng)化技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,明確新能源汽車為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。而到2024年上半年,中國(guó)占世界新能源汽車份額已經(jīng)超過(guò)65%,7月份新能源乘用車批發(fā)量占當(dāng)月乘用車總銷量更是超過(guò)50%,正式標(biāo)志著新能源汽車在過(guò)去十余年間政策引導(dǎo)下的快速崛起,從“少數(shù)派”成長(zhǎng)為“多數(shù)派”(圖1)。市場(chǎng)培育期 快速爆發(fā)期中國(guó)乘用車?yán)塾?jì)銷量

1,9702,1152,4382,4722,371

2,0182,1482,3562,6061,1562013

2014

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56.9%燃油43.2%新能源2024年月單位:萬(wàn)輛注:新能源版塊含純電動(dòng)、狹義插電混動(dòng)和增程式三類能源路線市場(chǎng)份額。圖1:中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)滲透率概覽

資料來(lái)源:乘聯(lián)會(huì),案頭研究保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 6隨著汽車電動(dòng)化浪潮逐漸步入中局,電池技術(shù)的不斷進(jìn)步帶來(lái)續(xù)航里程的不斷增加,充電時(shí)間逐漸縮短,為智能化設(shè)備在車端穩(wěn)定運(yùn)行提供了持續(xù)可靠的能源基礎(chǔ)。電動(dòng)化促使汽車的電子電氣架構(gòu)從分布式架構(gòu)向集中式架構(gòu)轉(zhuǎn)變,從而更好地將車輛控制功能集中到少數(shù)幾個(gè)高性能計(jì)算平臺(tái)上,提高了數(shù)據(jù)處理效率和系統(tǒng)協(xié)同工作能力,為智能化時(shí)代下自動(dòng)駕駛、智能座艙等復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)用提供了強(qiáng)大算力支持和數(shù)據(jù)傳輸保障。另外,電動(dòng)化浪潮在供應(yīng)鏈端帶來(lái)關(guān)鍵零部件的技術(shù)成熟和成本降低,車企可在不大幅提高售價(jià)甚至降價(jià)的情況下為車輛配置更多智能化設(shè)備與功能。銷量的提升反過(guò)來(lái)進(jìn)一步促進(jìn)了技術(shù)迭代與軟硬件的持續(xù)降本。終端消費(fèi)者在面對(duì)全新定義的汽車產(chǎn)品時(shí),更加追求智能、便捷、個(gè)性化的產(chǎn)品交互體驗(yàn),從而不斷推高社會(huì)對(duì)汽車智能化的接受度和期待水平,在需求端加速了新能源汽車的智能化浪潮。如今,eVTOL作為低空經(jīng)濟(jì)的代表力量,行

業(yè)整體已經(jīng)完成了從0到1的開(kāi)拓,商業(yè)化進(jìn)程蓄勢(shì)待發(fā),正以前所未有的速度塑造未來(lái)的四維立體交通格局,并在發(fā)展過(guò)程中呈現(xiàn)出與新能源汽車相似的政策依賴性與市場(chǎng)潛力。而與汽車行業(yè)不同的是,eVTOL產(chǎn)品自誕生起就對(duì)飛行器的安全性、可靠性和運(yùn)行環(huán)境的成熟度等存在更高要求,產(chǎn)品的性能指標(biāo)以及對(duì)環(huán)境的適配性勢(shì)必將在eVTOL行業(yè)商業(yè)化時(shí)期成為產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力最重要的衡量因素。隨著eVTOL的商業(yè)落地,飛行器與公眾的接觸將越來(lái)越頻繁密切,它不再是遠(yuǎn)離人們?nèi)粘I畹莫?dú)立個(gè)體,人們的觀念和法規(guī)的關(guān)注點(diǎn)也將逐漸從飛行器本身延伸到機(jī)外環(huán)境和對(duì)公眾的影響,融入人們的日常生活成為eVTOL產(chǎn)品的必要條件。本文將在第一版白皮書的基礎(chǔ)上,圍繞eVTOL市場(chǎng)前景、商業(yè)運(yùn)營(yíng)、構(gòu)型路線、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展等維度帶來(lái)保時(shí)捷管理咨詢最新洞察成果,以期為行業(yè)的快速健康發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力。保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 7保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 8大鵬一日同風(fēng)直上九萬(wàn)里中國(guó)eVTOL未來(lái)市場(chǎng)藍(lán)圖自2023年下半年以來(lái),隨著垂直起降產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,全球頭部eVTOL主機(jī)廠在產(chǎn)品研發(fā)、試飛驗(yàn)證、審批取證等階段取得較快進(jìn)展。隨著產(chǎn)業(yè)政策逐步推出和落地,行業(yè)內(nèi)生態(tài)合作伙伴紛紛入局,展現(xiàn)出萬(wàn)物競(jìng)發(fā)、百舸爭(zhēng)流的蓬勃景象?;诒r(shí)捷管理咨詢相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合業(yè)內(nèi)專家輸入,我們可以逐漸勾勒出一幅更切實(shí)可行、回報(bào)可期的商業(yè)化前景。近一年來(lái)主要宏觀政策變化eVTOL技術(shù)與商業(yè)邏輯逐2023年9月載人飛行器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策與法規(guī)。在2023年12月召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中明確提出濟(jì)產(chǎn)業(yè)正式上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面,作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表,低空經(jīng)濟(jì)已成為推動(dòng)中國(guó)經(jīng)

2024年3航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024―2030年2030著提速。低空空域管理的多輪試點(diǎn)和改革為低空經(jīng)濟(jì)的爆發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)寬了對(duì)G/W圖2促進(jìn)因素 主要進(jìn)展空域開(kāi)放 年11,民航局發(fā)布《中華人民共和國(guó)空域管理?xiàng)l(征求意見(jiàn)稿,在真高300米以下畫設(shè)了G類非管制空域。新的劃分方法有利于低空飛行器在非管制空域靈活飛行。2024年11月,中央空管委將在合肥、杭州、深圳、蘇州、成都、重慶六市開(kāi)展eVTOL試點(diǎn),600米以下空域管理權(quán)部分授權(quán)地方政府,相關(guān)地方政府需承擔(dān)更多管理責(zé)任。基建支撐 截至2023年底,全國(guó)共建成飛行服務(wù)站32個(gè),已有28個(gè)已經(jīng)通過(guò)地區(qū)管理局的符合性檢查,已有27個(gè)實(shí)現(xiàn)了與區(qū)域信息處理系統(tǒng)的互聯(lián)互通。法規(guī)完善 2023年5月,國(guó)務(wù)院、中央軍委頒布《無(wú)人駕駛航空飛行管理暫行條例》,并將于2024年1月1產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng) 2024年2月,深圳市政府正式實(shí)施《深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)促進(jìn)條例》,是全國(guó)首部低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)促進(jìn)專項(xiàng)法規(guī)。審批加速 2024年4月,億航智能獲得全球首張eVTOL生產(chǎn)許可證,成為全球首家三證齊全的低飛行器的生產(chǎn)商。資料來(lái)源:民航局,中國(guó)政府網(wǎng),保時(shí)捷管理咨詢整理圖2.近一年來(lái)中國(guó)eVTOL標(biāo)志性政策進(jìn)展在適航審定領(lǐng)域,相較于美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA和歐洲航空安全局(EASA,我國(guó)在推進(jìn)無(wú)人駕駛載客eVTOL的適航取證工作上FAA與EASA尚未頒發(fā)民用無(wú)人駕駛載客eVTOL的適通過(guò)民航局今年持續(xù)優(yōu)化低空航空器的審定eVTOL國(guó)在低空飛行領(lǐng)域的適航審定積累的經(jīng)驗(yàn)已處于國(guó)際領(lǐng)先地位。審定經(jīng)驗(yàn)的積累和流程優(yōu)化為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2024年10月1415個(gè)城市聯(lián)手多家企業(yè)宣布共建低空經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈。這15個(gè)城市將與電5G和北斗高精度定位技術(shù)開(kāi)發(fā)低空飛行路線和示范區(qū),打造集通信、2025年實(shí)現(xiàn)

10015城共建低空經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈不僅能夠完善技示范效應(yīng)。2024年11月18員會(huì)在2024昆山六個(gè)城市開(kāi)展eVTOL600米以下空域管理權(quán)部分授權(quán)地方政府,意味著相關(guān)地方政府并為其他城市布局低空經(jīng)濟(jì)提供相關(guān)參考。頂層設(shè)計(jì)2024年12月25圖頂層設(shè)計(jì)《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》國(guó)務(wù)院2021.2構(gòu)建現(xiàn)代化高質(zhì)量國(guó)家綜合立體交通網(wǎng) 2023年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議 國(guó)務(wù)院2023.12:大搞低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè) 《2024年政府工作報(bào)告》 國(guó)務(wù)院2024.3:積極打造低空經(jīng)濟(jì)等新增長(zhǎng)引擎《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030年)》工信部、科技部、財(cái)政部、民航局2024.32027年,無(wú)人化、電動(dòng)化、智能化新型通航裝備低空經(jīng)濟(jì)將在2035年左右形成萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)規(guī)?!稛o(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》國(guó)務(wù)院、中央軍委2023.5我國(guó)無(wú)人駕駛航空器管理的第一步專門行政法規(guī) 《國(guó)家空域基礎(chǔ)分類方法》 民航局、國(guó)家空管委2023.12《中華人民共和國(guó)空域管理?xiàng)l例(意見(jiàn)稿)》低空空域管理改革,放開(kāi)低空空域《民用無(wú)人駕駛航空器運(yùn)行安全管理規(guī)則》交通運(yùn)輸部2023.12適航/操作員/運(yùn)行等鏈條管理《北京市促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案(2024-2027年)(征求意見(jiàn)稿)》《深圳市支持低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》北京、深圳、廣東、廣州、合肥、無(wú)錫、湖南、四川、山西、武漢、珠海、杭州、南京、蘇州等《合肥市低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2023-2025)》中國(guó)約有30個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū))內(nèi)容寫入政府工作計(jì)劃,為eVTOL運(yùn)營(yíng)提供了利好的政策法規(guī)、大力的資金支持和補(bǔ)貼、以及基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)場(chǎng)地的支持,為建立可持續(xù)的低空Th態(tài)系《廣州市低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》統(tǒng)鋪平了道路地方政府積極響應(yīng)政策法規(guī)資料來(lái)源:中國(guó)政府網(wǎng),案頭研究地方政府積極響應(yīng)政策法規(guī)圖3.各級(jí)政府部門大力支持低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策節(jié)選eVTOL應(yīng)用場(chǎng)景與客戶需求eVTOL作為城市空中交通的載運(yùn)工具,可滲透到人口密集的城市中心,開(kāi)展點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交通運(yùn)輸。基于2021年歐洲航空安全局(EASA)的市場(chǎng)調(diào)研(圖4),公眾對(duì)城市低空交通方式的顧慮主要圍繞噪音、安全性等因素,同時(shí),對(duì)視覺(jué)和環(huán)境的干擾、隱私性等因素同樣值得重視。安全隱1817655433包括(但不限于)噪音、視覺(jué)污染、空氣污染、土地占用、生態(tài)系統(tǒng)破壞、水和土壤污染、氣候影響、自然資源破壞等222222222單位:%,n=188個(gè)受訪者提及了“社會(huì)接受度”關(guān)鍵詞資料來(lái)源:EASA,2021年《歐洲城市空中交通的社會(huì)接受度研究》圖4.eVTOL社會(huì)接受度影響因素保時(shí)捷管理咨詢|11為滿足可持續(xù)、可以盈利的商業(yè)化運(yùn)營(yíng),我們認(rèn)為至少有五個(gè)關(guān)鍵條件需要滿足:安全性:eVTOL不能對(duì)機(jī)上和地面的生命安全造成威脅。不同于傳統(tǒng)飛行器的運(yùn)行環(huán)境較為偏遠(yuǎn),與大眾的日常生活隔離,eVTOL將在城市人口稠密區(qū)域運(yùn)行,飛行器除了需對(duì)機(jī)上人員的安全性提供保障之外,也需要保證整體運(yùn)行環(huán)境的安全。乘坐體驗(yàn):eVTOL需要具備優(yōu)于直升機(jī)和小型固定翼飛機(jī)的乘坐體驗(yàn),飛行更穩(wěn)定、艙內(nèi)噪音低,同時(shí)eVTOL的起降不能對(duì)地面社區(qū)造成噪聲污染。

實(shí)用性:eVTOL需要滿足多樣化的出行需求,合理價(jià)格:eVTOL高效率:eVTOL需要實(shí)現(xiàn)相比現(xiàn)有的交通方式顯著更優(yōu)的效率。這包含了盡可能地縮短行速度到達(dá)目的地。具體從應(yīng)用場(chǎng)景而言,目前eVTOL涉及下列多個(gè)領(lǐng)域和不同的客戶群體,對(duì)應(yīng)了不同的用戶需求。對(duì)于載人類eVTOL而言,主要有下列應(yīng)用場(chǎng)景和用戶需求:市內(nèi)通勤:主要解決城市居民和商務(wù)人士的內(nèi)或城郊通勤服務(wù)。城際交通:為城市間的通勤者提供城市間快市群更高效的商務(wù)差旅需求,實(shí)現(xiàn)一天多城足當(dāng)?shù)鼐用窕蛘叩皆L旅客的出行剛需。

醫(yī)療救援:消防應(yīng)急:為消防部門提供快速響應(yīng)火災(zāi)與救援服務(wù),進(jìn)行空中滅火和救援作業(yè)。警務(wù)巡邏/城市安防:為政府機(jī)構(gòu)開(kāi)展空中巡旅游觀光:對(duì)于旅游行業(yè)、游客等群體提供旅游收入。除載人類eVTOeVTOL(圖5警務(wù)安防 物流配送 醫(yī)療與消防救援 觀光旅游 市內(nèi)通勤 城際交通場(chǎng)景描述通常不涉及重型裝備或大規(guī)模人員運(yùn)輸需求,eVTOL在市區(qū)環(huán)境以中場(chǎng)景描述

/

eVTOL飛行器需攜帶醫(yī)療設(shè)備、救護(hù)人員、傷員等,對(duì)飛行器載荷提

eVTOL

取代傳統(tǒng)出租車等形常見(jiàn)于中短途跨城交通式,滿足乘客按需、點(diǎn)場(chǎng)景,主要取代汽車、到點(diǎn)的出行。一般乘客短途高鐵等交通工具,低速飛行,但因巡邏需內(nèi)配送/“最后一公里”持續(xù)數(shù)小時(shí)時(shí)間,對(duì)飛為主行器最大航程提出較高要求

出較高要求。同時(shí),救人、救火等場(chǎng)景對(duì)飛行器飛行速度和航程也提出較高要求

眾山小的美景如深谷、攜帶手提行李或以團(tuán)體高峰、瀑布、荒島等 形式出行,eVTOL需頻穿梭于城市復(fù)雜地形

乘客一般會(huì)攜帶行李,對(duì)出行時(shí)效性要求不一運(yùn)(m)(m)

~0-120 0-1200-600為主

~0-600 ~0-600 ~0-600 ~0-600 (km/h) ~80-150 80-120>150

>200 ~80-120 ~80-150 >200續(xù)航里程 ~200-400~20-50~50-100~200-400可在極端天氣下起降可在天氣良好時(shí)起降可在一般天氣下起降可在一般天氣下起降(km) ~20-50 >300km>100km~200-400~20-50~50-100~200-400可在極端天氣下起降可在天氣良好時(shí)起降可在一般天氣下起降可在一般天氣下起降適應(yīng)性 可在一般天氣下起降 可在較惡劣天氣條件下起降安全性

常在人口密集城區(qū)運(yùn)行視配送場(chǎng)景而定 視救援場(chǎng)景而定 常在人煙稀少地區(qū)運(yùn)行常在人口密集城區(qū)運(yùn)行在人口密集/稀疏區(qū)運(yùn)行運(yùn)行噪音 夜間噪音需小于4555

噪音標(biāo)準(zhǔn)

通常對(duì)噪音要求較低 地面對(duì)噪音要求較低 于

50dB60dB經(jīng)濟(jì)性

對(duì)運(yùn)營(yíng)成本要求較低 對(duì)運(yùn)營(yíng)成本要求極高 對(duì)運(yùn)營(yíng)成本要求較低 對(duì)運(yùn)營(yíng)成本要求較高 對(duì)運(yùn)營(yíng)成本要求較高 對(duì)運(yùn)營(yíng)成本要求較高滿載時(shí)續(xù)航里程。圖5.eVTOL商業(yè)化初期主要應(yīng)用場(chǎng)景與對(duì)應(yīng)需求

資料來(lái)源:專家訪談,案頭研究運(yùn)營(yíng)商視角下的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成本測(cè)算作為區(qū)別于傳統(tǒng)交通工具的新質(zhì)載體,運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性的成功對(duì)于eVTOL的可持續(xù)健康發(fā)展至關(guān)重要。而作為行業(yè)內(nèi)對(duì)全生命周期總擁有成本較為敏感的用戶,低空經(jīng)濟(jì)的運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商在城內(nèi)通勤、城際交通等大規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)景下扮演著舉足輕重的作用。雖然整個(gè)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚處于早期,但本文希望通過(guò)探討運(yùn)營(yíng)商視角下eVTOL業(yè)務(wù)的商業(yè)經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)一步識(shí)別商業(yè)化運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能存在的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

財(cái)務(wù)測(cè)算將基于保守、中性和樂(lè)觀三大情境量的數(shù)值計(jì)算亦著重參考了現(xiàn)有通航、民航等成熟行業(yè)內(nèi)財(cái)務(wù)測(cè)算的部分通行算法。另eVTOL飛效率等方面均存在差異,本文成本測(cè)算的主要前提假設(shè)具體參見(jiàn)附錄1?;诩僭O(shè),我們可以得到下列三種針對(duì)單臺(tái)混動(dòng)eVTOL飛行器在單位里程下的運(yùn)營(yíng)成本測(cè)算結(jié)果,具體見(jiàn)圖6。0.070.210.357.030.280.350.147.940.630.350.210.560.140.701.261.050.840.910.210.031.400.499.62(~25%)(~41%)資源消耗(~34%)2.03

中性場(chǎng)景

樂(lè)觀場(chǎng)景變動(dòng)直接運(yùn)營(yíng)成本 固定直接運(yùn)營(yíng)成本 間接運(yùn)營(yíng)成本單位:人民幣 資料來(lái)源:保時(shí)捷管理咨詢分析圖6.混合動(dòng)力eVTOL商業(yè)化運(yùn)營(yíng)單臺(tái)每公里成本估算通過(guò)上述分析,我們至少可以得到以下四點(diǎn)洞察:01私?出?11單臺(tái)每公里運(yùn)營(yíng)成本3(私?出?11單臺(tái)每公里運(yùn)營(yíng)成本3(?民幣)26.617.5 15.7115.4 14.09.625.6 9.27 7.03出租車奧迪A8保時(shí)Uber?眾?eVTOL捷911 X 爾夫固定頻次固定航線交通?式每公里每位乘客運(yùn)營(yíng)成本3(?民幣)3.78 1.85-3.141.41-1.92.101.400.700.56燃油公城際?車城際商業(yè)eVTOLHeVTOL交車?鐵 ?巴航班

果eVTOL單座票價(jià)按140-240價(jià)已與同期售賣的高鐵復(fù)興號(hào)商務(wù)座(全價(jià)票約人民幣160元140元-240元的票價(jià)建立在運(yùn)營(yíng)商10%毛利率的基礎(chǔ)上采取成本加成毛利率水平已有巨大優(yōu)勢(shì)。14.09.625.6 9.277.0314.09.625.6 9.277.03出租車奧迪A8保時(shí)捷Uber大眾高911 X 爾夫15.7115.417.526.6單臺(tái)每公里運(yùn)營(yíng)成本3(人民幣)私人出行1每公里每位乘客運(yùn)營(yíng)成本(人民幣)42.028.021.01.85-3.141.41-1.92直升 私人開(kāi)放式eVTOLHeVTOL飛機(jī)飛機(jī)4螺旋槳飛機(jī)按需固定航線交通方式2燃油公城際火車城際商業(yè)eVTOLHeVTOL交車高鐵 大巴航班1.41-1.920.560.701.402.101.85-3.143.78每公里每位乘客運(yùn)營(yíng)成本3(人民幣)固定頻次固定航線交通方式按按需固定航線交通?式22每公里每位乘客運(yùn)營(yíng)成本(?民幣)42.028.021.01.85-3.141.41-1.9直升 私?開(kāi)放式eVTOLHeVTOL飛機(jī)飛機(jī)4螺旋槳飛機(jī)鑒于私人出行特點(diǎn),其載荷系數(shù)(loadfactor)均未設(shè)值。2.假設(shè)滿座。3.空中飛行交通方式(如商業(yè)航班)飛行距離按1.4倍等效地面交通路線長(zhǎng)度換算。圖7.各類出行方式單位運(yùn)營(yíng)成本比較02

資料來(lái)源:保時(shí)捷管理咨詢分析飛行器運(yùn)維與折舊成本占到總運(yùn)營(yíng)成本的41%,是第一大成本項(xiàng)。受制于尚不完善的供應(yīng)鏈體系,現(xiàn)有eVTOL主機(jī)廠在關(guān)鍵系統(tǒng)和零部件的開(kāi)發(fā)采購(gòu)過(guò)程中,仍需大量依賴已有航空航天體系中的成熟供應(yīng)商。而相對(duì)較小的采購(gòu)量和較長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)認(rèn)證周期,又無(wú)法帶來(lái)較好的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效

應(yīng),導(dǎo)致飛行器BOM成本高昂,從而推動(dòng)了飛行器全生命周期總擁有成本和關(guān)鍵零部件更換及大修的費(fèi)用。中長(zhǎng)期看,隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)持續(xù)釋放,我們預(yù)計(jì)將迎來(lái)飛行器售價(jià)和運(yùn)維成本的逐步下降。03基于現(xiàn)有測(cè)算假設(shè)前提,各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)成本開(kāi)占用和消耗占比為34成本又占到了資源消耗總成本的47%果飛行器能源路線更換為純電,在相同續(xù)航里程的情況下,預(yù)計(jì)將帶來(lái)約60%的能技術(shù)水平對(duì)于100公里的航程來(lái)說(shuō),單次

充滿電情況下最多支持2地面充電基礎(chǔ)設(shè)施,無(wú)法滿足有多次起降放電次數(shù)循環(huán)會(huì)加速電池老化,進(jìn)而增加較于增程路線具有單位能耗上的優(yōu)勢(shì),但在考慮到電池折舊成本后的總運(yùn)營(yíng)成本,純電飛行器的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)遠(yuǎn)不如混動(dòng)飛行圖8與圖資源消耗(~14%)資源消耗(~14%)飛行器運(yùn)維折舊(~73%)服務(wù)提供商費(fèi)用(~14%)0.4915.710.840.210.031.401.820.3512.420.630.350.149.270.700.910.561.260.350.210.072.52

中性場(chǎng)景

樂(lè)觀場(chǎng)景9.31變動(dòng)直接運(yùn)營(yíng)成本 固定直接運(yùn)營(yíng)成本 間接運(yùn)營(yíng)成本9.31單位:人民幣圖8.純電eVTOL商業(yè)化運(yùn)營(yíng)單臺(tái)每公里成本估算04與傳統(tǒng)民航和新能源汽車等產(chǎn)業(yè)類似,更高的資產(chǎn)利用率和更高的智能化水平將為eVTOLeVTOL商業(yè)化運(yùn)營(yíng)將以有人駕駛的方式進(jìn)行。隨著低空配套服務(wù)體系的逐步完善、自動(dòng)駕求等因素逐步成熟,eVTOL機(jī)隊(duì)資產(chǎn)利用景也將逐步變成現(xiàn)實(shí)。

eVTOL單位:人民幣/公里/臺(tái)1基于保守場(chǎng)景測(cè)算

-56.5%10.78-56.5%10.780.569.310.569.310.91

資料來(lái)源:保時(shí)捷管理咨詢分析0.56(+0%)0.910.56(+0%)0.911.05(-89%)2.17(+138%)電池折舊MRO(材料費(fèi)與人工費(fèi))資料來(lái)源:保時(shí)捷管理咨詢分析圖9.純電與增程eVTOL部分直接運(yùn)營(yíng)成本1比較商業(yè)化路徑發(fā)展之思基于eVTOLVTOL圖1運(yùn)行環(huán)境非人口密集區(qū)域(參考EASASC-VTOLBasicCategory對(duì)飛行器的安全性要求)主要適配構(gòu)型人口密集區(qū)域(參考EASASC-VTOLEnhancedCategory對(duì)飛行器的安全性要求)主要適配構(gòu)型觀光旅游用于景區(qū)觀光對(duì)運(yùn)營(yíng)成本較敏感不高非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型用于城市觀光對(duì)運(yùn)營(yíng)成本較敏感對(duì)續(xù)航、時(shí)速要求不高,但對(duì)噪音、起降場(chǎng)地要求高非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型多旋翼型復(fù)合翼型多旋翼型復(fù)合翼型傾轉(zhuǎn)構(gòu)型傾轉(zhuǎn)構(gòu)型開(kāi)放式螺旋槳型涵道風(fēng)扇型市內(nèi)通勤?/城郊擺渡對(duì)運(yùn)營(yíng)成本較敏感對(duì)續(xù)航、時(shí)速要求不高,但對(duì)噪音、起降場(chǎng)地要求高非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型多旋翼型復(fù)合翼型傾轉(zhuǎn)構(gòu)型涵道風(fēng)扇型城際交通郊區(qū)擺渡對(duì)運(yùn)營(yíng)成本一般敏感速要求高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 開(kāi)放式螺旋槳型 /城郊擺渡對(duì)運(yùn)營(yíng)成本一般敏感對(duì)噪音、起降場(chǎng)地、續(xù)航、時(shí)速要求均高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 涵道風(fēng)扇型 醫(yī)療/消防救援/消防救援對(duì)運(yùn)營(yíng)成本不敏感對(duì)噪音、起降場(chǎng)地、續(xù)航、時(shí)速要求均高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 涵道風(fēng)扇型 同左傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 涵道風(fēng)扇型 警務(wù)巡邏安防用于郊區(qū)警務(wù)巡邏安防任務(wù)對(duì)運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)不敏感速要求高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 開(kāi)放式螺旋槳型 用于城區(qū)警務(wù)巡邏安防任務(wù)對(duì)運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)不敏感對(duì)噪音、起降場(chǎng)地、續(xù)航、時(shí)速要求均高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 涵道風(fēng)扇型 物流/支線物流運(yùn)輸對(duì)運(yùn)營(yíng)成本十分敏感速要求高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 開(kāi)放式螺旋槳型 /城內(nèi)配送對(duì)運(yùn)營(yíng)成本十分敏感對(duì)噪音、起降場(chǎng)地、續(xù)航、時(shí)速要求均高傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 涵道風(fēng)扇型 國(guó)防軍事用于不確定環(huán)境下的不同任務(wù)對(duì)運(yùn)營(yíng)成本不敏感對(duì)噪音、起降場(chǎng)地、續(xù)航、時(shí)速要求均高非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型同左非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型多旋翼型復(fù)合翼型多旋翼型復(fù)合翼型傾轉(zhuǎn)構(gòu)型傾轉(zhuǎn)構(gòu)型構(gòu)型大類構(gòu)型大類細(xì)分構(gòu)型2細(xì)分構(gòu)型1圖10.eVTOL應(yīng)用場(chǎng)景與適配構(gòu)型分析細(xì)分構(gòu)型2細(xì)分構(gòu)型1

資料來(lái)源:案頭研究,保時(shí)捷管理咨詢我們預(yù)計(jì),大規(guī)模eVTOL商業(yè)化運(yùn)營(yíng)將首先建立在現(xiàn)有的通用航空運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景之上,利用快速地實(shí)現(xiàn)飛行器的落地應(yīng)用。基于當(dāng)前各eVTOL廠商構(gòu)型取證和落地進(jìn)度,首先將在載人觀光旅游、載人短途運(yùn)輸以及各類載物場(chǎng)景下鋪開(kāi)。對(duì)于載人景區(qū)觀光旅游而言,這類場(chǎng)景對(duì)飛行器續(xù)航、時(shí)速、噪音等要求相對(duì)不高,同時(shí)景區(qū)通常坐落在人口稀疏的郊區(qū),飛行事故對(duì)地面建筑和人員生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小,飛行員及飛行器安全飛行小時(shí)數(shù)積累等工作,不斷驗(yàn)證構(gòu)型安全性和可靠性,為后續(xù)大規(guī)模進(jìn)入人口密集城區(qū)運(yùn)營(yíng)奠定技術(shù)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)備??紤]到未來(lái)無(wú)人駕駛的大面積應(yīng)用,需要早期通過(guò)端到端的大量數(shù)據(jù)收集分析,訓(xùn)練飛的場(chǎng)景的復(fù)雜程度相對(duì)單一,絕大多數(shù)路線度也較低,采集到的數(shù)據(jù)的多樣性和體量不

足以支撐未來(lái)城市空中交通出行的場(chǎng)景的復(fù)雜模型訓(xùn)練需求,因此從長(zhǎng)期發(fā)展角度出發(fā),進(jìn)入市場(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景越接近未來(lái)的終極應(yīng)用場(chǎng)景,越快能夠?qū)崿F(xiàn)城市空中交通的大規(guī)模綜合考慮數(shù)據(jù)采集和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需求,通用航空短途運(yùn)輸市場(chǎng)是eVTOL商業(yè)化落地的理想切入點(diǎn)。短途運(yùn)輸?shù)暮骄€更接近未來(lái)的城際出行場(chǎng)景,在飛行數(shù)據(jù)的采集上更具有參考價(jià)值。短途運(yùn)輸?shù)钠鸾迭c(diǎn)和航路規(guī)劃均在非人口密集區(qū)域運(yùn)行,同樣能夠降低事故風(fēng)險(xiǎn),積累安全飛行小時(shí)數(shù),相較于景區(qū)觀光旅游,更具有長(zhǎng)期價(jià)值。在偏遠(yuǎn)地區(qū)的載物場(chǎng)景是eVTOL先試先行最佳的應(yīng)用場(chǎng)景之一,對(duì)飛行器的安全等級(jí)要求,蓋eVTOL式的單位運(yùn)營(yíng)成本為3-5元/噸/(圖11單位:元/噸/公里

3-5 0.31.40.51.50.5及折舊

源成本

車輛維護(hù)保養(yǎng) 司機(jī)薪酬 停車費(fèi)

保險(xiǎn)等其 總他費(fèi)用運(yùn)工具 人力 其他圖11.一般貨運(yùn)快遞服務(wù)商主要運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)成

資料來(lái)源:行業(yè)調(diào)研,保時(shí)捷管理咨詢分析eVTOL成本不高于6元/噸/公里才具有一定競(jìng)爭(zhēng)力。

其他相關(guān)性能指標(biāo)也需要達(dá)到一定水平才能圖1設(shè)計(jì)構(gòu)型要求業(yè)載 300-400kg容積 貨物密度120-150貨物裝卸 專門集裝箱和裝卸設(shè)備動(dòng)力 純電或混動(dòng)性能指標(biāo)要求航程 滿載時(shí)>300km升限 6,000m巡航速度 >150km/h使用率 4-5次起降/天,每天6-8小時(shí),每周6-7天起降能力 可在4000米海拔機(jī)場(chǎng)起降充電時(shí)間 支持快充,20%-100%SOC充電時(shí)間1小時(shí)以內(nèi)適用溫度 -30℃-60℃飛行精度 巡航階段航跡控制誤差<50米,起降段<5米通信鏈路 視距內(nèi)具有至少一路高清圖像下傳能力,超視距全航程通信,具有反鏈路劫持能抗風(fēng)能力 ≥5級(jí)環(huán)境適應(yīng)性 抗雷雨,具有防除冰能力圖12.貨運(yùn)eVTOL飛行器主要技術(shù)參數(shù)概覽任何技術(shù)的發(fā)展都有其自身科學(xué)規(guī)律可循。回望十年前新能源汽車技術(shù)的發(fā)展之路,政策端的大力支持可謂功不可沒(méi),而新能源汽車產(chǎn)品在早期并不能達(dá)到令人滿意的性能表汽車的主流認(rèn)知。作為早期新能源汽車商業(yè)化最快的細(xì)分領(lǐng)域之一便是以“低性能、低價(jià)格”著稱的典型產(chǎn)品――四輪低速電動(dòng)車(。中國(guó)低速電動(dòng)車市場(chǎng)早在新能源汽車的探索期與培育期就開(kāi)始了高速2013年開(kāi)始更是連續(xù)數(shù)年保持50%以

資料來(lái)源:行業(yè)調(diào)研,保時(shí)捷管理咨詢分析上高速增長(zhǎng),很快就形成了年產(chǎn)100動(dòng)經(jīng)濟(jì)1,000億元、上下游從業(yè)人員約100萬(wàn)2016-2019年國(guó)家相繼出臺(tái)針對(duì)低速電動(dòng)車的監(jiān)管措施樂(lè)”不具備可持續(xù)發(fā)展能力和大規(guī)模商用能力的弊端開(kāi)始凸顯,并作為落后產(chǎn)品代表逐早期落地主要載體的崛起。VTOL的落地更加依賴商業(yè)化場(chǎng)景VTOL的市場(chǎng)化進(jìn)程對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)和品質(zhì)提出了更為嚴(yán)格的要求:電池系統(tǒng)方面,eVTOL性、循環(huán)壽命等核心指標(biāo)方面都有遠(yuǎn)高于新能源汽車的要求,其中eVTOL對(duì)功率密度的需求尤其突出,垂直起降飛行器在垂直起降階段的高功率需求與新能源汽車的工況區(qū)別較大,其要求電池在降落階段仍然有較多剩余電量,以保證飛行器垂直降落的高功率輸出階段不出現(xiàn)陡降從而威脅乘客和地面人員的安全;電推進(jìn)系統(tǒng)方面,eVTOL所使用的電機(jī)在功率密度方面與高端電動(dòng)汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相近,但在扭矩密度上則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò);產(chǎn)品迭代方面,汽車可以采用平臺(tái)化開(kāi)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品系列化發(fā)展和版本迭代,如今憑借智能化技術(shù)甚至能將該過(guò)程縮短到6個(gè)月之內(nèi),而eVTOL的構(gòu)型不存在快速切換技術(shù)路徑的可能性,構(gòu)型決定了飛行器整體設(shè)計(jì)布局以及控制邏輯,因此飛機(jī)產(chǎn)品迭代的速度遠(yuǎn)低于汽車產(chǎn)品。飛控技術(shù)方面,相較于新能源汽車的三維空間,增加了垂直維度的控制,在技術(shù)難度上更上一個(gè)臺(tái)階。飛行控制與飛機(jī)的構(gòu)型設(shè)計(jì)強(qiáng)耦合,每架飛機(jī)需開(kāi)發(fā)自己獨(dú)特的控制律,不像不同品牌的汽車產(chǎn)品的控制技術(shù)上具有諸多的共eVTOL的自主飛行系統(tǒng)在功能上與傳統(tǒng)民用飛機(jī)相似,其決策和控制過(guò)程主要依靠飛行管理系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)的緊密配合。但

是,由于eVTOL在運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)營(yíng)效益和飛機(jī)結(jié)構(gòu)等方面的獨(dú)特性,其自主飛行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)面臨更高的成本要求和技術(shù)挑戰(zhàn)。安全性要求方面,eVTOL適航認(rèn)證對(duì)于飛機(jī)系統(tǒng)發(fā)生致命事故概率的要求介于一億分之一(美國(guó)FAA到十歐盟EAS從早期雛形“老頭樂(lè)”到當(dāng)今純電、混動(dòng)、增程等各類新能源技術(shù)路線的百花齊放,技術(shù)先進(jìn)性和產(chǎn)品性能的斷代領(lǐng)先是任何創(chuàng)新事物誕生并站穩(wěn)腳跟的第一步。卓越的產(chǎn)品性能不僅能快速帶來(lái)流量效應(yīng),樹(shù)立高端差異化的品牌形象,更可以吸引廣泛的消費(fèi)人群,改變市場(chǎng)傳統(tǒng)認(rèn)知,吸引大量簇?fù)韽亩苿?dòng)技術(shù)不斷迭代升級(jí)和供應(yīng)鏈降本,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)解決方案的替代。中國(guó)市場(chǎng)未來(lái)可期基于對(duì)各類核心場(chǎng)景的需求分析、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性測(cè)算等方面的輸入,我們更新了對(duì)于中國(guó)eVTOL市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)結(jié)果。更新后的市場(chǎng)規(guī)??锼阌芍饕獞?yīng)用場(chǎng)景下eVTOL整機(jī)銷售規(guī)模和部分高潛場(chǎng)景下商業(yè)化運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的營(yíng)業(yè)收入組成。

我們預(yù)計(jì),由城內(nèi)通勤、城際交通、私人出行、觀光旅游、醫(yī)療與消防救援、警務(wù)安防六大場(chǎng)景組成的載人eVTOL飛行器年新增需求將在2030年突破1.2萬(wàn)臺(tái),2035年接近4.2萬(wàn)臺(tái)(圖13)。市內(nèi)通勤與城際交通2025 2030 2035市內(nèi)通勤與城際交通9,0007509,000750觀光旅游2B 370 1,190 2,235 觀光旅游醫(yī)療、消防救援與警務(wù)安防/2G醫(yī)療、消防救援與警務(wù)安防 202 483 1,341 私人出行2C私人出行87 349 1,743單位:臺(tái)/年圖13.中國(guó)載人類eVTOL市場(chǎng)新增需求量

資料來(lái)源:行業(yè)調(diào)研,保時(shí)捷管理咨詢分析整機(jī)銷售整機(jī)銷售以eVTOL飛行器的銷售和售后服務(wù)為主的營(yíng)業(yè)收入規(guī)模總載人eVTOL市場(chǎng)規(guī)模其他服務(wù)2其他賦能eVTOL商業(yè)運(yùn)營(yíng)和日常使用的支持性服務(wù),如起降場(chǎng)、空管、補(bǔ)能服務(wù)等上游供應(yīng)鏈2組成eVTOL飛行器各子系統(tǒng)銷售帶來(lái)的營(yíng)業(yè)收入商業(yè)運(yùn)營(yíng)以eVTOL飛行器作為主要載具提供商業(yè)服務(wù),如觀光旅游、城際交通接駁等202565720302,365202565720302,3652035市內(nèi)通勤與城際交通3,60075900414951,980466842,6482,7361842025 2030 2035

2025 2030

2025 2030

2025 2030 20355 2182025 203097920355 2182025 203097920351 10 242025 2030 2035醫(yī)療、消防救援與警務(wù)安防觀光旅游93056516317883552635220252030203520252030203520252030203520252030203520

48 134

11 27 7411 28 77

43 113 3092025 2030 2035

2025 2030

2025 2030

2025 2030 2035私人出行2C 私人出行

9 35 174

5 19 965 18 90

18

72 3602025 2030 2035

2025 2030

2025 2030

2025 2030 2035單位:億元商業(yè)運(yùn)營(yíng)部分僅考慮醫(yī)療服務(wù)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的營(yíng)業(yè)收入。消防救援與警務(wù)安防暫不考慮。2.圖14.中國(guó)載人類eVTOL年新增市場(chǎng)規(guī)模估算

資料來(lái)源:案頭研究,專家訪談,保時(shí)捷管理咨詢分析保時(shí)捷管理咨詢|保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 23長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有云帆濟(jì)滄海eVTOL主機(jī)廠的制勝之道主機(jī)廠在構(gòu)型開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、運(yùn)營(yíng)維保等環(huán)節(jié)扮演著至關(guān)重要的作用。航空業(yè)極高的質(zhì)量安全要求和漫長(zhǎng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與認(rèn)證過(guò)程決定了一家主機(jī)廠一旦選定某種構(gòu)型,后期再想改弦更張將變得異常困難。本章將在探討飛行器構(gòu)型、能源路線的基礎(chǔ)上,總結(jié)eVTOL主機(jī)廠在這輪產(chǎn)業(yè)大潮中的關(guān)鍵成功要素。新技術(shù)與新場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的eVTOL技術(shù)收斂方向VTOL主要分為傾轉(zhuǎn)構(gòu)型和非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型兩大類,其中非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型中包含(即升力與巡航復(fù)合型圖15構(gòu)型為遠(yuǎn)期方向。非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型多旋翼型 復(fù)合翼 開(kāi)放式螺旋槳 傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇架構(gòu)示意與代表玩家翼展(含槳葉)15-17米13-15米最大時(shí)速100-200km/h200-360km/h最大航程 純電:100-250km增程/氫電:400-1,000km

純電:250-300km增程/氫電:650-850km噪音等級(jí)>72dB@100m60-65dB@100m構(gòu)型特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)由多個(gè)旋翼產(chǎn)生升力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通過(guò)改變旋翼轉(zhuǎn)速操控結(jié)合多旋翼和固定翼,使用兩套系統(tǒng)提供升力和巡航推進(jìn)力通過(guò)改變動(dòng)力裝置的推進(jìn)方向?qū)崿F(xiàn)不同的飛行姿態(tài)通過(guò)改變動(dòng)力裝置的推進(jìn)方向?qū)崿F(xiàn)不同的飛行姿態(tài)垂直起降,無(wú)需跑道具備垂直起降和長(zhǎng)續(xù)航的優(yōu)勢(shì)垂直起降,高飛行效率,低噪聲以及成本優(yōu)勢(shì)垂直起降,高飛行效率,更低噪聲以及成本優(yōu)勢(shì)航程短,續(xù)航能力差,巡航效率低效率低下,噪音排放和成本高設(shè)計(jì)復(fù)雜,技術(shù)要求高設(shè)計(jì)復(fù)雜,技術(shù)要求高圖15.eVTOL各類構(gòu)型主要參數(shù)與優(yōu)劣勢(shì)比較

資料來(lái)源:基于公開(kāi)信息整理保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 24非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型與傾轉(zhuǎn)構(gòu)型之比較非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型中多旋翼為分布式旋翼設(shè)計(jì),無(wú)機(jī)翼等可產(chǎn)生升力的翼面,完全通過(guò)旋翼同時(shí)工作實(shí)現(xiàn)垂直起降和巡航;復(fù)合翼設(shè)計(jì)直接簡(jiǎn)單,有機(jī)翼,通過(guò)兩套動(dòng)力系統(tǒng)(垂直旋翼動(dòng)力系統(tǒng)和推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng))提供升力和巡航推力。而傾轉(zhuǎn)構(gòu)型通過(guò)傾轉(zhuǎn)推進(jìn)裝置,一套動(dòng)力系統(tǒng)既可以為飛行器提供升力和巡航推力。

系統(tǒng)功能方面:多旋翼垂起時(shí)提供全部升力;巡航時(shí)提供全部推力和升力;復(fù)合翼垂起時(shí)一套旋翼提供升力,巡航時(shí)另一套旋翼提供推力;傾轉(zhuǎn)構(gòu)型垂起時(shí)所有動(dòng)力裝置提供升力,巡航時(shí)部分或所有動(dòng)力裝置提供推力。飛行速度方面:傾轉(zhuǎn)構(gòu)型能夠在垂直起降和高速前飛之間切換,全傾轉(zhuǎn)構(gòu)型在高速前飛狀態(tài)下可以達(dá)到200-360km/h的經(jīng)濟(jì)巡航速度;非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型速度相對(duì)較為有限,經(jīng)濟(jì)巡航速度速度一般為100-200km/h,遠(yuǎn)低于傾轉(zhuǎn)構(gòu)型。航程方面:傾轉(zhuǎn)構(gòu)型由于可以更高的經(jīng)濟(jì)巡航速度飛行,在攜帶同等燃料的程約為250-300km;非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型航程受到飛行速度和效率的限100-250km。eVTOL企JobyS4已處于第四階段驗(yàn)證實(shí)施,預(yù)計(jì)2025年TC型在中長(zhǎng)期將成為市場(chǎng)的主流構(gòu)型方案。開(kāi)放式螺旋槳與涵道風(fēng)扇之比較的涵道發(fā)動(dòng)機(jī)由于其更加優(yōu)異的性能廣泛適用在高性能航空器上。未來(lái)城市空中交通運(yùn)行場(chǎng)景對(duì)航空器提出了高性能和高安全性的需求,涵道風(fēng)扇由于其可實(shí)現(xiàn)更好的安全性、高效率(圖16構(gòu)型示意

開(kāi)放式螺旋槳 涵道風(fēng)扇低空運(yùn)行安全性 開(kāi)放螺旋槳作為高能轉(zhuǎn)子和外界有諸多干涉風(fēng)險(xiǎn) 包容裝置降低槳葉失效對(duì)機(jī)身和人員的潛在風(fēng)險(xiǎn)高速巡航效率 100-200km/h 200-360km/h最大航程 高效區(qū)間<250km/h適合低速飛行,在高速下因阻力增大導(dǎo)致效率降低

高效區(qū)間>250km/h在高效區(qū)間對(duì)比螺旋槳可提升15%效率運(yùn)行噪音 ~65dB,降噪手段有限 <60dB,通過(guò)涵道聲襯進(jìn)一步降噪圖16.開(kāi)放式螺旋槳與涵道風(fēng)扇構(gòu)型比較01涵道風(fēng)扇更適應(yīng)低空運(yùn)行環(huán)境,更好的安全性以最大限度保障機(jī)上和地面人員安eVTOL和傳統(tǒng)航空器的運(yùn)行環(huán)境具有諸多不同點(diǎn),通用航空等傳統(tǒng)航空器首先考慮的是飛機(jī)和機(jī)上成員的安全,而eVTOL在此基礎(chǔ)之上,更加需要關(guān)注的是運(yùn)行環(huán)境的整了在運(yùn)行高度下容易遇到鳥類、電線等異物

資料來(lái)源:基于公開(kāi)信息整理外,在頻繁的上下機(jī)過(guò)程中也存在人員誤觸螺旋槳的風(fēng)險(xiǎn)。涵道風(fēng)扇避免了轉(zhuǎn)子與外界產(chǎn)生干涉,并且能夠降低槳葉失效飛出后對(duì)機(jī)身和人員造成的次生災(zāi)害。涵道風(fēng)扇構(gòu)型也更利于整機(jī)降落傘的布局,避免了開(kāi)傘時(shí)傘繩與槳葉的干涉,為機(jī)上人員提供最后的安全保障。02涵道風(fēng)扇更高的推進(jìn)效率,在高速巡航時(shí)擁涵道風(fēng)扇起降狀態(tài)約50%的推力來(lái)自涵道唇口,降低了系統(tǒng)對(duì)風(fēng)扇產(chǎn)生的在巡航階段時(shí),可以提高螺旋槳的高效速度區(qū)間,使得飛行器在更高的飛行速度下?lián)碛校▓D17

03相較于開(kāi)放式螺旋槳,涵道風(fēng)扇能更好地提首先,翼尖是噪聲產(chǎn)生最大的噪聲源,降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速能夠很大程度地降低噪聲的產(chǎn)生。全傾轉(zhuǎn)構(gòu)型由于不需要考慮升力槳在巡航階段停轉(zhuǎn)減阻的需求,可以設(shè)計(jì)更多片槳葉,在產(chǎn)生滿足飛行要求的功率的面貼近風(fēng)扇葉尖,減少了槳尖渦流的能量損時(shí)避免了槳尖渦流產(chǎn)生的噪聲。在涵道內(nèi)壁布置聲襯也是非常常用的降噪手段,可以進(jìn)一步降低螺旋槳對(duì)周邊環(huán)境的噪聲影響。開(kāi)放式螺旋槳涵道風(fēng)扇噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)放式螺旋槳涵道風(fēng)扇噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)60推進(jìn)效率(%)40推進(jìn)效率2000 100 200 300 400 500空速(每小時(shí)公里數(shù))資料來(lái)源:《空氣螺旋槳理論及其應(yīng)用》,2006年,北京航空航天大學(xué)出版社,保時(shí)捷管理咨詢整理圖17.不同氣動(dòng)構(gòu)型驅(qū)動(dòng)引擎配置下的推進(jìn)效率比較**基于已有噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等實(shí)際數(shù)據(jù),結(jié)合理論公式推導(dǎo)得出。實(shí)際推進(jìn)效率受飛行器構(gòu)型、環(huán)境等多因素影響,與理論值可能存在差異純電、增程與氫能能源路線之比較相較于純電能源路線,增程式混動(dòng)在拓寬續(xù)航能力、降低運(yùn)營(yíng)成本、減少對(duì)基建設(shè)施依賴性等方面具有較大優(yōu)勢(shì)。增程式混動(dòng)系統(tǒng)在eVTOL領(lǐng)域的應(yīng)用原理為,在垂直起降階段采用電池驅(qū)動(dòng)電機(jī),在巡航階段使用增程器發(fā)電驅(qū)動(dòng)電機(jī),從而大大降低了對(duì)電池的使用和依賴。對(duì)比純電eVTOL,增程式混動(dòng)eVTOL單次充電可支撐超過(guò)5次起降,減少了電池在飛機(jī)全生命周期的更換次數(shù),提升了飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,全生命周期運(yùn)營(yíng)成本僅約為1.4-2.0元/km/座。而且,其無(wú)需在每個(gè)飛行任務(wù)后充電補(bǔ)能,也無(wú)需每個(gè)起降點(diǎn)都具備充電能力,大大提升了機(jī)隊(duì)運(yùn)行周轉(zhuǎn)效率和機(jī)動(dòng)性,降低了對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的依賴性。增程式混動(dòng)可以更好解決里程焦慮,降低運(yùn)營(yíng)成本。相比國(guó)內(nèi)eVTOL以純電為主的市場(chǎng)格局,海外頭部玩家正在同步布局混動(dòng)技術(shù)路線。更好的續(xù)航能力將eVTOL的使用領(lǐng)域從城市內(nèi)運(yùn)輸延伸到城際飛行、支線運(yùn)輸寬eVTOL至車用發(fā)動(dòng)機(jī)的改裝等跨行業(yè)技術(shù)融合,相較于純電路線,混動(dòng)eVTOL將帶來(lái)更低的電

池折舊與更換成本和更低的能源消耗。增程式混動(dòng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施依賴性低,適合成長(zhǎng)期商業(yè)推廣。增程式混動(dòng)在新能源汽車的市場(chǎng)表現(xiàn)可以為eVTOL提供有價(jià)值的參2021年,增程式電動(dòng)汽車僅占新能源汽車銷量的32024年上半年,這一數(shù)據(jù)已經(jīng)飆升到了12%,增程式混動(dòng)的擴(kuò)張速度在同期新能源汽車所有技術(shù)路線中排名第一(圖18。最早主打增程式混動(dòng)的理想汽車拿出了完全優(yōu)于兩位同時(shí)期競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的市場(chǎng)表式未來(lái)還有更高的擴(kuò)張預(yù)期。在新能源基建已經(jīng)較為完善的背景下,增程式混動(dòng)的發(fā)展現(xiàn)狀本質(zhì)上反映了消費(fèi)者依然擁有對(duì)于降低充電樁依賴性的需求。而eVTOL對(duì)于配套基礎(chǔ)設(shè)施的依賴性更在新能源汽車之上。一方eVTOL基礎(chǔ)設(shè)施目前數(shù)量稀少,并且普遍處于規(guī)劃試點(diǎn)或建設(shè)之中,建設(shè)完成后還要?dú)v經(jīng)復(fù)雜的適航認(rèn)證,距離大規(guī)?;╡VTOL一次充能后也只能完成至多兩次垂直起降。而增程式混動(dòng)由于電池僅用于垂直起130130

213213169163 168 185 1691631681851677490213974902139純電動(dòng)62狹義插混增程式純電動(dòng)62狹義插混增程式

基建設(shè)施不完善的行業(yè)背景下大大降低了對(duì)補(bǔ)能設(shè)施的依賴性,有利于滿足B端運(yùn)營(yíng)商的周轉(zhuǎn)效率和C端的用戶體驗(yàn)需求,從而推動(dòng)eVTOL在成長(zhǎng)期的大規(guī)模商業(yè)落地。就如越來(lái)越多的純電車企進(jìn)入增程賽道一樣,要做好面對(duì)進(jìn)入不同國(guó)家和地區(qū)市場(chǎng)的準(zhǔn)備,提供更方便更通用的補(bǔ)能方案。單位:%

資料來(lái)源:乘聯(lián)會(huì),保時(shí)捷管理咨詢整理圖18.新能源汽車三大能源類型銷量增速趨勢(shì)對(duì)比代表玩家

純電 增程式混動(dòng) 氫動(dòng)力代表機(jī)型 JobyS4,ArcherMidnight ChaparrelC1 Joby氫電版S4續(xù)航里程 250km 650km 850km主要優(yōu)點(diǎn) 巡航階段噪聲低零碳排放相對(duì)缺點(diǎn) 續(xù)航低,運(yùn)營(yíng)成本昂貴對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施依賴性高

技術(shù)相對(duì)成熟,更安全系統(tǒng)復(fù)雜度高于純電,產(chǎn)生碳排放,巡航階段產(chǎn)生噪聲

續(xù)航最高,巡航階段噪聲低,零碳排放技術(shù)不成熟,對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施要求最高圖19.eVTOL各類能源路線比較

資料來(lái)源:基于公開(kāi)信息整理,保時(shí)捷管理咨詢分析航 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型空 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型特 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型中國(guó)及世界主要eVTOL航 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型空 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型特 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型億 峰飛航 沃蘭EH216-S 盛世龍 VE25-100發(fā)展階段: 發(fā)展階段: 發(fā)展階段:發(fā)展階段:發(fā)展階段:發(fā)展階段:來(lái) 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型2023年10并已陸續(xù)在廣州、賀州、深圳、三亞等城市圍繞旅游觀光的應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)展試運(yùn)行空中來(lái) 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型御風(fēng)未

426日,中國(guó)民航華東地區(qū)管理局正式受理了峰飛航空科技盛世龍)的型號(hào)合格證力 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型(TC)申請(qǐng),盛世龍型號(hào)合格審定工作正式啟動(dòng)力 非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型零重

2023928日,「VOLANT沃蘭特」宣布收到由中國(guó)民航華東地區(qū)管理局發(fā)出沃蘭特“VE25-100型號(hào)合格證(TC)首次申請(qǐng)項(xiàng)目”受理申請(qǐng)通知書M1 ZG-ONE 發(fā)展階段: 發(fā)展階段:發(fā)展階段:發(fā)展階段:

縱觀世界范圍內(nèi)各eVTOL廠商的最新進(jìn)展,不難發(fā)現(xiàn)雖然中國(guó)企業(yè)起步相對(duì)較晚,但依托國(guó)內(nèi)頂層規(guī)劃和鼓勵(lì)政策出臺(tái),以億航為代表的中國(guó)eVTOL企業(yè)在適航空 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型2024年1月10日,民航華東局正式受理御風(fēng)未來(lái)M1B型(即M1貨運(yùn)型)電動(dòng)垂直起降無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)型號(hào)合格證申請(qǐng)空 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型沃飛長(zhǎng)

時(shí)的科

認(rèn)證和商業(yè)化運(yùn)營(yíng)方面已走在世技 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型界前列。國(guó)內(nèi)廠商在構(gòu)型選擇上以多旋翼型和復(fù)合翼構(gòu)型為主,技 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型發(fā)展階段:發(fā)展階段:AE200 E20 發(fā)展階段:發(fā)展階段:

而以開(kāi)放式螺旋槳和傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇構(gòu)型為主要研發(fā)方向的廠商近年來(lái)在縮比驗(yàn)證機(jī)試飛、構(gòu)型仿真模擬等方面也取得較快進(jìn)展(圖202024年6月,沃飛長(zhǎng)空AE200驗(yàn)證機(jī)完成全尺寸、全重量、全包線傾轉(zhuǎn)過(guò)渡等系列飛行科目天 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型天 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型

2023年10月,E20完成首輪飛行測(cè)試,首飛采取無(wú)人駕駛模式,型號(hào)合格證(TC)已受理天 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型科 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型小鵬匯天 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型科 傾轉(zhuǎn)構(gòu)型DF600 X5 L600 發(fā)展階段: 發(fā)展階段: 發(fā)展階段:發(fā)展階段:發(fā)展階段:發(fā)展階段:20248eVTOL2025年開(kāi)始批量生產(chǎn)交付

該款eVTOL瞄準(zhǔn)城際空中交通出行市場(chǎng),預(yù)計(jì)未來(lái)五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)

2024年5月完成縮比傾轉(zhuǎn)涵道翼eVTOL過(guò)度試飛,預(yù)計(jì)2025年推出全尺寸原型機(jī)發(fā)展階段:

可行性驗(yàn)證階段 概念與技術(shù)發(fā)展階段 產(chǎn)品發(fā)展階段 運(yùn)營(yíng)服務(wù)階段

資料來(lái)源:公開(kāi)信息整理圖20.中國(guó)主要eVTOL主機(jī)廠與代表產(chǎn)品從飛行器定價(jià)來(lái)看,依托于國(guó)內(nèi)完善的供應(yīng)鏈體系和成本優(yōu)勢(shì),已發(fā)布的國(guó)產(chǎn)eVTOL飛行器售價(jià)普遍比海外同行具有較大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)(圖21

們預(yù)計(jì),隨著關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化加速替代,伴隨規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng),未來(lái)eVTOL整機(jī)產(chǎn)品線將逐步完善,同等配置下的飛行器售價(jià)將更有競(jìng)爭(zhēng)力。廠商 機(jī)型 取證進(jìn)展 構(gòu)型 續(xù)航里程 載客量 量產(chǎn)后售價(jià)峰飛航空V2000EM(盛世龍)2024年6月召開(kāi)首次型號(hào)審查會(huì)非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型250km4乘客+1駕駛員約1,000萬(wàn)元國(guó)沃蘭特VE25-1002024年10月召開(kāi)首次型號(hào)審查會(huì)非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型200-400km4乘客+1駕駛員約2,000萬(wàn)元商時(shí)的科技E202023年10月型號(hào)合格證申請(qǐng)獲受理傾轉(zhuǎn)構(gòu)型200km4乘客+1駕駛員約1,000萬(wàn)元沃飛長(zhǎng)空AE2002024年10月召開(kāi)AE200運(yùn)行符合性評(píng)審啟動(dòng)會(huì)傾轉(zhuǎn)構(gòu)型300km4乘客+1駕駛員約1,000萬(wàn)元EveAirMobilityEve2024年2月巴西國(guó)家民航局發(fā)布了Eve的審定基礎(chǔ)非傾轉(zhuǎn)構(gòu)型100km4乘客+1駕駛員2,030(290萬(wàn)美元)海ArcherMidnight2024年5月FAA頒布審定基礎(chǔ)傾轉(zhuǎn)構(gòu)型80km4乘客+1駕駛員3,500(500萬(wàn)美元)商JobyJobyS42024年第三季度適航機(jī)產(chǎn)線制造和測(cè)試取得重要進(jìn)展傾轉(zhuǎn)構(gòu)型250km4乘客+1駕駛員1,610(230萬(wàn)美元)VerticalVX42024上半年CAA批準(zhǔn)擴(kuò)大其DOA范圍傾轉(zhuǎn)構(gòu)型160km4乘客+1駕駛員2,800(400萬(wàn)美元)圖21.中國(guó)與海外部分eVTOL產(chǎn)品量產(chǎn)后預(yù)計(jì)售價(jià)

資料來(lái)源:基于公開(kāi)信息整理eVTOL主機(jī)廠成功要素01堅(jiān)持長(zhǎng)期主義,審慎選擇技術(shù)路線與傳統(tǒng)飛機(jī)相比,eVTOL是一個(gè)新生事物,還沒(méi)有完成構(gòu)型收斂過(guò)程,就如同100多年前的飛機(jī)一樣,構(gòu)型千差萬(wàn)別。但是構(gòu)型的收斂過(guò)程是非常殘酷的,與場(chǎng)景的特征、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的友好程度等綜合因素相關(guān)。與汽車主機(jī)廠類似,eVTOL主機(jī)廠主要承擔(dān)的是整機(jī)研發(fā)和集成的任務(wù)。eVTOL企業(yè)基于運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景和市場(chǎng)需求定義和設(shè)計(jì)整機(jī)構(gòu)型,并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行子系統(tǒng)的需求定義和設(shè)計(jì)。由于eVTOL構(gòu)型決定了產(chǎn)品最終的市場(chǎng)和競(jìng)爭(zhēng)力,且構(gòu)型的更換不具備開(kāi)發(fā)上的延續(xù)性,整機(jī)構(gòu)型的選擇與設(shè)計(jì)是主機(jī)廠最重要的能力和競(jìng)爭(zhēng)壁壘?,F(xiàn)代飛行器是典型的高復(fù)雜度、技術(shù)密集型產(chǎn)品,總體設(shè)計(jì)過(guò)程需要在功能、安全性、性能、研制和運(yùn)行成本、研制風(fēng)險(xiǎn)等方面尋求平衡,并在設(shè)計(jì)細(xì)化的過(guò)程中找到盡可能優(yōu)化的技術(shù)方案和實(shí)施路徑。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)決定了飛機(jī)的主要尺寸、總體布置、主要重量參數(shù)、主要性能和使用特性等,總體設(shè)計(jì)階段雖然所占時(shí)間較短、投入人員和花費(fèi)較少,但決定了一架飛機(jī)約80%的全生命周期成本。對(duì)于eVTOL主機(jī)廠而言,動(dòng)輒長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證周期和數(shù)以億計(jì)的資金投入注定了一旦選定某種構(gòu)型,推倒重來(lái)的成本將十分高昂。因此eVTOL這條賽道不僅是技術(shù)實(shí)力的比拼,更是用戶洞察、商業(yè)模式、生態(tài)合作體系的全方面競(jìng)賽。

02深入產(chǎn)業(yè)鏈上游,掌握核心技術(shù)eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng),涉及動(dòng)力推進(jìn)、航電飛控、能源等諸多系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)配合。這些技術(shù)。但是和汽車不同的是,各核心技術(shù)高度耦合,需要主機(jī)廠更深入的了解。在eVTOL各子系統(tǒng)中,航電飛控被形象地稱制著飛機(jī)的姿態(tài)、速度和高度;動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)和傳統(tǒng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)不同,分布式的推進(jìn)不僅是速度的來(lái)源,同時(shí)也是姿態(tài)控制力的來(lái)源;另外和汽車的地面力學(xué)控制不同,eVTOL飛行力學(xué)更多的和機(jī)型本身的特征相關(guān),所以eVTOL企業(yè)無(wú)法完全采用供應(yīng)商貨架產(chǎn)品,而是需要更深入供應(yīng)鏈,與供應(yīng)商聯(lián)合定義產(chǎn)品,才能最契合滿足整體要求。對(duì)于未來(lái)新進(jìn)入行業(yè)的eVTOL主機(jī)廠而言,在最終決定選擇哪種構(gòu)型之前,對(duì)上游供應(yīng)鏈的調(diào)研、對(duì)自身資源稟賦和實(shí)力的權(quán)衡以及由此做出的商業(yè)模式和供應(yīng)體系的戰(zhàn)略決策恐怕將是擺在每個(gè)企業(yè)面前的必答題。03做好產(chǎn)品定義,抓準(zhǔn)市場(chǎng)進(jìn)入的時(shí)機(jī)和方式eVTOL長(zhǎng)周期、高投入的行業(yè)特點(diǎn)注定了對(duì)于eVTOL初創(chuàng)企業(yè)而言,基于場(chǎng)景的客戶需求洞察定義產(chǎn)品賣點(diǎn),找準(zhǔn)合適市場(chǎng)進(jìn)入時(shí)機(jī)和方式將是決定成敗的關(guān)鍵因素。特斯拉Roadster作為一款具有標(biāo)志性意義的產(chǎn)品,為初創(chuàng)企業(yè)在產(chǎn)品定義以及把握市場(chǎng)進(jìn)入時(shí)機(jī)和方式方面提供了寶貴范例。在產(chǎn)品定義方面,特斯拉Roadster明確以高性能電動(dòng)跑車為定位。它打破傳統(tǒng)燃油跑車的局限,將先進(jìn)的電動(dòng)技術(shù)與出色的設(shè)計(jì)和性能相結(jié)合。Roaster在2008年初出茅廬時(shí)的性能設(shè)計(jì)就超過(guò)了保時(shí)捷911,快速吸引了追求速度與激情以及愛(ài)好高科技新鮮事物的消費(fèi)者。隨后,特斯拉通過(guò)采用大容量電池組和高效的電驅(qū)系統(tǒng),2023款Roaster在前代基礎(chǔ)上,大幅提升了峰值扭矩、零百加速等關(guān)鍵參數(shù),進(jìn)一步凸顯了產(chǎn)品卓越的動(dòng)力性能定位,實(shí)現(xiàn)了比肩法拉利的加速性

(圖22。初創(chuàng)企業(yè)應(yīng)像特斯拉一樣,深入了解目標(biāo)市場(chǎng)的需求和痛點(diǎn),精準(zhǔn)確定產(chǎn)品的獨(dú)特價(jià)值主張,打造出具有差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。在市場(chǎng)進(jìn)入時(shí)機(jī)方面,特斯拉選擇在人們對(duì)環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)、對(duì)新能源汽車的關(guān)注度不斷提高的時(shí)期推出Roadster題,市場(chǎng)對(duì)于新能源汽車的需求開(kāi)始萌芽。特斯拉敏銳地抓住了這個(gè)時(shí)機(jī),以Roadster作為先鋒產(chǎn)品,向市場(chǎng)展示了電動(dòng)汽車的可行性和潛力。初創(chuàng)企業(yè)需要密切關(guān)注市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及社會(huì)環(huán)境變化,準(zhǔn)確判斷最佳的市場(chǎng)進(jìn)入時(shí)機(jī),以便在競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)。在市場(chǎng)進(jìn)入方式上,特斯拉Roadster首先以高端小眾市場(chǎng)為切入點(diǎn)。通過(guò)吸引對(duì)新技術(shù)2008年款2008年款2023年款(預(yù)估)特斯拉Roadster法拉利F430奧迪R8保時(shí)捷911特斯拉Roadster起售價(jià)格$98,950$186,925$109,000$73,500$200,000最大扭矩374Nm465Nm430Nm370Nm10,000Nm零百加速3.9s3.9s4.4s4.6s1.9s圖22.特斯拉Roaster產(chǎn)品迭代與同期相似性能競(jìng)品比較

資料來(lái)源:特斯拉官網(wǎng),案頭研究充滿熱情且具有較高消費(fèi)能力的消費(fèi)者群體,建立起品牌的高端形象和口碑。這種方式有助于在產(chǎn)品初期獲得較高的利潤(rùn)空間,同時(shí)為后續(xù)產(chǎn)品的推出和市場(chǎng)拓展積累資金和經(jīng)驗(yàn)。初創(chuàng)企業(yè)可以借鑒這種策略,根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)和資源優(yōu)勢(shì),選擇合適的細(xì)分市場(chǎng)作為突破口,逐步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。總之,特斯拉Roadster為初創(chuàng)企業(yè)提供了一個(gè)成功的模板,即在地面車輛電動(dòng)化和智能化之前,就在產(chǎn)品定義上精準(zhǔn)定位,用相較傳統(tǒng)產(chǎn)品更優(yōu)的性能、體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)創(chuàng)新的意義。在市場(chǎng)進(jìn)入時(shí)機(jī)上要敏銳洞察、把握政策和市場(chǎng)趨勢(shì),當(dāng)產(chǎn)業(yè)潮流涌向某一個(gè)方向的時(shí)候,已經(jīng)做好了所有的準(zhǔn)備,從而順應(yīng)潮流脫穎而出。eVTOL同樣切中了航空電動(dòng)化的機(jī)遇,同時(shí)更進(jìn)一步提出要為大多數(shù)人提供空中交通解決方案;但這種更加靠近公眾的運(yùn)行場(chǎng)景,是之前航空業(yè)沒(méi)有遇到的,相信這會(huì)給eVTOL提出更多的挑戰(zhàn),也會(huì)有很多的意外等待著人們?nèi)ソ鉀Q。用相較傳統(tǒng)產(chǎn)品更優(yōu)的性能、體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)創(chuàng)新的意義。保時(shí)捷管理咨詢|保時(shí)捷管理咨詢|駕乘低空經(jīng)濟(jì)新暢享新質(zhì)出行體驗(yàn) 35千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)東西南北風(fēng)eVTOL產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展之道eVTOL整機(jī)的不斷發(fā)展,其上游產(chǎn)業(yè)鏈也將步入蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期。在材料供應(yīng)領(lǐng)域,高強(qiáng)度、輕量化的新型材料研發(fā)與生產(chǎn)將持續(xù)升溫,滿足整機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與能耗優(yōu)化的嚴(yán)苛要求。航空電子設(shè)備方面,先進(jìn)的導(dǎo)航、通信與飛行控制eVTOL提供精準(zhǔn)、智能且安全可靠的運(yùn)行保障。動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商將聚焦于高效能、低噪音的電動(dòng)推進(jìn)技術(shù)研發(fā),推動(dòng)電池能量密度提升與電機(jī)性能優(yōu)化。而座艙內(nèi)飾系統(tǒng)制造企業(yè)則憑借精密制造工藝,打造高質(zhì)量、高適配性、上下游企業(yè)通過(guò)緊密協(xié)作,將形成一個(gè)充滿活力與創(chuàng)新的生態(tài)創(chuàng)造出前所未有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)效益,重塑未來(lái)航空產(chǎn)業(yè)新格局。合計(jì) 航電飛控系統(tǒng) 能源系統(tǒng) 動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)身與與商用大飛機(jī)類似,TOL產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋航電通訊、導(dǎo)航傳感、飛管飛控、電池能源等(圖23。相比很多顛覆式創(chuàng)新的領(lǐng)域需要著力培養(yǎng)自己的產(chǎn)業(yè)鏈(如早期的iPhoneeVTOL可以借助的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)有成型的廠商參與。我們預(yù)計(jì),隨著上游產(chǎn)業(yè)鏈在產(chǎn)品技術(shù)、規(guī)模合計(jì) 航電飛控系統(tǒng) 能源系統(tǒng) 動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)身與

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組裝集成組裝集成艙內(nèi)飾系統(tǒng)言,基于各子系統(tǒng)材料成本的BOM占比見(jiàn)圖24。

單位:% 資料來(lái)源:專家訪談,行業(yè)調(diào)研圖24.各子系統(tǒng)占整機(jī)直接材料成本構(gòu)成結(jié)構(gòu)機(jī)身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)身系統(tǒng)能源系統(tǒng)動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)航電飛控系統(tǒng)座艙內(nèi)飾系統(tǒng)圖23.eVTOL主要子系統(tǒng)示意

資料來(lái)源:案頭研究主要子系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢(shì)與制勝要素整機(jī)集成掌握自主研發(fā)、快速迭代能力由于制造技術(shù)復(fù)雜、各部分核心技術(shù)門檻較+上游eVTOL主機(jī)廠核心技術(shù)實(shí)力的體現(xiàn)之一,整機(jī)集成代表了主機(jī)續(xù)航,在保證運(yùn)行安全性的同時(shí)降低噪音和少后期使用運(yùn)維的調(diào)試和維護(hù)成本,提高全市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。具體到制造和運(yùn)營(yíng)層面,采取自建產(chǎn)能的方式可以更好地掌握工藝制造參數(shù),保持在產(chǎn)能爬坡和后續(xù)產(chǎn)品迭代時(shí)的協(xié)同開(kāi)發(fā)與質(zhì)量管理,進(jìn)而有利于產(chǎn)品性能和設(shè)計(jì)的持續(xù)優(yōu)化。然而,對(duì)資金并不充裕的初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō),自建產(chǎn)能也意味著企業(yè)現(xiàn)金流存在較大壓力,并且也意味著未來(lái)產(chǎn)能增長(zhǎng)會(huì)有巨大的內(nèi)部阻力。歸根到底,自建產(chǎn)能亦或是外包代工,需要綜合評(píng)估企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力與現(xiàn)實(shí)資源約束之間孰輕孰重。

航電設(shè)備與飛控系統(tǒng)自主研發(fā)與國(guó)產(chǎn)化合作驅(qū)動(dòng)國(guó)際上,歐美在通用飛機(jī)和eVTOL航電和飛控系統(tǒng)領(lǐng)域處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。全球主流機(jī)載公司基本都和相關(guān)eVTOL主機(jī)廠達(dá)成合2021Joby宣布采用GarminG3000Archer的MidnighteVTOL也采用Garmin的G3000集成駕駛艙,Avidyne航電和BetaSkyDrive合作,泰雷茲主要合作對(duì)象是Eve的eVTOL整機(jī)合作商是韓國(guó)現(xiàn)代的Supernal和英國(guó)的Vertical。這些系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于通用航空及新興的eVTOL市場(chǎng),涵蓋從導(dǎo)航比之下,中國(guó)的航電和飛控系統(tǒng)研發(fā)仍處于300飛機(jī)等個(gè)別機(jī)型已嘗試使用國(guó)產(chǎn)航電系統(tǒng),但在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、小型化設(shè)計(jì)和低成本化設(shè)計(jì)等方面仍有很大提升空間,通用航空航電和飛控產(chǎn)品依然主要依賴進(jìn)口。隨著eVTOL近幾年在國(guó)內(nèi)的發(fā)展,逐步帶動(dòng)了航電和飛控初創(chuàng)企業(yè)以及中航工業(yè)的軍品轉(zhuǎn)民用化發(fā)展趨勢(shì)。但目前的解決方案都處于研制階段,尚未取中國(guó)的eVTOL企業(yè)想要在供應(yīng)鏈上實(shí)現(xiàn)自主可控,需與國(guó)內(nèi)機(jī)載設(shè)備供應(yīng)商共同成長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)最終航電和飛控系統(tǒng)的產(chǎn)品化應(yīng)用。能源系統(tǒng)期待固態(tài)電池獲得突破作為eVTOL技術(shù)的核心,電池的性能和安全性直接決定了整機(jī)的市場(chǎng)接受度。能量密度方面,TOL垂直起降所需的動(dòng)力是地面行駛的10-15倍,商用門檻高達(dá)400Wh/kg,且未來(lái)或?qū)⑦_(dá)到1000Wh/kg的能量密度要求,遠(yuǎn)超當(dāng)前車用動(dòng)力電池。起降階段對(duì)電池瞬時(shí)充放電倍率的要求在4C-5CTOL對(duì)電池的安全性和循環(huán)壽命亦有極高要求。相比傳統(tǒng)液態(tài)電池,固態(tài)電池以固態(tài)電解質(zhì)替代電解液和隔膜,能夠提升電池性能,增強(qiáng)安全性,尤其在應(yīng)對(duì)熱失控和機(jī)械擠壓方面表現(xiàn)突出(圖25

安全性(EUCARhazard

平均電池放電倍率C-rate(h-1)峰值功率持續(xù)時(shí)間(S)年度等效eVTOL動(dòng)力電池 EV動(dòng)力電池電池系統(tǒng)性能 eVTOL和新能源汽車動(dòng)力電池性能區(qū)別能量密度 在達(dá)平均電池放電倍率 eVTOL電池瞬間充放電倍率需在4C-5C以上,而量產(chǎn)的新能源汽車動(dòng)力電池充電倍率普遍從1C-2C階段向3C-4C階段過(guò)渡。目前僅有在急加速、爬坡等場(chǎng)景下汽車需要高倍率放電,但不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間峰值功率持續(xù)時(shí)間 eVTOL在起飛和著陸時(shí)需要高功率,這一過(guò)程通常持續(xù)30至120秒。因此,eVTOL電池的峰值功率應(yīng)在比EV電池(通常為10秒)更長(zhǎng)的時(shí)間尺度上進(jìn)行評(píng)估等效全循環(huán)次數(shù) 商業(yè)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景中,高頻率的快充和放電對(duì)提升飛行器綜合利用率至關(guān)重要。目前已知適配eVTOL飛行器的主流貨架產(chǎn)品等效全循環(huán)次數(shù)約為500次,預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)提升至1000次。而新能源汽車動(dòng)力電池等效全循環(huán)次數(shù)因電池化學(xué)路線不同有所差異,三元鋰電池5約為800-1500次,磷酸鐵鋰電池可達(dá)到2,000-2,500次左右。動(dòng)力電池等效循環(huán)次數(shù)將極大影響eVTOL后期運(yùn)維保養(yǎng)成本峰值電流功率損耗 在eVTOL的起飛和著陸階段,電芯通常會(huì)經(jīng)歷超過(guò)5C的峰值電流,在電池系統(tǒng)中產(chǎn)生10%的功率損耗,而電動(dòng)汽車損耗僅4%。電池老化后的功率損耗將會(huì)進(jìn)一步加劇安全性 相比新能源汽車,eVTOL的動(dòng)力電池對(duì)安全性有更嚴(yán)格的要求。例如1.熱蔓延要求:各電芯相互獨(dú)立不發(fā)生熱蔓延;2.包容性要求:20%電芯熱失控,也可以滿足包容性要求;3.適墜性要求:15.2米跌落不發(fā)生熱失控等資料來(lái)源:Xiao-GuangYang、TengLiu等人,Challengesandkeyrequirementsofbatteriesforelectricverticaltakeoffandlandingaircraft,保時(shí)捷管理咨詢整理圖25.動(dòng)力電池在新能源汽車和eVTOL上的要求差異國(guó)家層面,2024年3月27日,工信部等四部門印發(fā)的《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030年》明確提出推動(dòng)400Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品量產(chǎn)。鑒于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池在能量密度上的局限和eVTOL對(duì)電池性能的苛刻要求(圖26eVTOL市場(chǎng)渴望實(shí)現(xiàn)新型電池的大規(guī)模應(yīng)用。熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定>300℃,免疫針刺甚至剪切0抑制鋰結(jié)晶力度強(qiáng)較高(>5V)較高不需要較高(>500Wh/kg)固態(tài)鋰電池?zé)針O限>180℃<10%抑制鋰結(jié)晶力度弱中等中等需要中等(>400Wh/kg)半固態(tài)鋰電池?zé)針O限140-180℃,針刺即燃>10%差較窄(<4.3V)較低需要較低(<300Wh/kg)液態(tài)鋰電池(針刺)含量負(fù)極上限目前本隔膜上限度圖26.各類動(dòng)力鋰離子電池綜合比較分析

資料來(lái)源:華金證券,案頭研究,保時(shí)捷管理咨詢分析動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)高效與安全性驅(qū)動(dòng)的國(guó)產(chǎn)化優(yōu)勢(shì)目前,電機(jī)廠商與eVTOL主機(jī)廠的合作多基于隨機(jī)適航的需求,形成了高客戶粘性。由于適航認(rèn)證要求復(fù)雜且嚴(yán)格,一旦通過(guò),主機(jī)廠與電機(jī)供應(yīng)商之間的合作關(guān)系往往會(huì)非常穩(wěn)固,切換供應(yīng)商帶來(lái)的產(chǎn)品可靠性風(fēng)險(xiǎn)較大。從全球市場(chǎng)來(lái)看,早期進(jìn)入eVTOL領(lǐng)域的主機(jī)廠如Joby、峰飛等,普遍傾向于進(jìn)行電推進(jìn)系統(tǒng)的自主研發(fā)。時(shí)的科技則采用了賽峰提供的高性能、高功率密度電機(jī)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),主要的eVTOL電機(jī)電控供應(yīng)商包括臥龍

電驅(qū)、天津松正和邁吉易威等公司,與國(guó)內(nèi)主機(jī)廠建立了密切合作關(guān)系,以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。從技術(shù)指標(biāo)來(lái)看,國(guó)產(chǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在關(guān)鍵性能上已經(jīng)接近甚至達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平(圖27國(guó)產(chǎn)電機(jī)在峰值功率、轉(zhuǎn)速和效率等方面處于領(lǐng)先地位,在功率密度和轉(zhuǎn)矩密度等方面表現(xiàn)優(yōu)異與國(guó)際知名品牌,與寶馬和通用的電機(jī)相比不相上下。這表明,國(guó)產(chǎn)電機(jī)在eVTOL的應(yīng)用中一定程度可以滿足高標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力需求。技術(shù)指標(biāo)國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)電機(jī)德國(guó)-寶馬i3美國(guó)-通用Bolt美國(guó)-RemyHVH250-90日本-日產(chǎn)Leaf峰值功率(kW)1281251308280最高轉(zhuǎn)速(rpm)128001280088101060010390峰值扭矩(Nm)270250360325280峰值效率(%)9797979797功率密度(kW/kg)2.3/3.82.6/3.82.6/4.62.441.5/2.6轉(zhuǎn)矩密度(Nm/kg)4.3/7.15.2/7.67.1/12.79.74.7/8.5圖27.各國(guó)主流驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能參數(shù)比較對(duì)于涉及飛行安全和適航認(rèn)證車企是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的,需要來(lái)自主機(jī)廠更加明確的技術(shù)需求和算法方案。針對(duì)電機(jī)控制算法和系統(tǒng)集成,企業(yè)可以考慮自主研發(fā),確保技術(shù)的領(lǐng)先性和安全性,

資料來(lái)源:案頭研究,保時(shí)捷管理咨詢整理還可以更好地適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求。與此同時(shí),對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化程度較高、技術(shù)成熟的電機(jī)組件,尤其是在成本控制和生產(chǎn)效率方面,可與國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的供應(yīng)商合作或外包的方式進(jìn)行,在確保技術(shù)質(zhì)量的同時(shí),大幅降低生產(chǎn)成本和縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。結(jié)構(gòu)機(jī)身全球碳纖維市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化崛起角片、支架等電池盒和支架碳纖維因其卓越的強(qiáng)度與輕量化特性,成為eVTOL機(jī)體結(jié)構(gòu)的核心材料之一。其拉伸強(qiáng)度是鋼鐵的五倍,重量卻僅為鋼鐵的四分之一,這使得它在航空領(lǐng)域尤其是eVTOL中具有極大的應(yīng)用潛力。在當(dāng)前的eVTOL設(shè)計(jì)中,機(jī)體結(jié)構(gòu)中高達(dá)70%的材料為復(fù)合材料,其中碳纖維復(fù)合材料占據(jù)了90%的比重。根據(jù)StratviewResearch預(yù)測(cè),eVTOL行業(yè)對(duì)復(fù)合材料的需求預(yù)計(jì)將在6年內(nèi)增長(zhǎng)約20倍。這一趨勢(shì)表明,碳纖維將成為未來(lái)航空材料的關(guān)鍵。角片、支架等電池盒和支架電池系統(tǒng)其他零件電池系統(tǒng)其他零件電池、航電設(shè)備和其他小型應(yīng)用橫梁、座椅結(jié)構(gòu)機(jī)身、機(jī)翼、橫梁、座椅結(jié)構(gòu)機(jī)身、機(jī)翼、橫梁、座椅結(jié)構(gòu)電池、航電設(shè)備和其他小型應(yīng)用8%-12%12%-14%75%-80%結(jié)構(gòu)部件和推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部圖28.碳纖維在電池、航電設(shè)備和其他小型應(yīng)用8%-12%12%-14%75%-80%結(jié)構(gòu)部件和推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部

資料來(lái)源:中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì),Stratview,中郵證券碳纖維的主要優(yōu)勢(shì)包含質(zhì)輕高強(qiáng)度、耐腐蝕性、高溫耐受性、電磁干擾防護(hù)等特點(diǎn)。在eVTOL材料需求持續(xù)牽引下,低成本、高效率、規(guī)?;圃鞂⑹翘祭w維復(fù)合材料在該行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)。另外由于eVTOL必須借助復(fù)雜的翼型和機(jī)身曲面來(lái)獲得更好的飛行性能,而復(fù)合材料的成型特點(diǎn)有利于復(fù)雜曲面的生產(chǎn),使得更先進(jìn)構(gòu)型的生產(chǎn)成本與

簡(jiǎn)單構(gòu)型幾乎沒(méi)有差異,這是eVTOL先進(jìn)構(gòu)型得以出現(xiàn)的重要原因。供應(yīng)鏈布局方面,國(guó)外碳纖維供應(yīng)商主要包括日本東麗、美國(guó)赫氏、索爾維等。它們憑借在民航復(fù)材結(jié)構(gòu)件上的技術(shù)積累,形成了強(qiáng)大的市場(chǎng)壁壘。在國(guó)內(nèi),光威復(fù)材、吉林化纖、中復(fù)神鷹等碳纖維廠商正在不斷提升技術(shù)能力,縮小與國(guó)際先進(jìn)制造商之間的差距?;莅匦虏?、上緯新材等樹(shù)脂廠商以及中航高科、中國(guó)恒瑞、安泰復(fù)材等碳纖維復(fù)材分類 公司 相關(guān)業(yè)務(wù)

預(yù)浸料和零部件廠商也擁有豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)eVTOL(圖29碳纖維光威復(fù)材公司有已通過(guò)大飛機(jī)PCD適航認(rèn)證且有成熟生產(chǎn)控制和應(yīng)用體系的T300級(jí),有在無(wú)人機(jī)上已得到廣泛使用SM40JT800M55J吉林化纖公司合作企業(yè)有飛行汽車等領(lǐng)域,與恒瑞、億航等企業(yè)均有合作。中復(fù)神鷹公司高性能碳纖維材料目前已經(jīng)在與國(guó)內(nèi)幾家知名的飛行汽車(飛行器)的研制生產(chǎn)單位進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)與試驗(yàn),進(jìn)展順利,部分產(chǎn)品已經(jīng)得到應(yīng)用并通過(guò)了適航認(rèn)證等相關(guān)驗(yàn)證工作。T800級(jí)航空預(yù)浸料通過(guò)商飛PCD預(yù)批準(zhǔn),碳纖維及增韌樹(shù)脂均為公司自行生產(chǎn)。環(huán)氧樹(shù)脂惠柏新材公司正在研發(fā)的項(xiàng)目HP-RTM樹(shù)脂可用于低空飛行器。上緯新材公司預(yù)浸料用環(huán)氧樹(shù)脂系列與各種增強(qiáng)纖維材料的含浸性好,具有優(yōu)越的機(jī)械強(qiáng)度,根據(jù)不同的客戶需求應(yīng)用于機(jī)器人、飛行汽車等領(lǐng)域,目前已有相關(guān)產(chǎn)品在測(cè)試中。預(yù)浸料和結(jié)構(gòu)件中航高科公司已經(jīng)為飛行汽車相關(guān)企業(yè)提供了復(fù)合材料原材料產(chǎn)品。中國(guó)恒瑞承擔(dān)沃蘭特VE25X1機(jī)身全部碳纖維零部件的模具開(kāi)發(fā)制造、大部件生產(chǎn),與沃蘭特一起完成飛機(jī)部裝和總裝。安泰復(fù)材安泰復(fù)材為相關(guān)企業(yè)提供eVTOL復(fù)合材料機(jī)身結(jié)構(gòu)制造和裝配。圖29.國(guó)內(nèi)部分碳纖維復(fù)材相關(guān)公司

資料來(lái)源:iFinD,航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng),中郵證券基于碳纖維復(fù)合材料低成本、高效率的特性,機(jī)身結(jié)構(gòu)高達(dá)70%由碳纖維復(fù)合材料構(gòu)成的eVTOL將具備更強(qiáng)的輕量化、低運(yùn)維成本特性。隨著國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料技術(shù)逐步成熟,相關(guān)企業(yè)實(shí)力逐漸增強(qiáng),供應(yīng)鏈配套日趨完善,將為后續(xù)整機(jī)規(guī)模制造和后期運(yùn)維更換提供強(qiáng)大供應(yīng)體系保障(圖30)。

eVTOLOEM 合作企業(yè) 產(chǎn)品JobyToray(東麗)復(fù)合材料LiliumToray(東麗)復(fù)合材料ArcherHexcel(赫氏)復(fù)合材料VerticalSolvay(索爾維)Leonardo(萊昂納多)復(fù)合材料復(fù)合材料機(jī)身OverairToray(東麗)復(fù)合材料資料來(lái)源:中國(guó)

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