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中金 • 结合研究 低空经济:投资中国蓝天新机

中金 • 结合研究 低空经济:投资中国蓝天新机

  • 分类:木材信息
  • 作者:乐投Letou
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  • 发布时间:2025-02-19 16:47
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【概要描述】

  现阶段低空出行对应客群或仍以对时间较高、对私密性等要求高的高净值群体为从。考虑目前以曲升机为从的低空出行价钱遍及较高,我们统计典型曲升机航路的单分钟单人平均价钱约200元,大都航路产物的价钱正在千元以上。

  物理根本设备供给起降辅帮、飞翔办事等保障,是空管的主要环节之一。物理根本设备包罗机场、起降平台、飞翔办事坐等,供给飞翔勾当物理保障。

  使用场景的拓展无望渐次展开,eVTOL贸易运营将改善保守通航财政模子。1)低空经济使用场景涵盖测绘、巡检、消防、物流、旅逛、交通、农业等浩繁范畴,跟着飞翔器经济性、平安性等焦点手艺目标不竭优化,我们认为低空经济贸易使用无望遵照“载物—载人”、“旅逛—交通”的挨次渐次展开。2)eVTOL做为低空焦点飞翔器之一,具有速度快、低运营成本等劣势。我们认为,eVTOL的商用无望正在景区参不雅等场景率先落地,跟着eVTOL使用场景持续拓展,无望为保守通航企业财政模子带来改善。

  从出行效率看,我们认为低空出行次要合用于50-300公里范畴的点对点客运。分析各类交通体例的前置时间、平均速度、续航里程以及行驶径看,我们认为低空交通次要合用于50-300公里的客运运输,可对现有的出行系统特别是城市群内部的出行形成无效弥补,出格正在地面出行受地形(例如湾区、湖区等)、交通拥堵影响距离/时间大幅拉长的环境下。从我们拔取的上海浦东机场-姑苏昆山、深圳市区-珠海市区等案例看,低空出行体例所需时间相较地面交通时间有较较着的缩短,而跟着后续起降点逐渐增加,我们预期低空出行时间有继续优化的空间。

  航空飞翔器轻量化需求火急,铝镁合金机缘出现。参考汽车行业,轻量化可从工艺、布局、材料入手,工艺包罗高压锻制成型和半固态成形等制制工艺和激光焊接等毗连工艺,布局包罗整车及零部件的布局拓扑、尺寸和外形等方面的优化,材料方面次要是采用铝合金、镁合金、碳纤维等相对较轻的材料替代高强度钢、铸铁件等。铝合金材料的密度仅为钢材的1/3,且加工难度低、成本低、抗拉强度高、导热机能优良,正在汽车轻量化中大量使用。镁合金减沉机能优良,其密度只要铝合金的2/3,高强度钢的2/9,且比强度高于钢和铝,同时散热机能、抗震降噪机能更好,也起头越来越多地使用正在轻量化布局中。

  eVTOL无望正在将来空中出行场景中饰演主要脚色,或将成为罕见的“新道超车”机遇。比拟保守曲升机,eVTOL纯电驱动、噪声低、性价比高、愈加环保,不需要跑道就可垂曲起降,是一种更合适将来城市空中交通系统的产物。我国正在eVTOL部门手艺研发和财产链成长已处于全球领先程度,2023年EH-216取得世界首个eVTOL航空器型号及格认证,并于2024年5月取得世界首个型号出产许可证。eVTOL正在国内财产的快速成长,或将成为我国低空经济范畴“新道超车”的主要机遇。

  5G-A的演进为低空经济成长奠基了手艺根本,上下行带宽进一步扩容赋能高质量的通信能力。5G-Advanced(即5G-A)是现有5G的进一步加强。正在财产界的配合定义下,目前5G-A曾经构成了包罗下行万兆、上行千兆、毫秒级时延、千亿连接、通感一体、内生智能等能力愿景[3],这些环节能力无望推进低空经济的通信机能升级取能力升级。按照IMT-2020(5G)推进组[4],取5G根本版本比拟,5G-A无望使上下行速度提拔10倍、毗连密度提拔10倍、时延进一步降低,并将定位精度提拔至厘米级。同时,按照IMT-2030(6G)推进组[5],6G挪动通信收集无望进一步实现几十Gbps的用户体验速度、100个/m2的毗连密度、亚毫秒级空口时延取厘米级定位精度。我们认为,低空经济使用场景下较高的上行带宽需求、高密度无人机群的通信需求以及B端营业低时延的需求,都无望被5G-A以及6G的挪动通信收集的能力所满脚。

  各地连续出台起降场地及航路规划结构打算,涵盖航路和起降点数目、对接范畴、旅逛项目、补助等,例如《上海市低空飞翔办事办理能力扶植实施方案》明白,2027年岁尾前,全面构成全市低空公共航收集架构,累打算设低空飞翔航路年,培育低空旅逛精品航路条以上;姑苏市提出推朝上进步周边运输机场的联程接驳等。

  无人机物风行业规范连续发布,地面配套系统框架逐渐清晰。截至2024年2月,国度邮政局、交通运输部、中国平易近航局等相关机构已发布《无人机快递送达办事规范》、《无人机物流配送运转规范》、《邮政快递无人机监管消息交互规范》等多项无人机物风行业尺度,细致了无人机施行物流配送办事的细致流程及留意事项。地面配套环节为无人机物流办事供给全流程保障,是无人机物流办事平稳运转不成或缺的根本设备。跟着无人机物风行业规范的连续完美,地面配套系统框架逐渐清晰。

  2023岁暮我国植保无人机保有量已达14万台,Frost&Sullivan预测2026年市场规模无望达250亿元。近年来,我国植保无人机的数量正在持续快速增加。2012年第一架单旋翼植保无人机投入利用,2014年第一台多旋翼植保无人机投入使用,2016年飞控平台进入航化功课,全省保有植保无人机跨越900台,功课面积达280万亩次。截至2023岁暮,我国植保无人机保有量曾经冲破14万台,无人机植保面积也跨越11。03亿亩次。按照Frost&Sullivan,2021年我国农林植保无人机市场规模约为131亿元,到2026年无望达250亿元,市场规模复合增速约为14%。

  材料来历:Wind,《新能源汽车及其轻量化手艺成长示状取趋向》(熊自柳等,2020),中金公司研究部。

  材料来历:中国平易近航局,《中华人平易近国空域办理条例(收罗看法稿)》(中国平易近航局,2023年12月),中金公司研究部。

  • 并联:策动机和电机配合驱动推进器(螺旋桨/涵道电扇),电机次要起蓄能及引擎辅帮感化。并联的布局长处正在于当策动机未能正在最佳工况点运转,电机能够弥补供给不脚的功率,但若是策动机本身跨越飞翔所需,则电机能够接收多余能量,因而全体的鞭策系统效率较高。必然程度上限制了混动系统的分析机能。一般的工做模式为,正在垂曲起降阶段策动机和电机配合供给动力需求,巡航阶段电机切换至辅帮模式或者蓄能模式。

  材料来历:《浅析低空智联网取无人机财产使用》(樊邦奎等,2021),2024(第四届)平易近航空中交通办理科学手艺,中金公司研究部。

  低空经济使用场景的落地无望遵照“载物—载人”“旅逛—交通”的次序。低空经济曾经正在测绘、巡检、消防、物流、旅逛、交通等场景进行了较多贸易化摸索。我们认为低空经济使用场景的落地无望遵照“载物—载人”“旅逛—交通”的次序:1)无人机正在测绘、巡检、消防等范畴曾经成熟使用,结尾物流范畴也已逐步进入常态化贸易运营,正在干干线范畴正处于摸索成长阶段;2)eVTOL正在载人方面无望起首使用于范畴小、可控性高的景区参不雅旅逛范畴,后续无望逐渐实现城内、城郊及城际点对点的空中交通。

  低空经济成长横跨多个财产,飞翔器和空管系统是低空经济成长的根本。低空经济财产链涵盖飞翔器制制、低空保障以及分析办事等次要环节,是少数可以或许同时涵盖第一、二、三财产的新兴财产业态,此中飞翔器制制和空管系统是低空经济成长的根本:1)低空飞翔器涵盖eVTOL/无人机/曲升机等分歧类别,是高效操纵低空空域资本、处理物资运输、交通出行的环节载体;2)低空飞翔勾当具有异构、高密度、高频次、高复杂性的特点,空管系统由消息处置系统、外围设备、地面物理根本设备形成,是保障平易近行平安和空中交通有序运转的焦点,智能化、网联化无望成为低空空管系统的次要成长趋向。

  飞翔器平安变乱影响财产成长风险。eVTOL正在复杂的城市中运转,面对着低空空域、智能飞翔器、运转场景等平安风险,其运转靠得住性涉及布局完整性、动力发生和分派、消息平安、缓冲等多方面。正在eVTOL行业成长晚期,飞翔平安变乱可能会对财产成长历程发生晦气影响。

  ► 高无缺性和高靠得住性:低空飞翔器适航取证要求系统具备高无缺性和高靠得住性。按照传感器不雅测值的分歧,规定分歧的模式,限制各个输出消息的无效性;需要时系统进行降级或从头初始化,优先姿势取速度消息的无效性取靠得住性。

  ► 纯电:纯电推进系统次要由电池和电推力系统构成,不需要策动机,使得低空飞翔器具有零排放、低乐音等浩繁长处。短期来看,电池手艺对飞翔器载沉、航程构成限制,但跟着固态电池、锂金属电池等进一步冲破,我们认为纯电手艺线无望打破此前掣肘。

  无人机正在定点和应急场景可普遍使用。无人机具有飞翔矫捷性高、投入成本低、荫蔽性强等特点,而且具有及时逃踪方针、快速达到现场、高空远眺的能力,因而很是合用于刑事侦查、交通办理、日常巡检、公共平安、应急灾祸响应等场景,逐步正在安防取应急范畴阐扬不成替代的感化。定点和应急场景需要多旋翼无人机搭载高清数码相机、摄像机、空投安拆、高音喇叭等模块,完成空中侦查、特殊物品投送等分歧的使命,辅帮警务、法律、救援等人员更高效更平安地施行使命。大面积和应急场景,则需要无人机快速将全数现场消息清晰传达回批示核心以便决策,垂曲起降固定翼无人机具备随时随地起降的能力,能够第一时间完成对大范畴方针地域的拍摄全笼盖,并汇集、人员等消息。

  国内eVTOL零件企业次要有以下几类:1)科技型创业公司;2)大型航空航企或部属机构;3)汽车行业创业企业;4)保守无人机行业企业。

  无人机物流系统由干、支、末三类航路形成,无人机及根本设备的要求各有分歧。1)城市结尾物流:城市内10km以内短距物流办事,次要利用小型多旋翼无人机施行快递送达等使命,城市内需新建空管、无人机起降点等根本设备。2)干线km的中长距离物流办事,利用固定翼、复合翼等中大型无人机,航路时长约数小时,可大量复用现有平易近航机场、空管等根本设备。3)干线km以上的长距离物流办事,次要利用大载沉、长航时的大型固定翼无人机,动力系统由电机升级为涡扇、涡桨策动机,干线物流无人机可完全复用现有平易近航根本设备。

  抗坠撞性设想和零件下降伞正在航空级平安设想中较为常见。对于航空级的平安设想,当今前沿研究提出包罗滑翔(固定翼)、被动旋翼自转、平安气囊、外部能量接收系统、板下系统等体例减缓冲击载荷,可是摆设正在eVTOL中时也面对结果无限或手艺成熟度问题。抗坠撞性设想和零件下降伞是两种具有拆机实例的eVTOL平安设想考量。

  低空智联网联通数据办事、空域办理、航空器运营等环节,是低空空管系统成长的必然径。低空智联网是依托包罗4G/5G通信、卫星互联网、斗极系统、雷达等系统的天空位根本设备,协调各级空管部分、平安应急部分和基建保障部分关系,成立数字化的低空运转,实现智能化的空域设想和航规划,是将来低空空管系统成长的必然径。当前,多个处所都正在开展低空智联网设想思的切磋工做,将低空空域、挪动互联网、卫星、大数据、云计较、人工智能等新手艺取低空经济财产进行融合,鞭策低空经济成长。

  ► #1 电机:电机设想的焦点要点正在于高功率密度、高扭矩密度,电动飞机功率密度取高端汽车电驱接近,可是扭矩密度远超保守汽车。电动飞机的电机特点为低速高扭,以罗罗150kW的EPU电机为例,我们测算其扭矩密度约为34。2N·m/kg,而汽车电机范畴代表性的埃安汽车夸克电驱扭矩密度约为14。8Nm/kg,约为罗罗的1/2。此外,松正、EMARX的扭矩密度也多为10-20Nm/kg,但支流电驱及汇川手艺的扭矩密度约为10Nm/kg摆布。此外,新能源车电机也难以满脚飞翔器电机的高带宽转速节制等需求特点。

  空管系统是保障平易近航飞翔平安和空中交通有序运转的焦点系统。空管系统由消息处置系统、外围设备、地面物理根本设备形成,操纵通信、和系统对航空器飞翔勾当进行和节制,保障平易近航空中交通平安。按照ICAO发布的《Global Air Navigation Plan 2016-2030》(2016),通信、、/空中交通办理(CNS/ATM)系统是保障空中交通有序运转的环节,此中消息处置系统用于完成空中交通流量办理、管制取批示等;通信、、系统通过无线电设备、地面及卫星设备、雷达设备等设备完成态势取消息传输。空管地面物理根本设备包罗机场、起降点、飞翔器集散核心等。

  ►《平易近用无人驾驶航空器运转平安办理法则》:2024年1月,平易近航局发布《平易近用无人驾驶航空器运转平安办理法则》(CCAR-92)并于1月1日起正式施行,对无人驾驶航空器操控员办理、航空器登记办理、适航办理、空中交通办理、飞翔办理等进行了规范,标记着我国平易近用无人机行业进入一个新的规范化、制办理阶段,有帮于提拔无人机平安运转,也为行业的可持续成长奠基了根本。

  ► #2 电控:电控的开辟需要满脚适航尺度电驱系统的正向开辟流程,次要是满脚软硬件的高靠得住性系统设想需求。分布式电推进系统中电控安拆分量占全体电气系统总分量的比沉跨越30%,间接影响飞机的飞翔结果和活动能力,因而需要顺应更严酷的适航尺度。电控的适航尺度次要遵照DO-178、D0-254、D0-160。此外电机取电控的对应关系也并不完满是一对一,以罗罗的两款飞翔器电机为例,其150kW的EPU次要由一套电机和两个电控构成,350kW的飞翔器EPU则由一套电机和四个电控构成。

  国内大所具有完整航电系统研发经验,部门平易近企积极参取低空飞翔器航电系统研发配套。国内部门供应商有完整的航电系统研发经验。上述供应商目前正在低空飞翔器航电系统开辟工做上投入较少,且产物难以合用于低空飞翔器低成本的需求。Honeywell等保守海外航电系统劣势企业尚未间接配套于国内厂商,考虑大国博弈环境我们认为将来取海外航电厂商的合做也将面对必然的挑和和风险。低空经济做为新质出产力,国产化必然是焦点要求。

  航空座椅机能要求较高,单椅价值量超万元。当前国内尚未明白低空飞翔器座椅产物的手艺规范要求,考虑到eVTOL做为航空飞翔器,其手艺尺度或可参考平易近航飞机座椅要求。座椅是平易近航飞机内饰的次要构成部门,占平易近航飞机内饰成本接近30%,高附加值次要源于两方面:1)航空座椅需合适阻燃要求,舒服性要求更高,需要满脚极其严酷的动载测试和耐用性测试,以最大程度乘客平安;2)航空座椅对轻量化要求高,目前航空铝合金、碳纤维等曾经正在航空座椅范畴普遍使用。目前飞机座椅的单椅价值量跨越万元,甲等舱的高端座椅价值量高达数十万元,并跟着碳纤维等高端轻量材料不竭渗入,单椅价值量呈持续上升趋向。

  目前低空经济运营的参取者次要包罗保守通航企业,及各类无人机运营企业。运营商须恪守平易近航局对于低空运营环节的相关轨制要求,次要涉及CCAR-91/92/135/136部,此中135部次要涉及有人驾驶载客勾当,136部次要为部门特定的功课型勾当,而92部则为无人驾驶勾当。值得留意的是,2024年7月中国平易近航局正式受理了亿航智能旗下广东亿航通用航空无限公司及合肥合翼航空无限公司递交的平易近用无人驾驶载人航空器运营及格证,为全球首个获得受理的eVTOL运营核定项目。

  基于斗极的低空高精度立体交通图扶植是处理低空飞翔器有序飞翔的环节。将来低空空域万万级甚至更大规模无人机和有人机的融合飞翔需求对系统提出较高要求,处理这一难题的焦点是扶植同一的低空高精度立体交通图收集,目前正在浙江、安徽、上海、广东等地曾经起头试点。安徽合肥骆岗公园无人系统城市级使用示范项目采用斗极伏羲全球领先的GeoSOT地球网格剖分理论系统,通过扶植管控核心和数据核心,对运转底图、和谈接口、管控界面、技法术据、尺度规划、运转流程等进行同一规划和扶植,环绕无人物流、无人配送、城市立体交通和城市聪慧管理等范畴正在骆岗公园打制无人系统融合运转使用场景,初次实现低空空域资本和地面网资本、多种无人系统正在统一套管控框架下协同运转。我们认为,将来斗极六合协同分析时空收集或将为低空空管系统供给数字化底座,为低空空管无人化、精准化和智能化的成长供给帮力。

  [2]《电动垂曲起降飞翔器复合材料机体布局研制的新取实践》(王一飞、裘健全等,2024)。

  SVO趋向下eVTOL飞控价值量无望提拔。SVO素质是正在某些复杂操做上用软件替代飞翔员手动,相当于“半从动”的节制模式,因而SVO也是飞控系统从手动飞翔进阶至从动飞翔甚至自从飞翔的环节步调。目前很多从机厂正在第一代 eVTOL飞机设想上采用了有驾驶员的方案,但面临气动效应复杂的旋翼取固定翼形态之间的过渡阶段,飞翔员很难像从动节制系同一样做到每秒数百次以上细密调整各个动力单位取气动舵面来飞机的不变可控,因而利用飞控软件正在部门操做上取代飞翔员对实现SVO至关主要。但响应地SVO对于eVTOL飞翔包线等运转要求更为严酷,对飞控系统功能、架构、平安性等方面也提出更高要求,我们认为SVO趋向下eVTOL飞控价值量无望提拔。

  • 当前半固态电池以氧化物+聚合物复合为从,聚合物次要用于改善截面特征。因氧化物线可较好地兼容当前液态锂电池的材料、工艺、设备,2023年以来财产化落地呈现加快态势。我们认为,跟着半固态电池正在新能源车端使用推广,无望带动财产链规模化降本以及产物机能、制制工艺的持续改良和提拔,为低空飞翔器半固态电池使用奠基根本。

  低空飞翔器正在市内/跨城通勤的使用逐步起步。我们从已开设的航路看,低空出行遍及相较于现有地面交通体例(网约车)时间缩短50%以上,而单价方面则为后者的3倍以上。从开设类型看,目前市内通勤次要合用于大型城市郊区至市区的出行;跨城则多见于跨湾区、城市群内的出行。因为天然堆积大量客流,以现有的大型交通枢纽做为此中一点的航路场景也成为一类较支流的开设标的目的,例如2024年7月东部通航开设深圳北坐枢纽空铁联运项目[7];2024年8月新空曲升机开设浦东星野飞翔至昆山城市航坐楼航路。目前一线城市平易近航机场年搭客吞吐量达5000万~1亿人次,我们假设此中1%的搭客选择达到后以低空体例“起色”至城市内其他地址,假设均价为300元(约对应一线小时网约车单价的两倍),单体大型机场低空转乘场景对应年化收入约1。5~3亿元。机型上,该类办事目前同样以曲升机为从,eVTOL方面我们估计较长航路的开通仍有待于复合翼及倾转旋翼机型的适航,目前部门机型也已开展试验飞翔案例,例如2024年2月峰飞“盛世龙”深圳-珠海飞翔。

  汽车巨头入局低空经济,无望以汽车电子先辈手艺赋能低空飞翔器飞控成长。汽车电子范畴域节制器将本来需要多个ECU实现的焦点功能集成,加上数据交互尺度化接口,大幅降低车载电子系统的开辟和制形成本。当前航空电子和汽车电子均正从分布式结合架构向分析集成式架构改变,跟着浩繁汽车厂商结构低空飞翔器,我们认为他们正在带动汽车、航空上下逛供应链成长的同时,无望测验考试成熟的汽车电子先辈手艺如智能座舱、从动驾驶等的使用和优化,鞭策低空飞翔器飞控系统成长。

  低空经济次要依托于地面以上1000或3000米范畴内的飞翔勾当,此中eVTOL、无人机、曲升机等类型的低空飞翔器,是低空经济成长的焦点载体。

  我国正在无人机、新能源汽车等范畴位于全球领先地位,低空经济财产链成长具备较好的财产根本。按照平易近航局官网,截至2023岁暮我国平易近用无人机注册数达到126。7万架,位居全球第一,无人机企业达1。9万家。按照乘联会,2023年我国新能源汽车全球发卖份额达63。5%,居全球第一。同时,我国无人机、新能源汽车环节零部件范畴具有劣势,正在电池、电驱、航空材料和飞翔节制系统等细分范畴具备全球领先手艺程度。分析来看,我国正在上逛原材料、环节零部件制制、软件设想和办事配套等上下逛环节完整,低空经济成长的财产根本较为结实。

  正在电传的根本上,近年来SVO(简化飞翔)成为eVTOL的主要成长标的目的。为了实现eVTOL 旋翼和固定翼正在统一套系统下进行飞翔操控,近年来学术界和工业界起头摸索若何设想采用简化飞翔(Simplified Vehicle Operation, SVO)做为eVTOL的焦点飞控机制。通用航空制制商协会(GAMA)对SVO的定义为能为飞翔员或员降低施行飞翔相关使命复杂度而且同时提拔平安性的飞翔系统、界面、操做和锻炼体例。对于eVTOL的SVO设想目前还没无形成同一规范,典型案例如慕尼黑工业大学采用摆布两个杆形式进行,美国Skyryse公司间接操纵平板进行交互设想。

  当前低空飞翔器电机大多为轴向/径向电机,将来飞翔器电机的“圣杯”为超导电机。低空飞翔器电鞭策系统的电机次要为永磁同步电机,包罗轴向磁通电机和径向磁通电机两类,此中轴向磁通电机的定子和转子部门轴向相对设置装备摆设从而连结径向长度分歧,而径向磁通电机则将转子拆卸于定子内部,从而连结轴向长度分歧。此中轴向永磁电机有更短、更间接的磁通径,效率和功率密度更大,也因其高紧凑性及高转矩密度遭到普遍关心。

  • 氢燃料电池:氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能间接转换成电能的发电安拆,按照电解质的分歧,氢燃料电池大致分为质子互换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)。目前较适合飞机利用的氢燃料电池手艺为低温质子互换膜(LT-PEM)燃料电池[1],这种手艺除了可以或许添加能量的存储量,还可以或许帮帮系统实现载荷逃踪和峰值调整以优化氢燃料电池的体积。

  空中旅逛项目逐渐增加,部门线遭到市场青睐。空中旅逛次要包罗旅逛景区参不雅、城市风光旅逛等,2024年包罗武汉、昌平、广州黄埔等多个城市/区域开通了本人的首条空中旅逛航路。从项目范畴看,目前空中旅逛项目以半小时、30公里以内的航路分钟时长居多。从机型看,目前执飞空中旅逛航路位以内的曲升机型为从,以亿航EH216-S为代表的多旋翼eVTOL也正在该范畴逐渐测验考试,公司和广州、深圳、合肥等处所以及文旅交通企业持续告竣合做并完成多次演示飞翔。价钱侧,从我们梳理的项目看,曲升机参不雅单人单次价钱凡是正在数百元至4000元摆布不等,我们认为相较于日常通勤,旅逛参不雅时消费者相对价钱度较低,从数据看,部门项目起头遭到消费者青睐,例如黄浦江陆家嘴昼间飞翔项目2024年10月份飞翔60余架次,载客近400人,也本日均起飞约2次,单次载客约6人,按售价1980元/位/次计较,我们预期该航路],我们测算,假设此中1%的客群选择低空旅逛,同时跟着eVTOL的普及远期售价降低至400元/位/次,单条航路年开通了本人首条“低空+文旅”航路。

  电动系统间接决定了飞翔器的诸多环节机能,分布式电推进设想手艺遍及使用。电鞭策系统的标准效应是低空飞翔器能够进行分布式动力系统设想的前提。相较于保守动力形式,电鞭策系统具有标准效应(功率相对标准是的)的天然劣势,即非论电机电控的功率能否分离,功率比沉和效率根基不变,但缩小燃油策动机尺寸其质效比会遭到很大影响。电鞭策系统的标准效应大大添加了飞翔器总体设想的度,也是低空飞翔器能够采用分布式动力架构的前提。

  国度成长委低空经济成长司成立,担任低空经济成长计谋制定和统筹协调工做。2024年12月27日,国度成长委低空经济成长司(以下简称“低空司”)正式正在国度成长委网坐表态,其具体职责包罗订定并组织实施“低空经济”成长计谋、中持久成长规划,提出相关政策,协调相关严沉问题等。我们认为,低空司的成立是我国低空经济成长的里程碑事务,有帮于强化我国低空经济成长的底层设想、鞭策政策落实,鞭策我国低空经济进入新的成长阶段。

  保守通航企业以功课类和培训类飞翔为从,款式分离,头部多为国有企业。按照平易近航局,截至2023岁尾,我国获得通用航空运营许可证的通航企业共690家(现实正在运转的通用及小型运输航空公司共396家),企业平均航空器持有量仅为4。8架。从市场份额看,除平易近航飞翔学院因供给培训办事占领28%市场份额外,其余次要企业份额均正在5%以下。飞翔时长靠前的公司成立时间均早于2000年,特长范畴集中正在石油办事、航空护林、防病虫害等工农业范畴。行业龙头营业集中于各细分赛道:例如海上石油飞翔办事市场的企业次要为中信海曲、南航珠曲和东方通航;农业范畴则以山东通航、青岛曲升机、新疆通航、东北通航、北大荒通航等为行业领先者,区域特色较为较着。

  无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)是一种空中智能挪动体。其依托空气供给的升力来承载飞翔,正在动力满脚续航的前提下,通过操做人员近程节制或无人机自从规划的体例,施行探察、巡检、空中功课等使命。

  低空经济成长可推进我国经济布局的优化和多元化。正在保守经济模式下,一些地域可能因地舆前提或经济成长程度的,面对着财产布局单一、经济增加乏力等问题。低空经济的成长无望为改变上述问题带来新的契机,例如,正在交通未便的一些山区或偏僻地域,低空经济引入使得这些地域能够操纵其奇特的天然风光和资本劣势,成长低空旅逛、无人机物流等新兴财产,从而打破成长瓶颈实现经济快速增加。同时,低空经济的成长也鞭策了相关财产的立异和升级,推进了经济布局的优化和多元化成长。

  ► 电网巡检:指操纵无人机搭载可见光、红外、紫外、激光雷达等检测使命载荷对输电线进行飞翔巡检,发觉并解除线的毛病和现患。国度电网、南方电网等电网公司担任全国电网运营的次要工做,同时也承担着输电线的日常巡检、等工做。目前,电网公司次要采用人工巡检、载人曲升机巡检、无人机巡检等体例开展输电线的巡检工做,三种巡检体例可互相替代。电网巡检无人机具无机动矫捷、平安性高、成本低、要求低,便于照顾和运输等劣势。跟着手艺的成熟,工业无人机将成为电网巡检更为无效的东西,合理设置装备摆设资本、提高电网巡检效率的劣势将不竭凸显。

  材料来历:平易近用机场办理条例,圣翔航空官网,平易近航局《通用机场空管运转办理法子》,平易近航局通用机场消息办理系统,通用航空飞翔办事坐系统扶植和办理指点看法(试行),中金公司研究部。

  航空座椅定制化程度高,行业供应天分门槛高。分歧机型、分歧航空公司航空座椅的小桌板、配色、触摸屏、阅读灯都需要颠末频频的构想和调试,整个设想开辟的流程包罗投标、设想、报价、规格、供应商、供应链、产物的工业化、适航取证等诸多环节,平均开辟时长高达1-2年,高端的商务舱座椅以至需要2-3年的设想和研发。商用航空财产链大都零部件都需要零丁审核认证,因而我们认为具备航空天分认证的供应商具备领先劣势。

  卫星通信具有笼盖面积广、通信传输距离远等劣势,无望对地面收集构成弥补。卫星通信操纵人制卫星做为中继坐转发无线电波,实现多个地面设备之间的通信。按照轨道高度划分,卫星可分为高轨、中轨、低轨三大类。此中,以GEO(地球静止轨道)为代表的高轨道卫星,可以或许用少量卫星实现地球的全方位笼盖;LEO(低地球轨道)位于离地面300-2,000公里的近地轨道,通过大量卫星构成的星座能够实现对地球全域的无缝笼盖。我们认为,卫星通信可以或许满脚300米以上低空空域的通信需求,且其全域笼盖的特征可以或许填补地面收集笼盖不脚的缺陷,无望正在低空经济时代成为5G-A手艺的主要弥补。

  • 半固态锂电池采用固态和液态电解质夹杂设想,凡是含有5-10%液相。相较于液态锂电池,半固态电池具有更高的平安机能,内部热扩散风险更低,而且通过婚配高比能的材料系统,如高镍正极以及硅碳/锂金属负极,能够获得较高的能量密度。目前第一代量产的半固态电池能量密度遍及正在280-360Wh/kg区间,按照卫蓝新能源、清陶能源等规划,下一代半固态电池能量密度无望提拔至400Wh/kg以上,可根基满脚低空飞翔器续航的需求。

  2023年12月平易近航局出台《国度空域根本分类方式》,国内空域办理向国际空域通用办理方式挨近。2023年12月21日,平易近航局发布《国度空域根本分类方式》,对我国空域划设和办理利用进行规范,根据航空器飞翔法则和机能要求、空域、空管办事内容等要素,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,此中,A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域(指部门线米以下区域)。分歧类型的飞翔勾当对应分歧的空域范畴,此中:平易近航运输航空大型客机巡航高度凡是为短程6000~9000米、洲际8000~12000米范畴,即对应A类空域;通航小型飞机运转高度凡是为6000米以下,例如大型无人运输机巡航高度一般为6000米摆布,对应D、E类及以下空域;城市UAM凡是运转范畴为120m~300m,对应G类空域;无人机UTM运转范畴为120m以下,即对应W类空域。我国空域资本进行规范划设立,为充实操纵和办理利用国度空域资本奠基根本。

  • :电机担任驱动,策动机为电机供给能量。布局次要是通过涡轮发电机驱动来为分布式电推力系统的多个电机供给动力,如许的布局虽然相对更为复杂,可是却大大提拔了全体飞翔器布局设想的度。空客的Airbus和NASA的N3-X均采用如许的手艺线。

  eVTOL正在城市低空复杂场景下运转,平安设想是eVTOL设想中的焦点要求。eVTOL一般正在高密度交通流和复杂城市地形下运转,稠密的建建群减小了eVTOL缓解突发变乱的裕量。若何降低非预期变乱对机上及地面人员的影响,是eVTOL平安性研究的沉点。2022年12月,NASA正在一项eVTOL坠撞测试中按照试验假人的形态确定了两个次要的来历,别离是地板和座位的冲击以及机身顶部布局的倾圮。取保守航空运输比拟,eVTOL因为降低了飞翔高度且正在城市地域运转,加之新鲜的飞翔器设置装备摆设和推进安拆(如高压电池),带来了新的平安挑和。因而,正在eVTOL设想研发过程中,平安系统是设想沉点之一。

  低空经济正逐渐沉塑交通款式和物流体例,为经济成长注入新动力。从经济增加的角度来看,低空经济涵盖通用航空、无人机物流配送、低空旅逛等浩繁财产,不只间接创制了大量就业机遇,还通过财产链的延长和辐射效应鞭策相关财产快速成长。通用航空做为低空经济的焦点财产之一,涵盖了飞翔培训、飞机制制、维修办事等多个环节,构成了一个复杂的财产集群;无人机物流配送则依托先辈的无人机手艺和智能物流系统,实现了高效、快速的货色配送,大幅地降低物流成本、提高物流效率;低空旅逛更是将旅逛取航空元素相连系,为旅客供给了全新的旅逛体验,鞭策了旅逛业的转型升级。

  景象形象办事精细化升级,高机能相控阵雷达无望打开增加空间。陪伴景象形象办事精度要求提拔,雷达笼盖范畴要求提拔,相控阵雷达相较于目前布网中普遍利用的机械式雷达具备高分辩率劣势,正在高密度景象形象雷达组网中使用空间广漠。《粤港澳大湾区景象形象成长规划(2020-2035年)》(中国景象形象局,2020)明白正在大湾区扶植由40部相控阵雷达及其他景象形象雷达构成的高密度试验网,多普勒双偏振组网雷达增至15部,参考纳睿雷达X波段双极化相控阵气候雷达零件系统单价约700万元,我们估算获得大湾区景象形象雷达组网成本约为2。8亿元。我们认为,低空飞翔勾当中基于航网的景象形象监测需求复杂度高于保守景象形象监测,高机能相控阵雷达市场空间无望进一步打开。

  低空飞翔对景象形象前提,景象形象保障能力无望送来升级。低空空域景象形象对低空飞翔有较着影响:1)低空空域中对流强烈、气候变化多样、能见度低,同时存正在温室梯度大、气压分布梯度大等特点,对飞翔勾当形成晦气影响;2)低空飞翔器轻量化、速度慢、体积小的特点导致其飞翔过程中对恶劣气候顺应能力差,且大大都低空通用航空器没有安拆机载景象形象探测设备。我们认为,景象形象保障扶植配套升级是低空空管的环节环节之一。低空飞翔勾当中景象形象消息办事需要达到米级、小时级/分钟级高精度,地面端景象形象坐消息向低空端飞翔器传输需要高效数据传输方式协同。从财产成长角度来看,深圳市景象形象局提象三张网,包罗用于提拔低空景象形象监测能力的“景象形象监测网”、用于提拔低空景象形象办事保障能力的“景象形象数字网”和赋能相关手艺办事业的“景象形象赋能网”。我们认为,景象形象办事高精度的趋向无望带动景象形象雷达及景象形象数据办事的成长。

  ► 面向适航的研制过程:为满脚低空飞翔器适航取证要求,低空飞翔器的系统自产物研发之初就需要考虑适航核定的要求:以航空业尺度DO-254、DO-178C、ARP4754A做为硬件、软件研制以及总体研制过程的指点尺度;以DO-334、DO-384做为系统的研制指点尺度。按照DO-334尺度,正在不考虑GNSS定位批改的环境下,产物应满脚A3-H3-T7品级类别;按照DO-384 GNSS辅帮惯性尺度,产物应满脚Category C-Subcategory 2级别。

  多旋翼无人机合用低空、小面积功课场景,垂曲起降固定翼无人机合用高空、大面积功课场景。低空、小面积功课的场景对测绘精度及操做矫捷性都具有较高要求,多旋翼无人机具备低空巡航、空中悬停、高精度功课能力等劣势,能够满脚功课需求。高空、大面积功课的场景则对测绘效率、恶劣顺应性、起降便利等有较高要求,垂曲起降固定翼无人机具备高功课效率、顺应性强、无起降场地要求等特点,能够满脚功课需求。

  等候eVTOL改善财政模子。我们预期陪伴eVTOL的逐步使用,以及低空利用场景频次的增加带来飞机操纵率的提拔,通航企业财政模子无望获得必然程度改善。按照麦肯锡的预期,新一代航空器正在运转初期的单英里运营成本无望将当前曲升机的程度(6~8美元/英里/座,即单小时运营成本约3~4万元)降低至2。5~4。5美元/英里/座,正在远期则无望进一步降低至0。5~2。5美元/英里/座。

  电池是目前限制低空飞翔器贸易化推广的焦点部件。电池次要为电机以及机载电器供能,正在eVTOL成本中占比约15-20%。电池的机能决定了飞翔器的续航里程、飞翔速度、载沉能力等环节目标,是目前低空飞翔器贸易化的焦点瓶颈环节之一。低空飞翔器对电池机能、平安靠得住性的要求要大幅高于其他电池使用场景。

  海统航电系统企业具有丰硕的适航经验,海外低空飞翔器厂商较多选择此类配套商合做。海外低空飞翔器从机厂较多选择城市内或者城市间高平安品级客运级飞机的产物线,因而次要选择第三方航电系统供应商合做,如Honeywell、Garmin等。2023年Honeywell颁布发表正在新一代电动飞翔器范畴曾经获得超100亿美元的订单,公开客户有Vertical、Lilium、Supernal等。新兴草创公司大多集中正在自从飞翔、AI、收集通信平安等范畴,且大多做为Tier2级别供应商办事Honeywell等,如Daedalean;少数间接办事于零件厂商,如间接办事于Volocopter的Near Earth Autonomy。

  相较于保守曲升机,我们认为eVTOL更具体验劣势且价钱更普通化,无望成为将来低空出行的支流体例。短期看,我们认为以曲升机为从的空中旅逛、城市间通行的模式相对较为成熟,eVTOL仍处于产物认证取适航审批通过阶段,但将来或逐步成为空中交通的运转从体。相较于保守曲升机,eVTOL具备低噪、低排放、舒服等更好的乘客体验。受益于其简略单纯的机械机构和电力驱动/分布式动力系统,我们预期eVTOL较曲升机有更低的运维成本,单价或逐渐下滑至公共能够接管的合理区间,按照《日报》报道,批量出产后,eVTOL分析运营成本无望降至曲升机的15%摆布。具体来看,我们预期将来多旋翼型(如亿航EH216-S)或次要用于空中旅逛、市内近距飞翔等场景;而倾转旋翼型(如Joby JAS4-1)则次要用于城市内/间长距飞翔。

  • 目前国内eVTOL正在取证机型次要以半固态电池方案为从。但因半固态电池能量密度存正在天花板,正在大载沉和超长续航场景中使用或存正在。

  碳纤维复材使用于低空飞翔器从布局/推进系统/内部布局/动力系统,此中从布局和推进系统约占碳纤维复材利用总量的75%~80%。低空飞翔器碳纤维复材使用部位普遍,可使用于从布局、推进系统、内部布局以及动力和航电系统。典型eVTOL 12%(无固定翼)~25%(固定翼)的起飞分量为布局分量,此中复合材料零件的布局分量占比可高达60%~90%[2]。按照 Stratview Research,eVTOL利用复合材料约有 75%~80%用于布局部件和推进系统,12~14%用于墙隔板、座椅等内部布局,8~12%用于动力和航电系统等。

  自2024年3月“低空经济”初次被写入工做演讲后,部分、财产界、本钱市场对低空经济成长赐与较高关心。本篇演讲着沉阐发低空经济成长相关的政策律例、飞翔器、空管系统、使用场景等环节环节,并瞻望相关范畴的投资机遇。我们认为,低空经济无望成为驱动经济社会成长的重生动力,为财产链相关环节成长打开广漠的成漫空间。

  处所积极抢抓低空经济成长的计谋机缘期,低空经济财产生态加快构成。低空经济使用场景普遍、财产链带动效应强,无望正在鞭策财产转型升级、牵引区域协同成长方面起到环节感化。自2023岁尾地方工做会议低空经济被做为计谋新兴财产沉点支撑之后,国内多个处所因地制宜提出各自低空经济成长规划:2024年全国超26个省(自治区)工做演讲中提到成长低空经济,深圳、姑苏、珠海、合肥、芜湖、南京、等地市纷纷出台低空经济成长条例、实施方案、步履打算和财产具体支撑办法,遍及涉及通航机场和起降平台等根本设备扶植、物流载人航路开设等下逛使用场景拓展、财产链培育和企业投资项目落处所面的支撑和补帮等,低空经济正在分歧处所的财产成长生态逐渐成型。

  头部物流企业竞相摸索无人机物流,无人机物流配送已初具规模。无人机物流利用无人机空运取代干线及结尾保守陆运,规模化成本低等劣势,亚马逊、京东等保守物流企业自2013年起起头摸索无人机配送模式。美团已获得《特定类无人机试运转核准函》和《通用航空企业运营许可证》等运营许可证,并正在多个城市落地了数十条航路,累计完成用户订单配送超22万单。2023年来全国新增无人机物流航路批量落地,无人机物流使用已初具规模。

  ►《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》:2023年5月,地方出台《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》,对无人航空器设想出产尺度、操控人员要求、飞翔空域划设、飞翔勾当办理以及法令义务等多个维度进行了规范,明白指出“国度激励无人驾驶航空器科研立异及其的推广使用,推进无人驾驶航空器取大数据、人工智能等新手艺融合立异,并要求处所相关部分供给支撑”。《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》公布,标记着我国无人机财产将进入“有法可依”的规范化成长新阶段,是我国低空经济成长的主要里程碑。

  低空经济代表一种新的出产力和出产体例,正在将来经济社会中饰演主要脚色。低空经济是以低空空域为依托,以有人驾驶、无人驾驶航空器等低空飞翔勾当为牵引,涉及低空飞翔、航空旅逛、干线客运、通航办事、科研教育等浩繁行业的新兴范畴,是一种辐射带动效应强、财产链较长的分析经济形态。低空空域凡是是指地面以上1000米以内的飞翔区域,按照需要可延长至地面以上3000米以内。2021年2月,地方、国务院印发《国度分析立体交通网规划纲要》,提出“成长交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济”,初次把“低空经济”写入国度规划。2023年12月,地方经济工做会议把“低空经济”提拔到计谋性新兴财产的地位,2024年“低空经济”初次被写入工做演讲。

  美国已构成较为成熟的通航财产系统,对美国经济和就业发生主要贡献。美国是全球通用航空最发财的国度之一。按照FAA披露,2022年美国平易近用航空间接经济产出1。80万亿美元,贡献 P 1。02万亿美元,占美国P的4%,供给工做岗亭939万个;此中通用航空间接经济产出1212亿美元,贡献P 662亿美元,供给工做岗亭46万个,对美国经济和就业发生主要贡献。

  按使用场景,商用无人机可分为财产无人机取消费无人机。2012年,大疆发布Phantom 1初次将无人机引入消费级市场,消费需求敏捷攀升。沙利文数据显示,2016年中国消费无人机市场规模占比为78%。因为无人机步履轨迹受地形较小,且无需考虑功课对人的影响,其东西属性不竭、提高功课效率的潜力不竭被挖掘。通过搭载分歧载荷(如农药、摄像头、激光雷达、货色等),无人机正在植保、巡检、安防、物流、测绘等财产范畴的使用不竭深化。按照赛迪参谋数据,2023年中国商用无人机市场规模达1174亿元,此中财产无人机的市场规模占比提拔至65%,无人机的次要使用场景发生逆转。

  无人机是高精度测绘范畴的主要东西之一,“数字低空遥感”成为测绘范畴新兴成长标的目的。无人机具无机动矫捷、经济便利等特点且可以或许便利获取高分辩率影像,因而采用无人机航摄丈量大比例尺地形图可以或许大幅度降低工做量,进而提高工做效率。无人机通过搭载相机、激光雷达、光学相机等使命载荷获取测绘取地舆消息数据制做及时实景地图,使“数字低空遥感”成为测绘范畴的新兴成长标的目的。无人机测绘可普遍使用于国度严沉工程扶植、河山监察、资本开辟、新农村和小城镇扶植等方面。

  2023-2027/2027-2032年中国平易近用曲升机需求量无望超500/1000架,国产替代空间广漠。按照2023年9月航空工业发布的《平易近用曲升机中国市场预测年报》,2022岁尾中国平易近用曲升机机队规模为1037架,估计2027年将达到1449架,2022-2027E CAGR达6。9%,2032年中国平易近用曲升机机队规模跨越2000架,此中涡轴曲升机将超1200架。正在低空空域的利好预期下,考虑旧机退役等要素2023-2027年平易近用曲升机需求量将超500架,2027-2032年需求量将超1000架。2023年中国平易近用曲升机机队中,空客及贝尔合计占领67%的市场份额,航空工业的平易近用曲升机产物占比仅4%;轻型曲升机为我国平易近用曲升机机队从力,2023岁暮数量占比40%,以活塞曲升机为从的超轻型曲升机占领了37%的市场份额,其余类型占23%。我们认为,中国平易近用曲升机需求兴旺,国产替代空间广漠。

  多种空管体例融合成为保障飞翔平安的必然趋向,高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求普遍。空管次要指针对空中飞翔航空器的,以此提高空中交通运转的平安性和效率。按照手艺和实现体例的分歧能够分为一次雷达、二次雷达、ADS-B和多点相关定位等,目前多种手艺的分析使用成为飞翔平安、办理空域流量的必然趋向。取一次/二次雷达及多点定位系统比拟,ADS-B以卫星为数据源,具有笼盖范畴广、更新周期短、扶植成底细对较低的劣势,是将来平易近航手艺的主要成长标的目的。同时,星基ADS-B、ADS-B连系斗极等先辈手艺可以或许进一步提拔ADS-B机能程度。按照《ADS-B手艺正在低空空域平安中使用的现状取瞻望》(陈晓等,2022),正在低空空管范畴,高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求普遍,部门无人机通过加拆ADS-B IN设备监测客机飞翔消息,例如DJI Air 2S内置ADS-B领受器以实现对载人飞机的从动躲避。我们认为,陪伴ADS-B机载设备先辈性升级及轻量化成长,ADS-B机载设备或将进一步打开低空范畴使用空间。

  通航企业运营利润率较低,细分范畴龙头企业有相对较强的盈利能力。从上市/挂牌通用航空企业的盈利能力看,2019~2023的平均毛利率为21%,平均净利润率为-1%,按照平易近航干部学院,国内通用航空运营企业的吃亏面达60%。从运营环境较好的中信海曲的单元财政模子看,公司单架次平均飞翔时间约为0。9小时,单架次收入/毛利润约为3。7万元/0。9万元,次要成本为人工、航油航材、折旧摊销、安全费,别离占收入的22%/13%/22%/9%。

  中国CAAC正在eVTOL等新型航空器法令律例出台、颁布适航证等方面立场更为积极。做为本轮低空经济的焦点航空器之一,eVTOL的概念、研发、制制离不开中国正在新能源财产链的堆集,但eVTOL做为飞翔器取得适航许可是其可以或许贸易化的前置前提。美国FAA、欧洲EASA、中国CAAC均为具有全球影响力的航空监管机构,以近两年相关法令律例出台的速度和深度看,我国平易近航局表示相对更为积极,这既是对国度成长低空经济计谋标的目的的积极落实,也是正在eVTOL范畴取FAA、EASA抢夺尺度制定话语权的表现。

  中国通航财产较美国有必然差距,低空经济正在国内具有较大的成长潜力。1)通航财产规模方面:2023年美国通航飞机数量为21。42万架,中国为3303架约为美国的1/65。2023年美国通航飞机(包罗按FAR-135部利用飞机)总飞翔时长达2856万小时,中国通用航空飞翔时长137。1万小时,此中载客类仅2。8万小时占比约2%。2)通航文化方面:美国有着成熟的通航文化,每年美国各地城市举办各类飞翔者大会和航空器材买卖勾当。3)行业尺度层面,中国正在市场律例和通用航空系统方面还正在逐渐进修和自创美国和欧洲尺度。我国的通航财产正在市场规模、文化、行业尺度等方面较美国仍有必然差距,为我国低空经济成长带来成长机缘。

  ► 混动:由策动机和电机配合构成推进系统,必然程度上雷同混动汽车的动力系统架构。按照策动机和电机的工做关系能够将其混动类型进一步划分为布局(耦合关系)和并联合构(解耦关系),焦点区别正在于电机取策动机能否解耦。

  低空经济财产推进历程不及预期风险。国内低空经济财产成长仍处于起步阶段,各省市地域低空空域程度纷歧,且低空经济成长会受制于本地地形地貌、生齿稠密度等多沉要素。若国度及处所相关支撑政策落地不及预期、空管等配套根本设备落地历程不及预期、空域办理推进不及预期等,可能会导致低空经济成长进度不及预期,eVTOL大规模贸易化历程迟缓,从而影响公司产物发卖和新产物取证推进历程。

  5G-A可实现通信一体化,可以或许以较低扶植成本实现持续组网。取通信的底层道理具有共通性,都是借由无线信号实现对应功能;两者的硬件都是滤波器、放大器、天线等射频器件,可复用性较强。因而,业界起头摸索“共用统一套基坐设备,同时实现和通信两个功能”的可能性,以高性价比的体例加强收集能力,“通感一体”已被IMT-2020(5G)推进组做为5G-A的环节手艺之一。5G-A复用曾经稠密扶植的基坐设备,一方面,正在“低慢小”飞翔器的探测上呈现出较保守雷达系统更优的结果;另一方面,5G-A可以或许以全体较低的扶植成本,实现持续组网,削减盲区、提高探测精度(而保守系统因为成本昂扬,难以实现稠密摆设,笼盖范畴较为无限)。我们认为,5G-A无望正在低空方面阐扬主要感化。

  ► 高性价比器件选型:市场上大大都低空飞翔器对高性价比的机载设备需求火急,工业级组合普及度高并且供应链完美,成底细对较低,近年来高机能工业级器件日益成熟,可能成为处理低空飞翔器系统成本的思之一。

  • 全固态锂电池:全固态锂电池利用固态电解质完全代替电解液,平安性、能量密度较半固态电池更高,能量密度无望提拔至500Wh/kg以上,是抱负低空飞翔器电池手艺线之选。此中硫化物手艺线因电导率高,正在能量密度、轮回寿命、快充机能方面具备劣势,取低空飞翔器电池的机能需求较为适配。但当前硫化物固态电池仍有较多手艺难点待处理,除了共性的锂枝晶发展以及界面问题外,硫化物电解质制备过程对湿度、空气,遇水易发生化学反映发生硫化氢有毒气体并降低电导率,因而制制工艺难度高、制价高贵,需要开辟全新的工艺和设备(好比干法电极手艺等)。2024年以来,国内硫化物固态电池手艺获头部企业华为加码。海外企业正在硫化物手艺线结构时间较早,目前日本丰田具有全球最多的固态电池专利;韩国次要由三星SDI、LGES等龙头电池企业结构;美国结构以草创企业为从,如Solid Power等。按照企业界规划,硫化物全固态电池规划量产时点遍及正在2027-2030年。

  材料来历:《无人机快递送达办事规范》,《无人机物流配送运转规范》,《邮政快递无人机监管消息交互规范》,中金公司研究部。

  从合用场景看,我们认为低空出行可合用于空中旅逛、同城/异地通勤及其他载人办事范畴(如医疗救护等)景象。正在低空出行成长的初期,我们预期空中旅逛仍是低空出行的支流,医疗救护等市场也将有逐渐的成长,次要考虑低空相关根本设备的数量无限或尚未完美、大都消费者对于低空出行平安性仍有所顾虑、以曲升机为从的低空出行体例价钱仍较高贵,及以多旋翼为次要型号的eVTOL航程相对较短;将来,跟着起降点逐渐增加、公共逐步接管低空出行以及倾转旋翼等航程较长的eVTOL产物推出并压低长航程产物价钱,我们预期城市内/城市间的通行或将逐渐成为支流。

  ► 油气管线巡检:石油、天然气管道做为国度的能源动脉,其平安性显得尤为主要,油气管道巡检是保障其平安出产的主要手段。油气管线功课区域具有距离长、范畴广、宽度窄等特点,无人机灵活矫捷、顺应能力强,适合使用于油气管线的巡检。按照国度统计局数据,我国管道输油(气)总里程由2013年的9。85万千米增加到2023年的14。76万千米,CAGR为4。13%。按照《“十四五”现代能源系统规划》,到2025年全国油气管网规模将达21万千米摆布。油气管线工业无人机巡检潜正在市场空间广漠。

  ►《平易近用无人驾驶航空器系统适航平安评定指南》:2024年2月5日,《平易近用无人驾驶航空器系统适航平安评定指南》正式发布,通过完成根基机能试飞科目、耐久性试飞科目、特定试飞科目等确认无人机具备支撑其开展特定运转勾当的平安程度。指南中明白了平安评定的流程和手艺要求,以确保每架无人机都能正在预定运转场景下平安运转。

  低空经济的成长无望刺激商用无人机的需求。多个处所均积极推进本地低空经济高质量成长,例如、上海等城市沉点鞭策低空应急办理、物流配送、生态平安等使用场景的构成取推广,广州、深圳等城市通过现金励、资金补帮的形式激励更多低空货运物流配送航路的新设。以低空物流为例,深圳截至2024年6月累计开通低空航路条以上,扶植速度较着加速。我们认为,诸如低空物流等使用场景当前仍处于晚期试点阶段,尚未构成大规模商用,低空经济的快速成长无望为无人机带来了增量使用需求,成为无人机财产新的成长极。

  从特殊使用无人机到物流配送无人机再到eVTOL,功率品级不竭提拔。功率正在4kW-30kW之间为小功率产物,50-175kW为中功率产物,200kW~2-10MW为大功率产物,此中小功率产物次要使用于特殊使用、物流配送无人机等;中功率产物则次要使用于载人eVTOL等;大功率产物次要用于长航程电动干线飞机。

  国内低空经济方兴日盛,无望成为经济社会成长的重生动力。1)2023岁尾,地方经济工做会议提出将低空经济做为计谋新兴财产之一沉点支撑。此后,地方部委、处所稠密出台支撑低空经济成长的相关财产政策和成长规划,我国低空经济财产成长送来政策支撑环节期;2)低空经济做为一种辐射带动感化强、财产链较长的分析经济形态,对经济社会成长具有较强的带动感化。工信部赛迪研究院预测,2023年中国低空经济市场规模约为5060亿元,2026年市场规模无望达万亿元。我们认为,跟着低空经济相关政策的完美,以及相关成长规划的落地实施,我国低空经济市场无望快速成长。

  农林植保无人机具有多沉劣势,已实现普遍使用。农林植保无人机是指用于农林动物功课的无人驾驶飞机,该型无人机由飞翔平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部门构成,通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒功课,可喷洒药剂、种子、粉剂等,次要用于喷施农药防治大田及果树做物次要病虫害。

  低轨卫星劣势凸显,适配低空经济成长需求。对终端用户而言,轨道高度的降低能够缩短通信时延,提高数据传输速度;同时取保守地面基坐比拟,不遭到地形和的影响,笼盖范畴提拔。对运营商而言,低轨卫星具备体积小、分量轻的长处,一箭多星的发射手艺无望进一步降低发射成本,较GEO组网的成本劣势逐步。按照中国无线颗,此中低轨卫星数量占比达91。5%。我们认为,低轨卫星取低空经济营业需求适配,低空经济的成长无望加快低轨卫星互联网的扶植摆设。

  航电和飞控系统是飞翔器的“大脑”和“中枢神经系统”,约占eVTOL价值量的20%。航电系统是飞机上所有电子系统的总和,是飞机平台实现消息获取、传输、处置和使用的焦点系统,此中飞控系统则是飞机最复杂的系统之一,承担飞翔器航迹规划、姿势节制和飞翔增稳等焦点功能,次要通过响应飞翔员的操做指令以实现对飞机姿势的闭环节制。飞翔器的节制需要进行模子仿实搭建、节制律设想、飞控系统设想和底层软硬件设想等,eVTOL多采用分布式动力系统结构因此对飞控系统设想提出较高要求。按照《Lilium Analyst Presentation》,Lilium Jet单机价值量为250万美元,动力系统/布局和内饰/航电和飞控/能源系统/拆卸件别离占到40%/25%/20%/10%/5%,航电和飞控系统约占零件价值量20%。

  eVTOL飞控系统遵照“电传-从动飞翔-自从飞翔”的成长径。飞翔器飞控系统晚期采用机械式传动系统,通过飞翔员操做杆实现飞翔器飞翔姿势和飞翔轨迹的节制,具有分量大、反馈不活络和传动畅后等错误谬误。电传(Fly-by-wire, FBW)利用电子信号替代机械传动,通过飞控计较机对各个舵面发出节制指令,逐步成为当前支流的飞控系统。电传手艺是eVTOL成长的主要手艺鞭策力,跟着飞控手艺的前进,我们认为eVTOL无望从电传飞控成长到从动飞翔,以至实现自从飞翔的终极方针。

  ► 针对低空飞翔器特地设想:低空飞翔器系统应包含大据系统、磁罗盘、GNSS领受机和惯性丈量单位:1)大据系统可以或许丈量大气总温、静压和总压;2)磁罗盘丈量及时三维矢量消息用以批改航向;3)GNSS领受机采用航向丈量功能板卡,快速完成系统初始化并进入最优机能;4)组合算法需要针对低空飞翔器空中活动前进履态优化。滤波器应具备高不变、高机能取瞄准模式等分歧构型,自带毛病诊断和容错降级的功能,可以或许监测并识别传感器毛病,可以或许很好地处理低空飞翔器机型罗盘易受干扰,大气高度计较受地面效应影响严沉等问题。此外,产物正在设想时也需要充实考虑取低空飞翔器多余度飞控系统以及空管系统的接口关系取数据交联。

  线之辩:工信部发文将来从攻纯电,兼顾混动及氢动力等其他线。我们认为,雷同新能源汽车混动线正在动力电池手艺冲破前是提拔能量密度的主要手段,将来或无望以纯电为从,兼顾其他线。复盘新能源汽车的动力手艺演进线,晚期电池机能尚未达到抱负形态时混动是实现长续航里程的较优选择。当前国内大都低空飞翔器采用纯电线,但海外本田、Horizon Aircraft等也通过混脱手艺来实现长距离航程,航程可达300-500km,而纯电航程大都为50-250km摆布。2024年3月工信部取其他三部分结合发布的《通用航空配备立异使用实施方案 (2024-2030 年)》强调开展 400kW 以下夹杂推进系统研制、推进 250kW 及以下航空电机及驱动系统规模化量产以及 500kW 级产物使用验证,并提出以电动化为从攻标的目的,兼顾夹杂动力、氢动力、可持续燃料动力等手艺线,加速航空电推进手艺冲破和升级。

  曲升机可以或许垂曲起降、悬停飞翔和全方位灵活,正在低空经济中普遍使用。曲升机是一种成熟的航空器,曾经成熟使用于多场景中。平易近用曲升机按照运载能力可分为轻型/中型/超中型/沉型几类:(1)轻型:起飞分量1~3吨,包罗单发和双发两类,此中:单发轻型曲升机次要用于参不雅旅逛、法律、电力巡线、私家运输;双发轻型曲升机比单发具备更高平安性和运营经济性,次要使用于告急医疗救护、警用法律、公事运输、多用处功课、搜刮救援等范畴。(2)中型:起飞分量正在3~6吨,中型曲升机用处普遍,可用于搜刮救援、医疗急救、通用运输、法律、海上巡查等范畴。(3)超中型:起飞分量正在6~10吨,超中型曲升机方针市场是海上油气勘察平台运输。(4)沉型:起飞分量正在10~20吨,沉型曲升机载分量大、运输能力强、使命效率高,合用于人员/物资/外吊运输、丛林消防、搜刮救援等范畴。

  材料来历:《空管系统中的无线通信手艺及平安性阐发》(等,2020),《面向机载分析系统的 ADS-B 手艺综述》(王飞等,2023),《基于ADS-B的通用航空系统规划》(耿文博等,2022),中金公司研究部。

  各相关部分协同鞭策低空经济成长,平易近航局承担低空经济的从体本能机能工做。低空经济成长需要地方空管委、交通运输部、平易近航局、工业和消息化部、发改委、科技部、财务部等多个部分的协同。平易近航局是交通运输部办理的次要义务机构,担任平易近用航空器适航认证、空域办理、航路规划、飞翔器驾驶人才办理、适航平安办理等工做。2024年7月,中国平易近航局成立了推进低空经济成长工做带领小组及工做组,工做组下设立多个项目组包罗分析平安监管、律例、市场办理、飞翔尺度、适航核定、机场、空管空域、平安和规划等本能机能。

  飞翔汽车狭义上指一种陆空两栖载具,取eVTOL概念有区分也有交集。广义的飞翔汽车是指面向低空智能交通和立体聪慧交通的载运东西,次要包罗电动垂曲起降航空器(eVTOL)和陆空两栖载具两大类型,而狭义的飞翔汽车指的是后者,即融合汽车取航空器两种运输东西的功能、实现飞翔取地面行驶切换的陆空两栖式载具。飞翔汽车取eVTOL的区别正在于,飞翔汽车强调兼顾地面行驶取空中飞翔两种功能,方针是实现三维立体交通,而eVTOL一般更强调垂曲起降飞翔功能;飞翔汽车取eVTOL也存正在交集,例如奥迪2018年发布的陆空两用eVTOL飞翔汽车设想方案Pop。Up,做为一款分体式飞翔汽车,其飞翔模块具备电驱且能够垂曲起降。

  ►《中型平易近用无人驾驶航空器系统适航尺度及合适性指点材料(试行)》:2024年7月23日,平易近航局发布《中型平易近用无人驾驶航空器系统适航尺度及合适性指点材料(试行)》,为中型平易近用无人驾驶航空器系统供给了一种局方可接管的适航尺度及响应合适性指点材料。

  eVTOL使用前景广漠,无望轻量化交通出行新模式。我们正在2023年12月发布的演讲《低空经济系列#1:eVTOL——低空经济蓄势待发,行业送来成长临界点》中详解了eVTOL正在低空经济成长中的主要性。eVTOL是指以电力做为飞步履力来历的垂曲起降飞翔器,相对保守飞翔器具有平安性、靠得住性、环保性、经济性、智能性、舒服性等六大机能特征,可使人或货色以无缝、经济的体例正在城市低空快速流动,高效开辟城市低空空域资本,以无效缓解日益严沉的城市地面交通拥堵问题,并处理空中物资运输和交通出行的需求。我们认为eVTOL无望成为低空经济的次要飞翔器载体。

中金 • 结合研究 低空经济:投资中国蓝天新机

【概要描述】

  现阶段低空出行对应客群或仍以对时间较高、对私密性等要求高的高净值群体为从。考虑目前以曲升机为从的低空出行价钱遍及较高,我们统计典型曲升机航路的单分钟单人平均价钱约200元,大都航路产物的价钱正在千元以上。

  物理根本设备供给起降辅帮、飞翔办事等保障,是空管的主要环节之一。物理根本设备包罗机场、起降平台、飞翔办事坐等,供给飞翔勾当物理保障。

  使用场景的拓展无望渐次展开,eVTOL贸易运营将改善保守通航财政模子。1)低空经济使用场景涵盖测绘、巡检、消防、物流、旅逛、交通、农业等浩繁范畴,跟着飞翔器经济性、平安性等焦点手艺目标不竭优化,我们认为低空经济贸易使用无望遵照“载物—载人”、“旅逛—交通”的挨次渐次展开。2)eVTOL做为低空焦点飞翔器之一,具有速度快、低运营成本等劣势。我们认为,eVTOL的商用无望正在景区参不雅等场景率先落地,跟着eVTOL使用场景持续拓展,无望为保守通航企业财政模子带来改善。

  从出行效率看,我们认为低空出行次要合用于50-300公里范畴的点对点客运。分析各类交通体例的前置时间、平均速度、续航里程以及行驶径看,我们认为低空交通次要合用于50-300公里的客运运输,可对现有的出行系统特别是城市群内部的出行形成无效弥补,出格正在地面出行受地形(例如湾区、湖区等)、交通拥堵影响距离/时间大幅拉长的环境下。从我们拔取的上海浦东机场-姑苏昆山、深圳市区-珠海市区等案例看,低空出行体例所需时间相较地面交通时间有较较着的缩短,而跟着后续起降点逐渐增加,我们预期低空出行时间有继续优化的空间。

  航空飞翔器轻量化需求火急,铝镁合金机缘出现。参考汽车行业,轻量化可从工艺、布局、材料入手,工艺包罗高压锻制成型和半固态成形等制制工艺和激光焊接等毗连工艺,布局包罗整车及零部件的布局拓扑、尺寸和外形等方面的优化,材料方面次要是采用铝合金、镁合金、碳纤维等相对较轻的材料替代高强度钢、铸铁件等。铝合金材料的密度仅为钢材的1/3,且加工难度低、成本低、抗拉强度高、导热机能优良,正在汽车轻量化中大量使用。镁合金减沉机能优良,其密度只要铝合金的2/3,高强度钢的2/9,且比强度高于钢和铝,同时散热机能、抗震降噪机能更好,也起头越来越多地使用正在轻量化布局中。

  eVTOL无望正在将来空中出行场景中饰演主要脚色,或将成为罕见的“新道超车”机遇。比拟保守曲升机,eVTOL纯电驱动、噪声低、性价比高、愈加环保,不需要跑道就可垂曲起降,是一种更合适将来城市空中交通系统的产物。我国正在eVTOL部门手艺研发和财产链成长已处于全球领先程度,2023年EH-216取得世界首个eVTOL航空器型号及格认证,并于2024年5月取得世界首个型号出产许可证。eVTOL正在国内财产的快速成长,或将成为我国低空经济范畴“新道超车”的主要机遇。

  5G-A的演进为低空经济成长奠基了手艺根本,上下行带宽进一步扩容赋能高质量的通信能力。5G-Advanced(即5G-A)是现有5G的进一步加强。正在财产界的配合定义下,目前5G-A曾经构成了包罗下行万兆、上行千兆、毫秒级时延、千亿连接、通感一体、内生智能等能力愿景[3],这些环节能力无望推进低空经济的通信机能升级取能力升级。按照IMT-2020(5G)推进组[4],取5G根本版本比拟,5G-A无望使上下行速度提拔10倍、毗连密度提拔10倍、时延进一步降低,并将定位精度提拔至厘米级。同时,按照IMT-2030(6G)推进组[5],6G挪动通信收集无望进一步实现几十Gbps的用户体验速度、100个/m2的毗连密度、亚毫秒级空口时延取厘米级定位精度。我们认为,低空经济使用场景下较高的上行带宽需求、高密度无人机群的通信需求以及B端营业低时延的需求,都无望被5G-A以及6G的挪动通信收集的能力所满脚。

  各地连续出台起降场地及航路规划结构打算,涵盖航路和起降点数目、对接范畴、旅逛项目、补助等,例如《上海市低空飞翔办事办理能力扶植实施方案》明白,2027年岁尾前,全面构成全市低空公共航收集架构,累打算设低空飞翔航路年,培育低空旅逛精品航路条以上;姑苏市提出推朝上进步周边运输机场的联程接驳等。

  无人机物风行业规范连续发布,地面配套系统框架逐渐清晰。截至2024年2月,国度邮政局、交通运输部、中国平易近航局等相关机构已发布《无人机快递送达办事规范》、《无人机物流配送运转规范》、《邮政快递无人机监管消息交互规范》等多项无人机物风行业尺度,细致了无人机施行物流配送办事的细致流程及留意事项。地面配套环节为无人机物流办事供给全流程保障,是无人机物流办事平稳运转不成或缺的根本设备。跟着无人机物风行业规范的连续完美,地面配套系统框架逐渐清晰。

  2023岁暮我国植保无人机保有量已达14万台,Frost&Sullivan预测2026年市场规模无望达250亿元。近年来,我国植保无人机的数量正在持续快速增加。2012年第一架单旋翼植保无人机投入利用,2014年第一台多旋翼植保无人机投入使用,2016年飞控平台进入航化功课,全省保有植保无人机跨越900台,功课面积达280万亩次。截至2023岁暮,我国植保无人机保有量曾经冲破14万台,无人机植保面积也跨越11。03亿亩次。按照Frost&Sullivan,2021年我国农林植保无人机市场规模约为131亿元,到2026年无望达250亿元,市场规模复合增速约为14%。

  材料来历:Wind,《新能源汽车及其轻量化手艺成长示状取趋向》(熊自柳等,2020),中金公司研究部。

  材料来历:中国平易近航局,《中华人平易近国空域办理条例(收罗看法稿)》(中国平易近航局,2023年12月),中金公司研究部。

  • 并联:策动机和电机配合驱动推进器(螺旋桨/涵道电扇),电机次要起蓄能及引擎辅帮感化。并联的布局长处正在于当策动机未能正在最佳工况点运转,电机能够弥补供给不脚的功率,但若是策动机本身跨越飞翔所需,则电机能够接收多余能量,因而全体的鞭策系统效率较高。必然程度上限制了混动系统的分析机能。一般的工做模式为,正在垂曲起降阶段策动机和电机配合供给动力需求,巡航阶段电机切换至辅帮模式或者蓄能模式。

  材料来历:《浅析低空智联网取无人机财产使用》(樊邦奎等,2021),2024(第四届)平易近航空中交通办理科学手艺,中金公司研究部。

  低空经济使用场景的落地无望遵照“载物—载人”“旅逛—交通”的次序。低空经济曾经正在测绘、巡检、消防、物流、旅逛、交通等场景进行了较多贸易化摸索。我们认为低空经济使用场景的落地无望遵照“载物—载人”“旅逛—交通”的次序:1)无人机正在测绘、巡检、消防等范畴曾经成熟使用,结尾物流范畴也已逐步进入常态化贸易运营,正在干干线范畴正处于摸索成长阶段;2)eVTOL正在载人方面无望起首使用于范畴小、可控性高的景区参不雅旅逛范畴,后续无望逐渐实现城内、城郊及城际点对点的空中交通。

  低空经济成长横跨多个财产,飞翔器和空管系统是低空经济成长的根本。低空经济财产链涵盖飞翔器制制、低空保障以及分析办事等次要环节,是少数可以或许同时涵盖第一、二、三财产的新兴财产业态,此中飞翔器制制和空管系统是低空经济成长的根本:1)低空飞翔器涵盖eVTOL/无人机/曲升机等分歧类别,是高效操纵低空空域资本、处理物资运输、交通出行的环节载体;2)低空飞翔勾当具有异构、高密度、高频次、高复杂性的特点,空管系统由消息处置系统、外围设备、地面物理根本设备形成,是保障平易近行平安和空中交通有序运转的焦点,智能化、网联化无望成为低空空管系统的次要成长趋向。

  飞翔器平安变乱影响财产成长风险。eVTOL正在复杂的城市中运转,面对着低空空域、智能飞翔器、运转场景等平安风险,其运转靠得住性涉及布局完整性、动力发生和分派、消息平安、缓冲等多方面。正在eVTOL行业成长晚期,飞翔平安变乱可能会对财产成长历程发生晦气影响。

  ► 高无缺性和高靠得住性:低空飞翔器适航取证要求系统具备高无缺性和高靠得住性。按照传感器不雅测值的分歧,规定分歧的模式,限制各个输出消息的无效性;需要时系统进行降级或从头初始化,优先姿势取速度消息的无效性取靠得住性。

  ► 纯电:纯电推进系统次要由电池和电推力系统构成,不需要策动机,使得低空飞翔器具有零排放、低乐音等浩繁长处。短期来看,电池手艺对飞翔器载沉、航程构成限制,但跟着固态电池、锂金属电池等进一步冲破,我们认为纯电手艺线无望打破此前掣肘。

  无人机正在定点和应急场景可普遍使用。无人机具有飞翔矫捷性高、投入成本低、荫蔽性强等特点,而且具有及时逃踪方针、快速达到现场、高空远眺的能力,因而很是合用于刑事侦查、交通办理、日常巡检、公共平安、应急灾祸响应等场景,逐步正在安防取应急范畴阐扬不成替代的感化。定点和应急场景需要多旋翼无人机搭载高清数码相机、摄像机、空投安拆、高音喇叭等模块,完成空中侦查、特殊物品投送等分歧的使命,辅帮警务、法律、救援等人员更高效更平安地施行使命。大面积和应急场景,则需要无人机快速将全数现场消息清晰传达回批示核心以便决策,垂曲起降固定翼无人机具备随时随地起降的能力,能够第一时间完成对大范畴方针地域的拍摄全笼盖,并汇集、人员等消息。

  国内eVTOL零件企业次要有以下几类:1)科技型创业公司;2)大型航空航企或部属机构;3)汽车行业创业企业;4)保守无人机行业企业。

  无人机物流系统由干、支、末三类航路形成,无人机及根本设备的要求各有分歧。1)城市结尾物流:城市内10km以内短距物流办事,次要利用小型多旋翼无人机施行快递送达等使命,城市内需新建空管、无人机起降点等根本设备。2)干线km的中长距离物流办事,利用固定翼、复合翼等中大型无人机,航路时长约数小时,可大量复用现有平易近航机场、空管等根本设备。3)干线km以上的长距离物流办事,次要利用大载沉、长航时的大型固定翼无人机,动力系统由电机升级为涡扇、涡桨策动机,干线物流无人机可完全复用现有平易近航根本设备。

  抗坠撞性设想和零件下降伞正在航空级平安设想中较为常见。对于航空级的平安设想,当今前沿研究提出包罗滑翔(固定翼)、被动旋翼自转、平安气囊、外部能量接收系统、板下系统等体例减缓冲击载荷,可是摆设正在eVTOL中时也面对结果无限或手艺成熟度问题。抗坠撞性设想和零件下降伞是两种具有拆机实例的eVTOL平安设想考量。

  低空智联网联通数据办事、空域办理、航空器运营等环节,是低空空管系统成长的必然径。低空智联网是依托包罗4G/5G通信、卫星互联网、斗极系统、雷达等系统的天空位根本设备,协调各级空管部分、平安应急部分和基建保障部分关系,成立数字化的低空运转,实现智能化的空域设想和航规划,是将来低空空管系统成长的必然径。当前,多个处所都正在开展低空智联网设想思的切磋工做,将低空空域、挪动互联网、卫星、大数据、云计较、人工智能等新手艺取低空经济财产进行融合,鞭策低空经济成长。

  ► #1 电机:电机设想的焦点要点正在于高功率密度、高扭矩密度,电动飞机功率密度取高端汽车电驱接近,可是扭矩密度远超保守汽车。电动飞机的电机特点为低速高扭,以罗罗150kW的EPU电机为例,我们测算其扭矩密度约为34。2N·m/kg,而汽车电机范畴代表性的埃安汽车夸克电驱扭矩密度约为14。8Nm/kg,约为罗罗的1/2。此外,松正、EMARX的扭矩密度也多为10-20Nm/kg,但支流电驱及汇川手艺的扭矩密度约为10Nm/kg摆布。此外,新能源车电机也难以满脚飞翔器电机的高带宽转速节制等需求特点。

  空管系统是保障平易近航飞翔平安和空中交通有序运转的焦点系统。空管系统由消息处置系统、外围设备、地面物理根本设备形成,操纵通信、和系统对航空器飞翔勾当进行和节制,保障平易近航空中交通平安。按照ICAO发布的《Global Air Navigation Plan 2016-2030》(2016),通信、、/空中交通办理(CNS/ATM)系统是保障空中交通有序运转的环节,此中消息处置系统用于完成空中交通流量办理、管制取批示等;通信、、系统通过无线电设备、地面及卫星设备、雷达设备等设备完成态势取消息传输。空管地面物理根本设备包罗机场、起降点、飞翔器集散核心等。

  ►《平易近用无人驾驶航空器运转平安办理法则》:2024年1月,平易近航局发布《平易近用无人驾驶航空器运转平安办理法则》(CCAR-92)并于1月1日起正式施行,对无人驾驶航空器操控员办理、航空器登记办理、适航办理、空中交通办理、飞翔办理等进行了规范,标记着我国平易近用无人机行业进入一个新的规范化、制办理阶段,有帮于提拔无人机平安运转,也为行业的可持续成长奠基了根本。

  ► #2 电控:电控的开辟需要满脚适航尺度电驱系统的正向开辟流程,次要是满脚软硬件的高靠得住性系统设想需求。分布式电推进系统中电控安拆分量占全体电气系统总分量的比沉跨越30%,间接影响飞机的飞翔结果和活动能力,因而需要顺应更严酷的适航尺度。电控的适航尺度次要遵照DO-178、D0-254、D0-160。此外电机取电控的对应关系也并不完满是一对一,以罗罗的两款飞翔器电机为例,其150kW的EPU次要由一套电机和两个电控构成,350kW的飞翔器EPU则由一套电机和四个电控构成。

  国内大所具有完整航电系统研发经验,部门平易近企积极参取低空飞翔器航电系统研发配套。国内部门供应商有完整的航电系统研发经验。上述供应商目前正在低空飞翔器航电系统开辟工做上投入较少,且产物难以合用于低空飞翔器低成本的需求。Honeywell等保守海外航电系统劣势企业尚未间接配套于国内厂商,考虑大国博弈环境我们认为将来取海外航电厂商的合做也将面对必然的挑和和风险。低空经济做为新质出产力,国产化必然是焦点要求。

  航空座椅机能要求较高,单椅价值量超万元。当前国内尚未明白低空飞翔器座椅产物的手艺规范要求,考虑到eVTOL做为航空飞翔器,其手艺尺度或可参考平易近航飞机座椅要求。座椅是平易近航飞机内饰的次要构成部门,占平易近航飞机内饰成本接近30%,高附加值次要源于两方面:1)航空座椅需合适阻燃要求,舒服性要求更高,需要满脚极其严酷的动载测试和耐用性测试,以最大程度乘客平安;2)航空座椅对轻量化要求高,目前航空铝合金、碳纤维等曾经正在航空座椅范畴普遍使用。目前飞机座椅的单椅价值量跨越万元,甲等舱的高端座椅价值量高达数十万元,并跟着碳纤维等高端轻量材料不竭渗入,单椅价值量呈持续上升趋向。

  目前低空经济运营的参取者次要包罗保守通航企业,及各类无人机运营企业。运营商须恪守平易近航局对于低空运营环节的相关轨制要求,次要涉及CCAR-91/92/135/136部,此中135部次要涉及有人驾驶载客勾当,136部次要为部门特定的功课型勾当,而92部则为无人驾驶勾当。值得留意的是,2024年7月中国平易近航局正式受理了亿航智能旗下广东亿航通用航空无限公司及合肥合翼航空无限公司递交的平易近用无人驾驶载人航空器运营及格证,为全球首个获得受理的eVTOL运营核定项目。

  基于斗极的低空高精度立体交通图扶植是处理低空飞翔器有序飞翔的环节。将来低空空域万万级甚至更大规模无人机和有人机的融合飞翔需求对系统提出较高要求,处理这一难题的焦点是扶植同一的低空高精度立体交通图收集,目前正在浙江、安徽、上海、广东等地曾经起头试点。安徽合肥骆岗公园无人系统城市级使用示范项目采用斗极伏羲全球领先的GeoSOT地球网格剖分理论系统,通过扶植管控核心和数据核心,对运转底图、和谈接口、管控界面、技法术据、尺度规划、运转流程等进行同一规划和扶植,环绕无人物流、无人配送、城市立体交通和城市聪慧管理等范畴正在骆岗公园打制无人系统融合运转使用场景,初次实现低空空域资本和地面网资本、多种无人系统正在统一套管控框架下协同运转。我们认为,将来斗极六合协同分析时空收集或将为低空空管系统供给数字化底座,为低空空管无人化、精准化和智能化的成长供给帮力。

  [2]《电动垂曲起降飞翔器复合材料机体布局研制的新取实践》(王一飞、裘健全等,2024)。

  SVO趋向下eVTOL飞控价值量无望提拔。SVO素质是正在某些复杂操做上用软件替代飞翔员手动,相当于“半从动”的节制模式,因而SVO也是飞控系统从手动飞翔进阶至从动飞翔甚至自从飞翔的环节步调。目前很多从机厂正在第一代 eVTOL飞机设想上采用了有驾驶员的方案,但面临气动效应复杂的旋翼取固定翼形态之间的过渡阶段,飞翔员很难像从动节制系同一样做到每秒数百次以上细密调整各个动力单位取气动舵面来飞机的不变可控,因而利用飞控软件正在部门操做上取代飞翔员对实现SVO至关主要。但响应地SVO对于eVTOL飞翔包线等运转要求更为严酷,对飞控系统功能、架构、平安性等方面也提出更高要求,我们认为SVO趋向下eVTOL飞控价值量无望提拔。

  • 当前半固态电池以氧化物+聚合物复合为从,聚合物次要用于改善截面特征。因氧化物线可较好地兼容当前液态锂电池的材料、工艺、设备,2023年以来财产化落地呈现加快态势。我们认为,跟着半固态电池正在新能源车端使用推广,无望带动财产链规模化降本以及产物机能、制制工艺的持续改良和提拔,为低空飞翔器半固态电池使用奠基根本。

  低空飞翔器正在市内/跨城通勤的使用逐步起步。我们从已开设的航路看,低空出行遍及相较于现有地面交通体例(网约车)时间缩短50%以上,而单价方面则为后者的3倍以上。从开设类型看,目前市内通勤次要合用于大型城市郊区至市区的出行;跨城则多见于跨湾区、城市群内的出行。因为天然堆积大量客流,以现有的大型交通枢纽做为此中一点的航路场景也成为一类较支流的开设标的目的,例如2024年7月东部通航开设深圳北坐枢纽空铁联运项目[7];2024年8月新空曲升机开设浦东星野飞翔至昆山城市航坐楼航路。目前一线城市平易近航机场年搭客吞吐量达5000万~1亿人次,我们假设此中1%的搭客选择达到后以低空体例“起色”至城市内其他地址,假设均价为300元(约对应一线小时网约车单价的两倍),单体大型机场低空转乘场景对应年化收入约1。5~3亿元。机型上,该类办事目前同样以曲升机为从,eVTOL方面我们估计较长航路的开通仍有待于复合翼及倾转旋翼机型的适航,目前部门机型也已开展试验飞翔案例,例如2024年2月峰飞“盛世龙”深圳-珠海飞翔。

  汽车巨头入局低空经济,无望以汽车电子先辈手艺赋能低空飞翔器飞控成长。汽车电子范畴域节制器将本来需要多个ECU实现的焦点功能集成,加上数据交互尺度化接口,大幅降低车载电子系统的开辟和制形成本。当前航空电子和汽车电子均正从分布式结合架构向分析集成式架构改变,跟着浩繁汽车厂商结构低空飞翔器,我们认为他们正在带动汽车、航空上下逛供应链成长的同时,无望测验考试成熟的汽车电子先辈手艺如智能座舱、从动驾驶等的使用和优化,鞭策低空飞翔器飞控系统成长。

  低空经济次要依托于地面以上1000或3000米范畴内的飞翔勾当,此中eVTOL、无人机、曲升机等类型的低空飞翔器,是低空经济成长的焦点载体。

  我国正在无人机、新能源汽车等范畴位于全球领先地位,低空经济财产链成长具备较好的财产根本。按照平易近航局官网,截至2023岁暮我国平易近用无人机注册数达到126。7万架,位居全球第一,无人机企业达1。9万家。按照乘联会,2023年我国新能源汽车全球发卖份额达63。5%,居全球第一。同时,我国无人机、新能源汽车环节零部件范畴具有劣势,正在电池、电驱、航空材料和飞翔节制系统等细分范畴具备全球领先手艺程度。分析来看,我国正在上逛原材料、环节零部件制制、软件设想和办事配套等上下逛环节完整,低空经济成长的财产根本较为结实。

  正在电传的根本上,近年来SVO(简化飞翔)成为eVTOL的主要成长标的目的。为了实现eVTOL 旋翼和固定翼正在统一套系统下进行飞翔操控,近年来学术界和工业界起头摸索若何设想采用简化飞翔(Simplified Vehicle Operation, SVO)做为eVTOL的焦点飞控机制。通用航空制制商协会(GAMA)对SVO的定义为能为飞翔员或员降低施行飞翔相关使命复杂度而且同时提拔平安性的飞翔系统、界面、操做和锻炼体例。对于eVTOL的SVO设想目前还没无形成同一规范,典型案例如慕尼黑工业大学采用摆布两个杆形式进行,美国Skyryse公司间接操纵平板进行交互设想。

  当前低空飞翔器电机大多为轴向/径向电机,将来飞翔器电机的“圣杯”为超导电机。低空飞翔器电鞭策系统的电机次要为永磁同步电机,包罗轴向磁通电机和径向磁通电机两类,此中轴向磁通电机的定子和转子部门轴向相对设置装备摆设从而连结径向长度分歧,而径向磁通电机则将转子拆卸于定子内部,从而连结轴向长度分歧。此中轴向永磁电机有更短、更间接的磁通径,效率和功率密度更大,也因其高紧凑性及高转矩密度遭到普遍关心。

  • 氢燃料电池:氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能间接转换成电能的发电安拆,按照电解质的分歧,氢燃料电池大致分为质子互换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)。目前较适合飞机利用的氢燃料电池手艺为低温质子互换膜(LT-PEM)燃料电池[1],这种手艺除了可以或许添加能量的存储量,还可以或许帮帮系统实现载荷逃踪和峰值调整以优化氢燃料电池的体积。

  空中旅逛项目逐渐增加,部门线遭到市场青睐。空中旅逛次要包罗旅逛景区参不雅、城市风光旅逛等,2024年包罗武汉、昌平、广州黄埔等多个城市/区域开通了本人的首条空中旅逛航路。从项目范畴看,目前空中旅逛项目以半小时、30公里以内的航路分钟时长居多。从机型看,目前执飞空中旅逛航路位以内的曲升机型为从,以亿航EH216-S为代表的多旋翼eVTOL也正在该范畴逐渐测验考试,公司和广州、深圳、合肥等处所以及文旅交通企业持续告竣合做并完成多次演示飞翔。价钱侧,从我们梳理的项目看,曲升机参不雅单人单次价钱凡是正在数百元至4000元摆布不等,我们认为相较于日常通勤,旅逛参不雅时消费者相对价钱度较低,从数据看,部门项目起头遭到消费者青睐,例如黄浦江陆家嘴昼间飞翔项目2024年10月份飞翔60余架次,载客近400人,也本日均起飞约2次,单次载客约6人,按售价1980元/位/次计较,我们预期该航路],我们测算,假设此中1%的客群选择低空旅逛,同时跟着eVTOL的普及远期售价降低至400元/位/次,单条航路年开通了本人首条“低空+文旅”航路。

  电动系统间接决定了飞翔器的诸多环节机能,分布式电推进设想手艺遍及使用。电鞭策系统的标准效应是低空飞翔器能够进行分布式动力系统设想的前提。相较于保守动力形式,电鞭策系统具有标准效应(功率相对标准是的)的天然劣势,即非论电机电控的功率能否分离,功率比沉和效率根基不变,但缩小燃油策动机尺寸其质效比会遭到很大影响。电鞭策系统的标准效应大大添加了飞翔器总体设想的度,也是低空飞翔器能够采用分布式动力架构的前提。

  国度成长委低空经济成长司成立,担任低空经济成长计谋制定和统筹协调工做。2024年12月27日,国度成长委低空经济成长司(以下简称“低空司”)正式正在国度成长委网坐表态,其具体职责包罗订定并组织实施“低空经济”成长计谋、中持久成长规划,提出相关政策,协调相关严沉问题等。我们认为,低空司的成立是我国低空经济成长的里程碑事务,有帮于强化我国低空经济成长的底层设想、鞭策政策落实,鞭策我国低空经济进入新的成长阶段。

  保守通航企业以功课类和培训类飞翔为从,款式分离,头部多为国有企业。按照平易近航局,截至2023岁尾,我国获得通用航空运营许可证的通航企业共690家(现实正在运转的通用及小型运输航空公司共396家),企业平均航空器持有量仅为4。8架。从市场份额看,除平易近航飞翔学院因供给培训办事占领28%市场份额外,其余次要企业份额均正在5%以下。飞翔时长靠前的公司成立时间均早于2000年,特长范畴集中正在石油办事、航空护林、防病虫害等工农业范畴。行业龙头营业集中于各细分赛道:例如海上石油飞翔办事市场的企业次要为中信海曲、南航珠曲和东方通航;农业范畴则以山东通航、青岛曲升机、新疆通航、东北通航、北大荒通航等为行业领先者,区域特色较为较着。

  无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)是一种空中智能挪动体。其依托空气供给的升力来承载飞翔,正在动力满脚续航的前提下,通过操做人员近程节制或无人机自从规划的体例,施行探察、巡检、空中功课等使命。

  低空经济成长可推进我国经济布局的优化和多元化。正在保守经济模式下,一些地域可能因地舆前提或经济成长程度的,面对着财产布局单一、经济增加乏力等问题。低空经济的成长无望为改变上述问题带来新的契机,例如,正在交通未便的一些山区或偏僻地域,低空经济引入使得这些地域能够操纵其奇特的天然风光和资本劣势,成长低空旅逛、无人机物流等新兴财产,从而打破成长瓶颈实现经济快速增加。同时,低空经济的成长也鞭策了相关财产的立异和升级,推进了经济布局的优化和多元化成长。

  ► 电网巡检:指操纵无人机搭载可见光、红外、紫外、激光雷达等检测使命载荷对输电线进行飞翔巡检,发觉并解除线的毛病和现患。国度电网、南方电网等电网公司担任全国电网运营的次要工做,同时也承担着输电线的日常巡检、等工做。目前,电网公司次要采用人工巡检、载人曲升机巡检、无人机巡检等体例开展输电线的巡检工做,三种巡检体例可互相替代。电网巡检无人机具无机动矫捷、平安性高、成本低、要求低,便于照顾和运输等劣势。跟着手艺的成熟,工业无人机将成为电网巡检更为无效的东西,合理设置装备摆设资本、提高电网巡检效率的劣势将不竭凸显。

  材料来历:平易近用机场办理条例,圣翔航空官网,平易近航局《通用机场空管运转办理法子》,平易近航局通用机场消息办理系统,通用航空飞翔办事坐系统扶植和办理指点看法(试行),中金公司研究部。

  航空座椅定制化程度高,行业供应天分门槛高。分歧机型、分歧航空公司航空座椅的小桌板、配色、触摸屏、阅读灯都需要颠末频频的构想和调试,整个设想开辟的流程包罗投标、设想、报价、规格、供应商、供应链、产物的工业化、适航取证等诸多环节,平均开辟时长高达1-2年,高端的商务舱座椅以至需要2-3年的设想和研发。商用航空财产链大都零部件都需要零丁审核认证,因而我们认为具备航空天分认证的供应商具备领先劣势。

  卫星通信具有笼盖面积广、通信传输距离远等劣势,无望对地面收集构成弥补。卫星通信操纵人制卫星做为中继坐转发无线电波,实现多个地面设备之间的通信。按照轨道高度划分,卫星可分为高轨、中轨、低轨三大类。此中,以GEO(地球静止轨道)为代表的高轨道卫星,可以或许用少量卫星实现地球的全方位笼盖;LEO(低地球轨道)位于离地面300-2,000公里的近地轨道,通过大量卫星构成的星座能够实现对地球全域的无缝笼盖。我们认为,卫星通信可以或许满脚300米以上低空空域的通信需求,且其全域笼盖的特征可以或许填补地面收集笼盖不脚的缺陷,无望正在低空经济时代成为5G-A手艺的主要弥补。

  • 半固态锂电池采用固态和液态电解质夹杂设想,凡是含有5-10%液相。相较于液态锂电池,半固态电池具有更高的平安机能,内部热扩散风险更低,而且通过婚配高比能的材料系统,如高镍正极以及硅碳/锂金属负极,能够获得较高的能量密度。目前第一代量产的半固态电池能量密度遍及正在280-360Wh/kg区间,按照卫蓝新能源、清陶能源等规划,下一代半固态电池能量密度无望提拔至400Wh/kg以上,可根基满脚低空飞翔器续航的需求。

  2023年12月平易近航局出台《国度空域根本分类方式》,国内空域办理向国际空域通用办理方式挨近。2023年12月21日,平易近航局发布《国度空域根本分类方式》,对我国空域划设和办理利用进行规范,根据航空器飞翔法则和机能要求、空域、空管办事内容等要素,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,此中,A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域(指部门线米以下区域)。分歧类型的飞翔勾当对应分歧的空域范畴,此中:平易近航运输航空大型客机巡航高度凡是为短程6000~9000米、洲际8000~12000米范畴,即对应A类空域;通航小型飞机运转高度凡是为6000米以下,例如大型无人运输机巡航高度一般为6000米摆布,对应D、E类及以下空域;城市UAM凡是运转范畴为120m~300m,对应G类空域;无人机UTM运转范畴为120m以下,即对应W类空域。我国空域资本进行规范划设立,为充实操纵和办理利用国度空域资本奠基根本。

  • :电机担任驱动,策动机为电机供给能量。布局次要是通过涡轮发电机驱动来为分布式电推力系统的多个电机供给动力,如许的布局虽然相对更为复杂,可是却大大提拔了全体飞翔器布局设想的度。空客的Airbus和NASA的N3-X均采用如许的手艺线。

  eVTOL正在城市低空复杂场景下运转,平安设想是eVTOL设想中的焦点要求。eVTOL一般正在高密度交通流和复杂城市地形下运转,稠密的建建群减小了eVTOL缓解突发变乱的裕量。若何降低非预期变乱对机上及地面人员的影响,是eVTOL平安性研究的沉点。2022年12月,NASA正在一项eVTOL坠撞测试中按照试验假人的形态确定了两个次要的来历,别离是地板和座位的冲击以及机身顶部布局的倾圮。取保守航空运输比拟,eVTOL因为降低了飞翔高度且正在城市地域运转,加之新鲜的飞翔器设置装备摆设和推进安拆(如高压电池),带来了新的平安挑和。因而,正在eVTOL设想研发过程中,平安系统是设想沉点之一。

  低空经济正逐渐沉塑交通款式和物流体例,为经济成长注入新动力。从经济增加的角度来看,低空经济涵盖通用航空、无人机物流配送、低空旅逛等浩繁财产,不只间接创制了大量就业机遇,还通过财产链的延长和辐射效应鞭策相关财产快速成长。通用航空做为低空经济的焦点财产之一,涵盖了飞翔培训、飞机制制、维修办事等多个环节,构成了一个复杂的财产集群;无人机物流配送则依托先辈的无人机手艺和智能物流系统,实现了高效、快速的货色配送,大幅地降低物流成本、提高物流效率;低空旅逛更是将旅逛取航空元素相连系,为旅客供给了全新的旅逛体验,鞭策了旅逛业的转型升级。

  景象形象办事精细化升级,高机能相控阵雷达无望打开增加空间。陪伴景象形象办事精度要求提拔,雷达笼盖范畴要求提拔,相控阵雷达相较于目前布网中普遍利用的机械式雷达具备高分辩率劣势,正在高密度景象形象雷达组网中使用空间广漠。《粤港澳大湾区景象形象成长规划(2020-2035年)》(中国景象形象局,2020)明白正在大湾区扶植由40部相控阵雷达及其他景象形象雷达构成的高密度试验网,多普勒双偏振组网雷达增至15部,参考纳睿雷达X波段双极化相控阵气候雷达零件系统单价约700万元,我们估算获得大湾区景象形象雷达组网成本约为2。8亿元。我们认为,低空飞翔勾当中基于航网的景象形象监测需求复杂度高于保守景象形象监测,高机能相控阵雷达市场空间无望进一步打开。

  低空飞翔对景象形象前提,景象形象保障能力无望送来升级。低空空域景象形象对低空飞翔有较着影响:1)低空空域中对流强烈、气候变化多样、能见度低,同时存正在温室梯度大、气压分布梯度大等特点,对飞翔勾当形成晦气影响;2)低空飞翔器轻量化、速度慢、体积小的特点导致其飞翔过程中对恶劣气候顺应能力差,且大大都低空通用航空器没有安拆机载景象形象探测设备。我们认为,景象形象保障扶植配套升级是低空空管的环节环节之一。低空飞翔勾当中景象形象消息办事需要达到米级、小时级/分钟级高精度,地面端景象形象坐消息向低空端飞翔器传输需要高效数据传输方式协同。从财产成长角度来看,深圳市景象形象局提象三张网,包罗用于提拔低空景象形象监测能力的“景象形象监测网”、用于提拔低空景象形象办事保障能力的“景象形象数字网”和赋能相关手艺办事业的“景象形象赋能网”。我们认为,景象形象办事高精度的趋向无望带动景象形象雷达及景象形象数据办事的成长。

  ► 面向适航的研制过程:为满脚低空飞翔器适航取证要求,低空飞翔器的系统自产物研发之初就需要考虑适航核定的要求:以航空业尺度DO-254、DO-178C、ARP4754A做为硬件、软件研制以及总体研制过程的指点尺度;以DO-334、DO-384做为系统的研制指点尺度。按照DO-334尺度,正在不考虑GNSS定位批改的环境下,产物应满脚A3-H3-T7品级类别;按照DO-384 GNSS辅帮惯性尺度,产物应满脚Category C-Subcategory 2级别。

  多旋翼无人机合用低空、小面积功课场景,垂曲起降固定翼无人机合用高空、大面积功课场景。低空、小面积功课的场景对测绘精度及操做矫捷性都具有较高要求,多旋翼无人机具备低空巡航、空中悬停、高精度功课能力等劣势,能够满脚功课需求。高空、大面积功课的场景则对测绘效率、恶劣顺应性、起降便利等有较高要求,垂曲起降固定翼无人机具备高功课效率、顺应性强、无起降场地要求等特点,能够满脚功课需求。

  等候eVTOL改善财政模子。我们预期陪伴eVTOL的逐步使用,以及低空利用场景频次的增加带来飞机操纵率的提拔,通航企业财政模子无望获得必然程度改善。按照麦肯锡的预期,新一代航空器正在运转初期的单英里运营成本无望将当前曲升机的程度(6~8美元/英里/座,即单小时运营成本约3~4万元)降低至2。5~4。5美元/英里/座,正在远期则无望进一步降低至0。5~2。5美元/英里/座。

  电池是目前限制低空飞翔器贸易化推广的焦点部件。电池次要为电机以及机载电器供能,正在eVTOL成本中占比约15-20%。电池的机能决定了飞翔器的续航里程、飞翔速度、载沉能力等环节目标,是目前低空飞翔器贸易化的焦点瓶颈环节之一。低空飞翔器对电池机能、平安靠得住性的要求要大幅高于其他电池使用场景。

  海统航电系统企业具有丰硕的适航经验,海外低空飞翔器厂商较多选择此类配套商合做。海外低空飞翔器从机厂较多选择城市内或者城市间高平安品级客运级飞机的产物线,因而次要选择第三方航电系统供应商合做,如Honeywell、Garmin等。2023年Honeywell颁布发表正在新一代电动飞翔器范畴曾经获得超100亿美元的订单,公开客户有Vertical、Lilium、Supernal等。新兴草创公司大多集中正在自从飞翔、AI、收集通信平安等范畴,且大多做为Tier2级别供应商办事Honeywell等,如Daedalean;少数间接办事于零件厂商,如间接办事于Volocopter的Near Earth Autonomy。

  相较于保守曲升机,我们认为eVTOL更具体验劣势且价钱更普通化,无望成为将来低空出行的支流体例。短期看,我们认为以曲升机为从的空中旅逛、城市间通行的模式相对较为成熟,eVTOL仍处于产物认证取适航审批通过阶段,但将来或逐步成为空中交通的运转从体。相较于保守曲升机,eVTOL具备低噪、低排放、舒服等更好的乘客体验。受益于其简略单纯的机械机构和电力驱动/分布式动力系统,我们预期eVTOL较曲升机有更低的运维成本,单价或逐渐下滑至公共能够接管的合理区间,按照《日报》报道,批量出产后,eVTOL分析运营成本无望降至曲升机的15%摆布。具体来看,我们预期将来多旋翼型(如亿航EH216-S)或次要用于空中旅逛、市内近距飞翔等场景;而倾转旋翼型(如Joby JAS4-1)则次要用于城市内/间长距飞翔。

  • 目前国内eVTOL正在取证机型次要以半固态电池方案为从。但因半固态电池能量密度存正在天花板,正在大载沉和超长续航场景中使用或存正在。

  碳纤维复材使用于低空飞翔器从布局/推进系统/内部布局/动力系统,此中从布局和推进系统约占碳纤维复材利用总量的75%~80%。低空飞翔器碳纤维复材使用部位普遍,可使用于从布局、推进系统、内部布局以及动力和航电系统。典型eVTOL 12%(无固定翼)~25%(固定翼)的起飞分量为布局分量,此中复合材料零件的布局分量占比可高达60%~90%[2]。按照 Stratview Research,eVTOL利用复合材料约有 75%~80%用于布局部件和推进系统,12~14%用于墙隔板、座椅等内部布局,8~12%用于动力和航电系统等。

  自2024年3月“低空经济”初次被写入工做演讲后,部分、财产界、本钱市场对低空经济成长赐与较高关心。本篇演讲着沉阐发低空经济成长相关的政策律例、飞翔器、空管系统、使用场景等环节环节,并瞻望相关范畴的投资机遇。我们认为,低空经济无望成为驱动经济社会成长的重生动力,为财产链相关环节成长打开广漠的成漫空间。

  处所积极抢抓低空经济成长的计谋机缘期,低空经济财产生态加快构成。低空经济使用场景普遍、财产链带动效应强,无望正在鞭策财产转型升级、牵引区域协同成长方面起到环节感化。自2023岁尾地方工做会议低空经济被做为计谋新兴财产沉点支撑之后,国内多个处所因地制宜提出各自低空经济成长规划:2024年全国超26个省(自治区)工做演讲中提到成长低空经济,深圳、姑苏、珠海、合肥、芜湖、南京、等地市纷纷出台低空经济成长条例、实施方案、步履打算和财产具体支撑办法,遍及涉及通航机场和起降平台等根本设备扶植、物流载人航路开设等下逛使用场景拓展、财产链培育和企业投资项目落处所面的支撑和补帮等,低空经济正在分歧处所的财产成长生态逐渐成型。

  头部物流企业竞相摸索无人机物流,无人机物流配送已初具规模。无人机物流利用无人机空运取代干线及结尾保守陆运,规模化成本低等劣势,亚马逊、京东等保守物流企业自2013年起起头摸索无人机配送模式。美团已获得《特定类无人机试运转核准函》和《通用航空企业运营许可证》等运营许可证,并正在多个城市落地了数十条航路,累计完成用户订单配送超22万单。2023年来全国新增无人机物流航路批量落地,无人机物流使用已初具规模。

  ►《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》:2023年5月,地方出台《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》,对无人航空器设想出产尺度、操控人员要求、飞翔空域划设、飞翔勾当办理以及法令义务等多个维度进行了规范,明白指出“国度激励无人驾驶航空器科研立异及其的推广使用,推进无人驾驶航空器取大数据、人工智能等新手艺融合立异,并要求处所相关部分供给支撑”。《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》公布,标记着我国无人机财产将进入“有法可依”的规范化成长新阶段,是我国低空经济成长的主要里程碑。

  低空经济代表一种新的出产力和出产体例,正在将来经济社会中饰演主要脚色。低空经济是以低空空域为依托,以有人驾驶、无人驾驶航空器等低空飞翔勾当为牵引,涉及低空飞翔、航空旅逛、干线客运、通航办事、科研教育等浩繁行业的新兴范畴,是一种辐射带动效应强、财产链较长的分析经济形态。低空空域凡是是指地面以上1000米以内的飞翔区域,按照需要可延长至地面以上3000米以内。2021年2月,地方、国务院印发《国度分析立体交通网规划纲要》,提出“成长交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济”,初次把“低空经济”写入国度规划。2023年12月,地方经济工做会议把“低空经济”提拔到计谋性新兴财产的地位,2024年“低空经济”初次被写入工做演讲。

  美国已构成较为成熟的通航财产系统,对美国经济和就业发生主要贡献。美国是全球通用航空最发财的国度之一。按照FAA披露,2022年美国平易近用航空间接经济产出1。80万亿美元,贡献 P 1。02万亿美元,占美国P的4%,供给工做岗亭939万个;此中通用航空间接经济产出1212亿美元,贡献P 662亿美元,供给工做岗亭46万个,对美国经济和就业发生主要贡献。

  按使用场景,商用无人机可分为财产无人机取消费无人机。2012年,大疆发布Phantom 1初次将无人机引入消费级市场,消费需求敏捷攀升。沙利文数据显示,2016年中国消费无人机市场规模占比为78%。因为无人机步履轨迹受地形较小,且无需考虑功课对人的影响,其东西属性不竭、提高功课效率的潜力不竭被挖掘。通过搭载分歧载荷(如农药、摄像头、激光雷达、货色等),无人机正在植保、巡检、安防、物流、测绘等财产范畴的使用不竭深化。按照赛迪参谋数据,2023年中国商用无人机市场规模达1174亿元,此中财产无人机的市场规模占比提拔至65%,无人机的次要使用场景发生逆转。

  无人机是高精度测绘范畴的主要东西之一,“数字低空遥感”成为测绘范畴新兴成长标的目的。无人机具无机动矫捷、经济便利等特点且可以或许便利获取高分辩率影像,因而采用无人机航摄丈量大比例尺地形图可以或许大幅度降低工做量,进而提高工做效率。无人机通过搭载相机、激光雷达、光学相机等使命载荷获取测绘取地舆消息数据制做及时实景地图,使“数字低空遥感”成为测绘范畴的新兴成长标的目的。无人机测绘可普遍使用于国度严沉工程扶植、河山监察、资本开辟、新农村和小城镇扶植等方面。

  2023-2027/2027-2032年中国平易近用曲升机需求量无望超500/1000架,国产替代空间广漠。按照2023年9月航空工业发布的《平易近用曲升机中国市场预测年报》,2022岁尾中国平易近用曲升机机队规模为1037架,估计2027年将达到1449架,2022-2027E CAGR达6。9%,2032年中国平易近用曲升机机队规模跨越2000架,此中涡轴曲升机将超1200架。正在低空空域的利好预期下,考虑旧机退役等要素2023-2027年平易近用曲升机需求量将超500架,2027-2032年需求量将超1000架。2023年中国平易近用曲升机机队中,空客及贝尔合计占领67%的市场份额,航空工业的平易近用曲升机产物占比仅4%;轻型曲升机为我国平易近用曲升机机队从力,2023岁暮数量占比40%,以活塞曲升机为从的超轻型曲升机占领了37%的市场份额,其余类型占23%。我们认为,中国平易近用曲升机需求兴旺,国产替代空间广漠。

  多种空管体例融合成为保障飞翔平安的必然趋向,高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求普遍。空管次要指针对空中飞翔航空器的,以此提高空中交通运转的平安性和效率。按照手艺和实现体例的分歧能够分为一次雷达、二次雷达、ADS-B和多点相关定位等,目前多种手艺的分析使用成为飞翔平安、办理空域流量的必然趋向。取一次/二次雷达及多点定位系统比拟,ADS-B以卫星为数据源,具有笼盖范畴广、更新周期短、扶植成底细对较低的劣势,是将来平易近航手艺的主要成长标的目的。同时,星基ADS-B、ADS-B连系斗极等先辈手艺可以或许进一步提拔ADS-B机能程度。按照《ADS-B手艺正在低空空域平安中使用的现状取瞻望》(陈晓等,2022),正在低空空管范畴,高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求普遍,部门无人机通过加拆ADS-B IN设备监测客机飞翔消息,例如DJI Air 2S内置ADS-B领受器以实现对载人飞机的从动躲避。我们认为,陪伴ADS-B机载设备先辈性升级及轻量化成长,ADS-B机载设备或将进一步打开低空范畴使用空间。

  通航企业运营利润率较低,细分范畴龙头企业有相对较强的盈利能力。从上市/挂牌通用航空企业的盈利能力看,2019~2023的平均毛利率为21%,平均净利润率为-1%,按照平易近航干部学院,国内通用航空运营企业的吃亏面达60%。从运营环境较好的中信海曲的单元财政模子看,公司单架次平均飞翔时间约为0。9小时,单架次收入/毛利润约为3。7万元/0。9万元,次要成本为人工、航油航材、折旧摊销、安全费,别离占收入的22%/13%/22%/9%。

  中国CAAC正在eVTOL等新型航空器法令律例出台、颁布适航证等方面立场更为积极。做为本轮低空经济的焦点航空器之一,eVTOL的概念、研发、制制离不开中国正在新能源财产链的堆集,但eVTOL做为飞翔器取得适航许可是其可以或许贸易化的前置前提。美国FAA、欧洲EASA、中国CAAC均为具有全球影响力的航空监管机构,以近两年相关法令律例出台的速度和深度看,我国平易近航局表示相对更为积极,这既是对国度成长低空经济计谋标的目的的积极落实,也是正在eVTOL范畴取FAA、EASA抢夺尺度制定话语权的表现。

  中国通航财产较美国有必然差距,低空经济正在国内具有较大的成长潜力。1)通航财产规模方面:2023年美国通航飞机数量为21。42万架,中国为3303架约为美国的1/65。2023年美国通航飞机(包罗按FAR-135部利用飞机)总飞翔时长达2856万小时,中国通用航空飞翔时长137。1万小时,此中载客类仅2。8万小时占比约2%。2)通航文化方面:美国有着成熟的通航文化,每年美国各地城市举办各类飞翔者大会和航空器材买卖勾当。3)行业尺度层面,中国正在市场律例和通用航空系统方面还正在逐渐进修和自创美国和欧洲尺度。我国的通航财产正在市场规模、文化、行业尺度等方面较美国仍有必然差距,为我国低空经济成长带来成长机缘。

  ► 混动:由策动机和电机配合构成推进系统,必然程度上雷同混动汽车的动力系统架构。按照策动机和电机的工做关系能够将其混动类型进一步划分为布局(耦合关系)和并联合构(解耦关系),焦点区别正在于电机取策动机能否解耦。

  低空经济财产推进历程不及预期风险。国内低空经济财产成长仍处于起步阶段,各省市地域低空空域程度纷歧,且低空经济成长会受制于本地地形地貌、生齿稠密度等多沉要素。若国度及处所相关支撑政策落地不及预期、空管等配套根本设备落地历程不及预期、空域办理推进不及预期等,可能会导致低空经济成长进度不及预期,eVTOL大规模贸易化历程迟缓,从而影响公司产物发卖和新产物取证推进历程。

  5G-A可实现通信一体化,可以或许以较低扶植成本实现持续组网。取通信的底层道理具有共通性,都是借由无线信号实现对应功能;两者的硬件都是滤波器、放大器、天线等射频器件,可复用性较强。因而,业界起头摸索“共用统一套基坐设备,同时实现和通信两个功能”的可能性,以高性价比的体例加强收集能力,“通感一体”已被IMT-2020(5G)推进组做为5G-A的环节手艺之一。5G-A复用曾经稠密扶植的基坐设备,一方面,正在“低慢小”飞翔器的探测上呈现出较保守雷达系统更优的结果;另一方面,5G-A可以或许以全体较低的扶植成本,实现持续组网,削减盲区、提高探测精度(而保守系统因为成本昂扬,难以实现稠密摆设,笼盖范畴较为无限)。我们认为,5G-A无望正在低空方面阐扬主要感化。

  ► 高性价比器件选型:市场上大大都低空飞翔器对高性价比的机载设备需求火急,工业级组合普及度高并且供应链完美,成底细对较低,近年来高机能工业级器件日益成熟,可能成为处理低空飞翔器系统成本的思之一。

  • 全固态锂电池:全固态锂电池利用固态电解质完全代替电解液,平安性、能量密度较半固态电池更高,能量密度无望提拔至500Wh/kg以上,是抱负低空飞翔器电池手艺线之选。此中硫化物手艺线因电导率高,正在能量密度、轮回寿命、快充机能方面具备劣势,取低空飞翔器电池的机能需求较为适配。但当前硫化物固态电池仍有较多手艺难点待处理,除了共性的锂枝晶发展以及界面问题外,硫化物电解质制备过程对湿度、空气,遇水易发生化学反映发生硫化氢有毒气体并降低电导率,因而制制工艺难度高、制价高贵,需要开辟全新的工艺和设备(好比干法电极手艺等)。2024年以来,国内硫化物固态电池手艺获头部企业华为加码。海外企业正在硫化物手艺线结构时间较早,目前日本丰田具有全球最多的固态电池专利;韩国次要由三星SDI、LGES等龙头电池企业结构;美国结构以草创企业为从,如Solid Power等。按照企业界规划,硫化物全固态电池规划量产时点遍及正在2027-2030年。

  材料来历:《无人机快递送达办事规范》,《无人机物流配送运转规范》,《邮政快递无人机监管消息交互规范》,中金公司研究部。

  从合用场景看,我们认为低空出行可合用于空中旅逛、同城/异地通勤及其他载人办事范畴(如医疗救护等)景象。正在低空出行成长的初期,我们预期空中旅逛仍是低空出行的支流,医疗救护等市场也将有逐渐的成长,次要考虑低空相关根本设备的数量无限或尚未完美、大都消费者对于低空出行平安性仍有所顾虑、以曲升机为从的低空出行体例价钱仍较高贵,及以多旋翼为次要型号的eVTOL航程相对较短;将来,跟着起降点逐渐增加、公共逐步接管低空出行以及倾转旋翼等航程较长的eVTOL产物推出并压低长航程产物价钱,我们预期城市内/城市间的通行或将逐渐成为支流。

  ► 油气管线巡检:石油、天然气管道做为国度的能源动脉,其平安性显得尤为主要,油气管道巡检是保障其平安出产的主要手段。油气管线功课区域具有距离长、范畴广、宽度窄等特点,无人机灵活矫捷、顺应能力强,适合使用于油气管线的巡检。按照国度统计局数据,我国管道输油(气)总里程由2013年的9。85万千米增加到2023年的14。76万千米,CAGR为4。13%。按照《“十四五”现代能源系统规划》,到2025年全国油气管网规模将达21万千米摆布。油气管线工业无人机巡检潜正在市场空间广漠。

  ►《平易近用无人驾驶航空器系统适航平安评定指南》:2024年2月5日,《平易近用无人驾驶航空器系统适航平安评定指南》正式发布,通过完成根基机能试飞科目、耐久性试飞科目、特定试飞科目等确认无人机具备支撑其开展特定运转勾当的平安程度。指南中明白了平安评定的流程和手艺要求,以确保每架无人机都能正在预定运转场景下平安运转。

  低空经济的成长无望刺激商用无人机的需求。多个处所均积极推进本地低空经济高质量成长,例如、上海等城市沉点鞭策低空应急办理、物流配送、生态平安等使用场景的构成取推广,广州、深圳等城市通过现金励、资金补帮的形式激励更多低空货运物流配送航路的新设。以低空物流为例,深圳截至2024年6月累计开通低空航路条以上,扶植速度较着加速。我们认为,诸如低空物流等使用场景当前仍处于晚期试点阶段,尚未构成大规模商用,低空经济的快速成长无望为无人机带来了增量使用需求,成为无人机财产新的成长极。

  从特殊使用无人机到物流配送无人机再到eVTOL,功率品级不竭提拔。功率正在4kW-30kW之间为小功率产物,50-175kW为中功率产物,200kW~2-10MW为大功率产物,此中小功率产物次要使用于特殊使用、物流配送无人机等;中功率产物则次要使用于载人eVTOL等;大功率产物次要用于长航程电动干线飞机。

  国内低空经济方兴日盛,无望成为经济社会成长的重生动力。1)2023岁尾,地方经济工做会议提出将低空经济做为计谋新兴财产之一沉点支撑。此后,地方部委、处所稠密出台支撑低空经济成长的相关财产政策和成长规划,我国低空经济财产成长送来政策支撑环节期;2)低空经济做为一种辐射带动感化强、财产链较长的分析经济形态,对经济社会成长具有较强的带动感化。工信部赛迪研究院预测,2023年中国低空经济市场规模约为5060亿元,2026年市场规模无望达万亿元。我们认为,跟着低空经济相关政策的完美,以及相关成长规划的落地实施,我国低空经济市场无望快速成长。

  农林植保无人机具有多沉劣势,已实现普遍使用。农林植保无人机是指用于农林动物功课的无人驾驶飞机,该型无人机由飞翔平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部门构成,通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒功课,可喷洒药剂、种子、粉剂等,次要用于喷施农药防治大田及果树做物次要病虫害。

  低轨卫星劣势凸显,适配低空经济成长需求。对终端用户而言,轨道高度的降低能够缩短通信时延,提高数据传输速度;同时取保守地面基坐比拟,不遭到地形和的影响,笼盖范畴提拔。对运营商而言,低轨卫星具备体积小、分量轻的长处,一箭多星的发射手艺无望进一步降低发射成本,较GEO组网的成本劣势逐步。按照中国无线颗,此中低轨卫星数量占比达91。5%。我们认为,低轨卫星取低空经济营业需求适配,低空经济的成长无望加快低轨卫星互联网的扶植摆设。

  航电和飞控系统是飞翔器的“大脑”和“中枢神经系统”,约占eVTOL价值量的20%。航电系统是飞机上所有电子系统的总和,是飞机平台实现消息获取、传输、处置和使用的焦点系统,此中飞控系统则是飞机最复杂的系统之一,承担飞翔器航迹规划、姿势节制和飞翔增稳等焦点功能,次要通过响应飞翔员的操做指令以实现对飞机姿势的闭环节制。飞翔器的节制需要进行模子仿实搭建、节制律设想、飞控系统设想和底层软硬件设想等,eVTOL多采用分布式动力系统结构因此对飞控系统设想提出较高要求。按照《Lilium Analyst Presentation》,Lilium Jet单机价值量为250万美元,动力系统/布局和内饰/航电和飞控/能源系统/拆卸件别离占到40%/25%/20%/10%/5%,航电和飞控系统约占零件价值量20%。

  eVTOL飞控系统遵照“电传-从动飞翔-自从飞翔”的成长径。飞翔器飞控系统晚期采用机械式传动系统,通过飞翔员操做杆实现飞翔器飞翔姿势和飞翔轨迹的节制,具有分量大、反馈不活络和传动畅后等错误谬误。电传(Fly-by-wire, FBW)利用电子信号替代机械传动,通过飞控计较机对各个舵面发出节制指令,逐步成为当前支流的飞控系统。电传手艺是eVTOL成长的主要手艺鞭策力,跟着飞控手艺的前进,我们认为eVTOL无望从电传飞控成长到从动飞翔,以至实现自从飞翔的终极方针。

  ► 针对低空飞翔器特地设想:低空飞翔器系统应包含大据系统、磁罗盘、GNSS领受机和惯性丈量单位:1)大据系统可以或许丈量大气总温、静压和总压;2)磁罗盘丈量及时三维矢量消息用以批改航向;3)GNSS领受机采用航向丈量功能板卡,快速完成系统初始化并进入最优机能;4)组合算法需要针对低空飞翔器空中活动前进履态优化。滤波器应具备高不变、高机能取瞄准模式等分歧构型,自带毛病诊断和容错降级的功能,可以或许监测并识别传感器毛病,可以或许很好地处理低空飞翔器机型罗盘易受干扰,大气高度计较受地面效应影响严沉等问题。此外,产物正在设想时也需要充实考虑取低空飞翔器多余度飞控系统以及空管系统的接口关系取数据交联。

  线之辩:工信部发文将来从攻纯电,兼顾混动及氢动力等其他线。我们认为,雷同新能源汽车混动线正在动力电池手艺冲破前是提拔能量密度的主要手段,将来或无望以纯电为从,兼顾其他线。复盘新能源汽车的动力手艺演进线,晚期电池机能尚未达到抱负形态时混动是实现长续航里程的较优选择。当前国内大都低空飞翔器采用纯电线,但海外本田、Horizon Aircraft等也通过混脱手艺来实现长距离航程,航程可达300-500km,而纯电航程大都为50-250km摆布。2024年3月工信部取其他三部分结合发布的《通用航空配备立异使用实施方案 (2024-2030 年)》强调开展 400kW 以下夹杂推进系统研制、推进 250kW 及以下航空电机及驱动系统规模化量产以及 500kW 级产物使用验证,并提出以电动化为从攻标的目的,兼顾夹杂动力、氢动力、可持续燃料动力等手艺线,加速航空电推进手艺冲破和升级。

  曲升机可以或许垂曲起降、悬停飞翔和全方位灵活,正在低空经济中普遍使用。曲升机是一种成熟的航空器,曾经成熟使用于多场景中。平易近用曲升机按照运载能力可分为轻型/中型/超中型/沉型几类:(1)轻型:起飞分量1~3吨,包罗单发和双发两类,此中:单发轻型曲升机次要用于参不雅旅逛、法律、电力巡线、私家运输;双发轻型曲升机比单发具备更高平安性和运营经济性,次要使用于告急医疗救护、警用法律、公事运输、多用处功课、搜刮救援等范畴。(2)中型:起飞分量正在3~6吨,中型曲升机用处普遍,可用于搜刮救援、医疗急救、通用运输、法律、海上巡查等范畴。(3)超中型:起飞分量正在6~10吨,超中型曲升机方针市场是海上油气勘察平台运输。(4)沉型:起飞分量正在10~20吨,沉型曲升机载分量大、运输能力强、使命效率高,合用于人员/物资/外吊运输、丛林消防、搜刮救援等范畴。

  材料来历:《空管系统中的无线通信手艺及平安性阐发》(等,2020),《面向机载分析系统的 ADS-B 手艺综述》(王飞等,2023),《基于ADS-B的通用航空系统规划》(耿文博等,2022),中金公司研究部。

  各相关部分协同鞭策低空经济成长,平易近航局承担低空经济的从体本能机能工做。低空经济成长需要地方空管委、交通运输部、平易近航局、工业和消息化部、发改委、科技部、财务部等多个部分的协同。平易近航局是交通运输部办理的次要义务机构,担任平易近用航空器适航认证、空域办理、航路规划、飞翔器驾驶人才办理、适航平安办理等工做。2024年7月,中国平易近航局成立了推进低空经济成长工做带领小组及工做组,工做组下设立多个项目组包罗分析平安监管、律例、市场办理、飞翔尺度、适航核定、机场、空管空域、平安和规划等本能机能。

  飞翔汽车狭义上指一种陆空两栖载具,取eVTOL概念有区分也有交集。广义的飞翔汽车是指面向低空智能交通和立体聪慧交通的载运东西,次要包罗电动垂曲起降航空器(eVTOL)和陆空两栖载具两大类型,而狭义的飞翔汽车指的是后者,即融合汽车取航空器两种运输东西的功能、实现飞翔取地面行驶切换的陆空两栖式载具。飞翔汽车取eVTOL的区别正在于,飞翔汽车强调兼顾地面行驶取空中飞翔两种功能,方针是实现三维立体交通,而eVTOL一般更强调垂曲起降飞翔功能;飞翔汽车取eVTOL也存正在交集,例如奥迪2018年发布的陆空两用eVTOL飞翔汽车设想方案Pop。Up,做为一款分体式飞翔汽车,其飞翔模块具备电驱且能够垂曲起降。

  ►《中型平易近用无人驾驶航空器系统适航尺度及合适性指点材料(试行)》:2024年7月23日,平易近航局发布《中型平易近用无人驾驶航空器系统适航尺度及合适性指点材料(试行)》,为中型平易近用无人驾驶航空器系统供给了一种局方可接管的适航尺度及响应合适性指点材料。

  eVTOL使用前景广漠,无望轻量化交通出行新模式。我们正在2023年12月发布的演讲《低空经济系列#1:eVTOL——低空经济蓄势待发,行业送来成长临界点》中详解了eVTOL正在低空经济成长中的主要性。eVTOL是指以电力做为飞步履力来历的垂曲起降飞翔器,相对保守飞翔器具有平安性、靠得住性、环保性、经济性、智能性、舒服性等六大机能特征,可使人或货色以无缝、经济的体例正在城市低空快速流动,高效开辟城市低空空域资本,以无效缓解日益严沉的城市地面交通拥堵问题,并处理空中物资运输和交通出行的需求。我们认为eVTOL无望成为低空经济的次要飞翔器载体。

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  • 作者:乐投Letou
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  • 发布时间:2025-02-19 16:47
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  现阶段低空出行对应客群或仍以对时间较高、对私密性等要求高的高净值群体为从。考虑目前以曲升机为从的低空出行价钱遍及较高,我们统计典型曲升机航路的单分钟单人平均价钱约200元,大都航路产物的价钱正在千元以上。

  物理根本设备供给起降辅帮、飞翔办事等保障,是空管的主要环节之一。物理根本设备包罗机场、起降平台、飞翔办事坐等,供给飞翔勾当物理保障。

  使用场景的拓展无望渐次展开,eVTOL贸易运营将改善保守通航财政模子。1)低空经济使用场景涵盖测绘、巡检、消防、物流、旅逛、交通、农业等浩繁范畴,跟着飞翔器经济性、平安性等焦点手艺目标不竭优化,我们认为低空经济贸易使用无望遵照“载物—载人”、“旅逛—交通”的挨次渐次展开。2)eVTOL做为低空焦点飞翔器之一,具有速度快、低运营成本等劣势。我们认为,eVTOL的商用无望正在景区参不雅等场景率先落地,跟着eVTOL使用场景持续拓展,无望为保守通航企业财政模子带来改善。

  从出行效率看,我们认为低空出行次要合用于50-300公里范畴的点对点客运。分析各类交通体例的前置时间、平均速度、续航里程以及行驶径看,我们认为低空交通次要合用于50-300公里的客运运输,可对现有的出行系统特别是城市群内部的出行形成无效弥补,出格正在地面出行受地形(例如湾区、湖区等)、交通拥堵影响距离/时间大幅拉长的环境下。从我们拔取的上海浦东机场-姑苏昆山、深圳市区-珠海市区等案例看,低空出行体例所需时间相较地面交通时间有较较着的缩短,而跟着后续起降点逐渐增加,我们预期低空出行时间有继续优化的空间。

  航空飞翔器轻量化需求火急,铝镁合金机缘出现。参考汽车行业,轻量化可从工艺、布局、材料入手,工艺包罗高压锻制成型和半固态成形等制制工艺和激光焊接等毗连工艺,布局包罗整车及零部件的布局拓扑、尺寸和外形等方面的优化,材料方面次要是采用铝合金、镁合金、碳纤维等相对较轻的材料替代高强度钢、铸铁件等。铝合金材料的密度仅为钢材的1/3,且加工难度低、成本低、抗拉强度高、导热机能优良,正在汽车轻量化中大量使用。镁合金减沉机能优良,其密度只要铝合金的2/3,高强度钢的2/9,且比强度高于钢和铝,同时散热机能、抗震降噪机能更好,也起头越来越多地使用正在轻量化布局中。

  eVTOL无望正在将来空中出行场景中饰演主要脚色,或将成为罕见的“新道超车”机遇。比拟保守曲升机,eVTOL纯电驱动、噪声低、性价比高、愈加环保,不需要跑道就可垂曲起降,是一种更合适将来城市空中交通系统的产物。我国正在eVTOL部门手艺研发和财产链成长已处于全球领先程度,2023年EH-216取得世界首个eVTOL航空器型号及格认证,并于2024年5月取得世界首个型号出产许可证。eVTOL正在国内财产的快速成长,或将成为我国低空经济范畴“新道超车”的主要机遇。

  5G-A的演进为低空经济成长奠基了手艺根本,上下行带宽进一步扩容赋能高质量的通信能力。5G-Advanced(即5G-A)是现有5G的进一步加强。正在财产界的配合定义下,目前5G-A曾经构成了包罗下行万兆、上行千兆、毫秒级时延、千亿连接、通感一体、内生智能等能力愿景[3],这些环节能力无望推进低空经济的通信机能升级取能力升级。按照IMT-2020(5G)推进组[4],取5G根本版本比拟,5G-A无望使上下行速度提拔10倍、毗连密度提拔10倍、时延进一步降低,并将定位精度提拔至厘米级。同时,按照IMT-2030(6G)推进组[5],6G挪动通信收集无望进一步实现几十Gbps的用户体验速度、100个/m2的毗连密度、亚毫秒级空口时延取厘米级定位精度。我们认为,低空经济使用场景下较高的上行带宽需求、高密度无人机群的通信需求以及B端营业低时延的需求,都无望被5G-A以及6G的挪动通信收集的能力所满脚。

  各地连续出台起降场地及航路规划结构打算,涵盖航路和起降点数目、对接范畴、旅逛项目、补助等,例如《上海市低空飞翔办事办理能力扶植实施方案》明白,2027年岁尾前,全面构成全市低空公共航收集架构,累打算设低空飞翔航路年,培育低空旅逛精品航路条以上;姑苏市提出推朝上进步周边运输机场的联程接驳等。

  无人机物风行业规范连续发布,地面配套系统框架逐渐清晰。截至2024年2月,国度邮政局、交通运输部、中国平易近航局等相关机构已发布《无人机快递送达办事规范》、《无人机物流配送运转规范》、《邮政快递无人机监管消息交互规范》等多项无人机物风行业尺度,细致了无人机施行物流配送办事的细致流程及留意事项。地面配套环节为无人机物流办事供给全流程保障,是无人机物流办事平稳运转不成或缺的根本设备。跟着无人机物风行业规范的连续完美,地面配套系统框架逐渐清晰。

  2023岁暮我国植保无人机保有量已达14万台,Frost&Sullivan预测2026年市场规模无望达250亿元。近年来,我国植保无人机的数量正在持续快速增加。2012年第一架单旋翼植保无人机投入利用,2014年第一台多旋翼植保无人机投入使用,2016年飞控平台进入航化功课,全省保有植保无人机跨越900台,功课面积达280万亩次。截至2023岁暮,我国植保无人机保有量曾经冲破14万台,无人机植保面积也跨越11。03亿亩次。按照Frost&Sullivan,2021年我国农林植保无人机市场规模约为131亿元,到2026年无望达250亿元,市场规模复合增速约为14%。

  材料来历:Wind,《新能源汽车及其轻量化手艺成长示状取趋向》(熊自柳等,2020),中金公司研究部。

  材料来历:中国平易近航局,《中华人平易近国空域办理条例(收罗看法稿)》(中国平易近航局,2023年12月),中金公司研究部。

  • 并联:策动机和电机配合驱动推进器(螺旋桨/涵道电扇),电机次要起蓄能及引擎辅帮感化。并联的布局长处正在于当策动机未能正在最佳工况点运转,电机能够弥补供给不脚的功率,但若是策动机本身跨越飞翔所需,则电机能够接收多余能量,因而全体的鞭策系统效率较高。必然程度上限制了混动系统的分析机能。一般的工做模式为,正在垂曲起降阶段策动机和电机配合供给动力需求,巡航阶段电机切换至辅帮模式或者蓄能模式。

  材料来历:《浅析低空智联网取无人机财产使用》(樊邦奎等,2021),2024(第四届)平易近航空中交通办理科学手艺,中金公司研究部。

  低空经济使用场景的落地无望遵照“载物—载人”“旅逛—交通”的次序。低空经济曾经正在测绘、巡检、消防、物流、旅逛、交通等场景进行了较多贸易化摸索。我们认为低空经济使用场景的落地无望遵照“载物—载人”“旅逛—交通”的次序:1)无人机正在测绘、巡检、消防等范畴曾经成熟使用,结尾物流范畴也已逐步进入常态化贸易运营,正在干干线范畴正处于摸索成长阶段;2)eVTOL正在载人方面无望起首使用于范畴小、可控性高的景区参不雅旅逛范畴,后续无望逐渐实现城内、城郊及城际点对点的空中交通。

  低空经济成长横跨多个财产,飞翔器和空管系统是低空经济成长的根本。低空经济财产链涵盖飞翔器制制、低空保障以及分析办事等次要环节,是少数可以或许同时涵盖第一、二、三财产的新兴财产业态,此中飞翔器制制和空管系统是低空经济成长的根本:1)低空飞翔器涵盖eVTOL/无人机/曲升机等分歧类别,是高效操纵低空空域资本、处理物资运输、交通出行的环节载体;2)低空飞翔勾当具有异构、高密度、高频次、高复杂性的特点,空管系统由消息处置系统、外围设备、地面物理根本设备形成,是保障平易近行平安和空中交通有序运转的焦点,智能化、网联化无望成为低空空管系统的次要成长趋向。

  飞翔器平安变乱影响财产成长风险。eVTOL正在复杂的城市中运转,面对着低空空域、智能飞翔器、运转场景等平安风险,其运转靠得住性涉及布局完整性、动力发生和分派、消息平安、缓冲等多方面。正在eVTOL行业成长晚期,飞翔平安变乱可能会对财产成长历程发生晦气影响。

  ► 高无缺性和高靠得住性:低空飞翔器适航取证要求系统具备高无缺性和高靠得住性。按照传感器不雅测值的分歧,规定分歧的模式,限制各个输出消息的无效性;需要时系统进行降级或从头初始化,优先姿势取速度消息的无效性取靠得住性。

  ► 纯电:纯电推进系统次要由电池和电推力系统构成,不需要策动机,使得低空飞翔器具有零排放、低乐音等浩繁长处。短期来看,电池手艺对飞翔器载沉、航程构成限制,但跟着固态电池、锂金属电池等进一步冲破,我们认为纯电手艺线无望打破此前掣肘。

  无人机正在定点和应急场景可普遍使用。无人机具有飞翔矫捷性高、投入成本低、荫蔽性强等特点,而且具有及时逃踪方针、快速达到现场、高空远眺的能力,因而很是合用于刑事侦查、交通办理、日常巡检、公共平安、应急灾祸响应等场景,逐步正在安防取应急范畴阐扬不成替代的感化。定点和应急场景需要多旋翼无人机搭载高清数码相机、摄像机、空投安拆、高音喇叭等模块,完成空中侦查、特殊物品投送等分歧的使命,辅帮警务、法律、救援等人员更高效更平安地施行使命。大面积和应急场景,则需要无人机快速将全数现场消息清晰传达回批示核心以便决策,垂曲起降固定翼无人机具备随时随地起降的能力,能够第一时间完成对大范畴方针地域的拍摄全笼盖,并汇集、人员等消息。

  国内eVTOL零件企业次要有以下几类:1)科技型创业公司;2)大型航空航企或部属机构;3)汽车行业创业企业;4)保守无人机行业企业。

  无人机物流系统由干、支、末三类航路形成,无人机及根本设备的要求各有分歧。1)城市结尾物流:城市内10km以内短距物流办事,次要利用小型多旋翼无人机施行快递送达等使命,城市内需新建空管、无人机起降点等根本设备。2)干线km的中长距离物流办事,利用固定翼、复合翼等中大型无人机,航路时长约数小时,可大量复用现有平易近航机场、空管等根本设备。3)干线km以上的长距离物流办事,次要利用大载沉、长航时的大型固定翼无人机,动力系统由电机升级为涡扇、涡桨策动机,干线物流无人机可完全复用现有平易近航根本设备。

  抗坠撞性设想和零件下降伞正在航空级平安设想中较为常见。对于航空级的平安设想,当今前沿研究提出包罗滑翔(固定翼)、被动旋翼自转、平安气囊、外部能量接收系统、板下系统等体例减缓冲击载荷,可是摆设正在eVTOL中时也面对结果无限或手艺成熟度问题。抗坠撞性设想和零件下降伞是两种具有拆机实例的eVTOL平安设想考量。

  低空智联网联通数据办事、空域办理、航空器运营等环节,是低空空管系统成长的必然径。低空智联网是依托包罗4G/5G通信、卫星互联网、斗极系统、雷达等系统的天空位根本设备,协调各级空管部分、平安应急部分和基建保障部分关系,成立数字化的低空运转,实现智能化的空域设想和航规划,是将来低空空管系统成长的必然径。当前,多个处所都正在开展低空智联网设想思的切磋工做,将低空空域、挪动互联网、卫星、大数据、云计较、人工智能等新手艺取低空经济财产进行融合,鞭策低空经济成长。

  ► #1 电机:电机设想的焦点要点正在于高功率密度、高扭矩密度,电动飞机功率密度取高端汽车电驱接近,可是扭矩密度远超保守汽车。电动飞机的电机特点为低速高扭,以罗罗150kW的EPU电机为例,我们测算其扭矩密度约为34。2N·m/kg,而汽车电机范畴代表性的埃安汽车夸克电驱扭矩密度约为14。8Nm/kg,约为罗罗的1/2。此外,松正、EMARX的扭矩密度也多为10-20Nm/kg,但支流电驱及汇川手艺的扭矩密度约为10Nm/kg摆布。此外,新能源车电机也难以满脚飞翔器电机的高带宽转速节制等需求特点。

  空管系统是保障平易近航飞翔平安和空中交通有序运转的焦点系统。空管系统由消息处置系统、外围设备、地面物理根本设备形成,操纵通信、和系统对航空器飞翔勾当进行和节制,保障平易近航空中交通平安。按照ICAO发布的《Global Air Navigation Plan 2016-2030》(2016),通信、、/空中交通办理(CNS/ATM)系统是保障空中交通有序运转的环节,此中消息处置系统用于完成空中交通流量办理、管制取批示等;通信、、系统通过无线电设备、地面及卫星设备、雷达设备等设备完成态势取消息传输。空管地面物理根本设备包罗机场、起降点、飞翔器集散核心等。

  ►《平易近用无人驾驶航空器运转平安办理法则》:2024年1月,平易近航局发布《平易近用无人驾驶航空器运转平安办理法则》(CCAR-92)并于1月1日起正式施行,对无人驾驶航空器操控员办理、航空器登记办理、适航办理、空中交通办理、飞翔办理等进行了规范,标记着我国平易近用无人机行业进入一个新的规范化、制办理阶段,有帮于提拔无人机平安运转,也为行业的可持续成长奠基了根本。

  ► #2 电控:电控的开辟需要满脚适航尺度电驱系统的正向开辟流程,次要是满脚软硬件的高靠得住性系统设想需求。分布式电推进系统中电控安拆分量占全体电气系统总分量的比沉跨越30%,间接影响飞机的飞翔结果和活动能力,因而需要顺应更严酷的适航尺度。电控的适航尺度次要遵照DO-178、D0-254、D0-160。此外电机取电控的对应关系也并不完满是一对一,以罗罗的两款飞翔器电机为例,其150kW的EPU次要由一套电机和两个电控构成,350kW的飞翔器EPU则由一套电机和四个电控构成。

  国内大所具有完整航电系统研发经验,部门平易近企积极参取低空飞翔器航电系统研发配套。国内部门供应商有完整的航电系统研发经验。上述供应商目前正在低空飞翔器航电系统开辟工做上投入较少,且产物难以合用于低空飞翔器低成本的需求。Honeywell等保守海外航电系统劣势企业尚未间接配套于国内厂商,考虑大国博弈环境我们认为将来取海外航电厂商的合做也将面对必然的挑和和风险。低空经济做为新质出产力,国产化必然是焦点要求。

  航空座椅机能要求较高,单椅价值量超万元。当前国内尚未明白低空飞翔器座椅产物的手艺规范要求,考虑到eVTOL做为航空飞翔器,其手艺尺度或可参考平易近航飞机座椅要求。座椅是平易近航飞机内饰的次要构成部门,占平易近航飞机内饰成本接近30%,高附加值次要源于两方面:1)航空座椅需合适阻燃要求,舒服性要求更高,需要满脚极其严酷的动载测试和耐用性测试,以最大程度乘客平安;2)航空座椅对轻量化要求高,目前航空铝合金、碳纤维等曾经正在航空座椅范畴普遍使用。目前飞机座椅的单椅价值量跨越万元,甲等舱的高端座椅价值量高达数十万元,并跟着碳纤维等高端轻量材料不竭渗入,单椅价值量呈持续上升趋向。

  目前低空经济运营的参取者次要包罗保守通航企业,及各类无人机运营企业。运营商须恪守平易近航局对于低空运营环节的相关轨制要求,次要涉及CCAR-91/92/135/136部,此中135部次要涉及有人驾驶载客勾当,136部次要为部门特定的功课型勾当,而92部则为无人驾驶勾当。值得留意的是,2024年7月中国平易近航局正式受理了亿航智能旗下广东亿航通用航空无限公司及合肥合翼航空无限公司递交的平易近用无人驾驶载人航空器运营及格证,为全球首个获得受理的eVTOL运营核定项目。

  基于斗极的低空高精度立体交通图扶植是处理低空飞翔器有序飞翔的环节。将来低空空域万万级甚至更大规模无人机和有人机的融合飞翔需求对系统提出较高要求,处理这一难题的焦点是扶植同一的低空高精度立体交通图收集,目前正在浙江、安徽、上海、广东等地曾经起头试点。安徽合肥骆岗公园无人系统城市级使用示范项目采用斗极伏羲全球领先的GeoSOT地球网格剖分理论系统,通过扶植管控核心和数据核心,对运转底图、和谈接口、管控界面、技法术据、尺度规划、运转流程等进行同一规划和扶植,环绕无人物流、无人配送、城市立体交通和城市聪慧管理等范畴正在骆岗公园打制无人系统融合运转使用场景,初次实现低空空域资本和地面网资本、多种无人系统正在统一套管控框架下协同运转。我们认为,将来斗极六合协同分析时空收集或将为低空空管系统供给数字化底座,为低空空管无人化、精准化和智能化的成长供给帮力。

  [2]《电动垂曲起降飞翔器复合材料机体布局研制的新取实践》(王一飞、裘健全等,2024)。

  SVO趋向下eVTOL飞控价值量无望提拔。SVO素质是正在某些复杂操做上用软件替代飞翔员手动,相当于“半从动”的节制模式,因而SVO也是飞控系统从手动飞翔进阶至从动飞翔甚至自从飞翔的环节步调。目前很多从机厂正在第一代 eVTOL飞机设想上采用了有驾驶员的方案,但面临气动效应复杂的旋翼取固定翼形态之间的过渡阶段,飞翔员很难像从动节制系同一样做到每秒数百次以上细密调整各个动力单位取气动舵面来飞机的不变可控,因而利用飞控软件正在部门操做上取代飞翔员对实现SVO至关主要。但响应地SVO对于eVTOL飞翔包线等运转要求更为严酷,对飞控系统功能、架构、平安性等方面也提出更高要求,我们认为SVO趋向下eVTOL飞控价值量无望提拔。

  • 当前半固态电池以氧化物+聚合物复合为从,聚合物次要用于改善截面特征。因氧化物线可较好地兼容当前液态锂电池的材料、工艺、设备,2023年以来财产化落地呈现加快态势。我们认为,跟着半固态电池正在新能源车端使用推广,无望带动财产链规模化降本以及产物机能、制制工艺的持续改良和提拔,为低空飞翔器半固态电池使用奠基根本。

  低空飞翔器正在市内/跨城通勤的使用逐步起步。我们从已开设的航路看,低空出行遍及相较于现有地面交通体例(网约车)时间缩短50%以上,而单价方面则为后者的3倍以上。从开设类型看,目前市内通勤次要合用于大型城市郊区至市区的出行;跨城则多见于跨湾区、城市群内的出行。因为天然堆积大量客流,以现有的大型交通枢纽做为此中一点的航路场景也成为一类较支流的开设标的目的,例如2024年7月东部通航开设深圳北坐枢纽空铁联运项目[7];2024年8月新空曲升机开设浦东星野飞翔至昆山城市航坐楼航路。目前一线城市平易近航机场年搭客吞吐量达5000万~1亿人次,我们假设此中1%的搭客选择达到后以低空体例“起色”至城市内其他地址,假设均价为300元(约对应一线小时网约车单价的两倍),单体大型机场低空转乘场景对应年化收入约1。5~3亿元。机型上,该类办事目前同样以曲升机为从,eVTOL方面我们估计较长航路的开通仍有待于复合翼及倾转旋翼机型的适航,目前部门机型也已开展试验飞翔案例,例如2024年2月峰飞“盛世龙”深圳-珠海飞翔。

  汽车巨头入局低空经济,无望以汽车电子先辈手艺赋能低空飞翔器飞控成长。汽车电子范畴域节制器将本来需要多个ECU实现的焦点功能集成,加上数据交互尺度化接口,大幅降低车载电子系统的开辟和制形成本。当前航空电子和汽车电子均正从分布式结合架构向分析集成式架构改变,跟着浩繁汽车厂商结构低空飞翔器,我们认为他们正在带动汽车、航空上下逛供应链成长的同时,无望测验考试成熟的汽车电子先辈手艺如智能座舱、从动驾驶等的使用和优化,鞭策低空飞翔器飞控系统成长。

  低空经济次要依托于地面以上1000或3000米范畴内的飞翔勾当,此中eVTOL、无人机、曲升机等类型的低空飞翔器,是低空经济成长的焦点载体。

  我国正在无人机、新能源汽车等范畴位于全球领先地位,低空经济财产链成长具备较好的财产根本。按照平易近航局官网,截至2023岁暮我国平易近用无人机注册数达到126。7万架,位居全球第一,无人机企业达1。9万家。按照乘联会,2023年我国新能源汽车全球发卖份额达63。5%,居全球第一。同时,我国无人机、新能源汽车环节零部件范畴具有劣势,正在电池、电驱、航空材料和飞翔节制系统等细分范畴具备全球领先手艺程度。分析来看,我国正在上逛原材料、环节零部件制制、软件设想和办事配套等上下逛环节完整,低空经济成长的财产根本较为结实。

  正在电传的根本上,近年来SVO(简化飞翔)成为eVTOL的主要成长标的目的。为了实现eVTOL 旋翼和固定翼正在统一套系统下进行飞翔操控,近年来学术界和工业界起头摸索若何设想采用简化飞翔(Simplified Vehicle Operation, SVO)做为eVTOL的焦点飞控机制。通用航空制制商协会(GAMA)对SVO的定义为能为飞翔员或员降低施行飞翔相关使命复杂度而且同时提拔平安性的飞翔系统、界面、操做和锻炼体例。对于eVTOL的SVO设想目前还没无形成同一规范,典型案例如慕尼黑工业大学采用摆布两个杆形式进行,美国Skyryse公司间接操纵平板进行交互设想。

  当前低空飞翔器电机大多为轴向/径向电机,将来飞翔器电机的“圣杯”为超导电机。低空飞翔器电鞭策系统的电机次要为永磁同步电机,包罗轴向磁通电机和径向磁通电机两类,此中轴向磁通电机的定子和转子部门轴向相对设置装备摆设从而连结径向长度分歧,而径向磁通电机则将转子拆卸于定子内部,从而连结轴向长度分歧。此中轴向永磁电机有更短、更间接的磁通径,效率和功率密度更大,也因其高紧凑性及高转矩密度遭到普遍关心。

  • 氢燃料电池:氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能间接转换成电能的发电安拆,按照电解质的分歧,氢燃料电池大致分为质子互换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)。目前较适合飞机利用的氢燃料电池手艺为低温质子互换膜(LT-PEM)燃料电池[1],这种手艺除了可以或许添加能量的存储量,还可以或许帮帮系统实现载荷逃踪和峰值调整以优化氢燃料电池的体积。

  空中旅逛项目逐渐增加,部门线遭到市场青睐。空中旅逛次要包罗旅逛景区参不雅、城市风光旅逛等,2024年包罗武汉、昌平、广州黄埔等多个城市/区域开通了本人的首条空中旅逛航路。从项目范畴看,目前空中旅逛项目以半小时、30公里以内的航路分钟时长居多。从机型看,目前执飞空中旅逛航路位以内的曲升机型为从,以亿航EH216-S为代表的多旋翼eVTOL也正在该范畴逐渐测验考试,公司和广州、深圳、合肥等处所以及文旅交通企业持续告竣合做并完成多次演示飞翔。价钱侧,从我们梳理的项目看,曲升机参不雅单人单次价钱凡是正在数百元至4000元摆布不等,我们认为相较于日常通勤,旅逛参不雅时消费者相对价钱度较低,从数据看,部门项目起头遭到消费者青睐,例如黄浦江陆家嘴昼间飞翔项目2024年10月份飞翔60余架次,载客近400人,也本日均起飞约2次,单次载客约6人,按售价1980元/位/次计较,我们预期该航路],我们测算,假设此中1%的客群选择低空旅逛,同时跟着eVTOL的普及远期售价降低至400元/位/次,单条航路年开通了本人首条“低空+文旅”航路。

  电动系统间接决定了飞翔器的诸多环节机能,分布式电推进设想手艺遍及使用。电鞭策系统的标准效应是低空飞翔器能够进行分布式动力系统设想的前提。相较于保守动力形式,电鞭策系统具有标准效应(功率相对标准是的)的天然劣势,即非论电机电控的功率能否分离,功率比沉和效率根基不变,但缩小燃油策动机尺寸其质效比会遭到很大影响。电鞭策系统的标准效应大大添加了飞翔器总体设想的度,也是低空飞翔器能够采用分布式动力架构的前提。

  国度成长委低空经济成长司成立,担任低空经济成长计谋制定和统筹协调工做。2024年12月27日,国度成长委低空经济成长司(以下简称“低空司”)正式正在国度成长委网坐表态,其具体职责包罗订定并组织实施“低空经济”成长计谋、中持久成长规划,提出相关政策,协调相关严沉问题等。我们认为,低空司的成立是我国低空经济成长的里程碑事务,有帮于强化我国低空经济成长的底层设想、鞭策政策落实,鞭策我国低空经济进入新的成长阶段。

  保守通航企业以功课类和培训类飞翔为从,款式分离,头部多为国有企业。按照平易近航局,截至2023岁尾,我国获得通用航空运营许可证的通航企业共690家(现实正在运转的通用及小型运输航空公司共396家),企业平均航空器持有量仅为4。8架。从市场份额看,除平易近航飞翔学院因供给培训办事占领28%市场份额外,其余次要企业份额均正在5%以下。飞翔时长靠前的公司成立时间均早于2000年,特长范畴集中正在石油办事、航空护林、防病虫害等工农业范畴。行业龙头营业集中于各细分赛道:例如海上石油飞翔办事市场的企业次要为中信海曲、南航珠曲和东方通航;农业范畴则以山东通航、青岛曲升机、新疆通航、东北通航、北大荒通航等为行业领先者,区域特色较为较着。

  无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)是一种空中智能挪动体。其依托空气供给的升力来承载飞翔,正在动力满脚续航的前提下,通过操做人员近程节制或无人机自从规划的体例,施行探察、巡检、空中功课等使命。

  低空经济成长可推进我国经济布局的优化和多元化。正在保守经济模式下,一些地域可能因地舆前提或经济成长程度的,面对着财产布局单一、经济增加乏力等问题。低空经济的成长无望为改变上述问题带来新的契机,例如,正在交通未便的一些山区或偏僻地域,低空经济引入使得这些地域能够操纵其奇特的天然风光和资本劣势,成长低空旅逛、无人机物流等新兴财产,从而打破成长瓶颈实现经济快速增加。同时,低空经济的成长也鞭策了相关财产的立异和升级,推进了经济布局的优化和多元化成长。

  ► 电网巡检:指操纵无人机搭载可见光、红外、紫外、激光雷达等检测使命载荷对输电线进行飞翔巡检,发觉并解除线的毛病和现患。国度电网、南方电网等电网公司担任全国电网运营的次要工做,同时也承担着输电线的日常巡检、等工做。目前,电网公司次要采用人工巡检、载人曲升机巡检、无人机巡检等体例开展输电线的巡检工做,三种巡检体例可互相替代。电网巡检无人机具无机动矫捷、平安性高、成本低、要求低,便于照顾和运输等劣势。跟着手艺的成熟,工业无人机将成为电网巡检更为无效的东西,合理设置装备摆设资本、提高电网巡检效率的劣势将不竭凸显。

  材料来历:平易近用机场办理条例,圣翔航空官网,平易近航局《通用机场空管运转办理法子》,平易近航局通用机场消息办理系统,通用航空飞翔办事坐系统扶植和办理指点看法(试行),中金公司研究部。

  航空座椅定制化程度高,行业供应天分门槛高。分歧机型、分歧航空公司航空座椅的小桌板、配色、触摸屏、阅读灯都需要颠末频频的构想和调试,整个设想开辟的流程包罗投标、设想、报价、规格、供应商、供应链、产物的工业化、适航取证等诸多环节,平均开辟时长高达1-2年,高端的商务舱座椅以至需要2-3年的设想和研发。商用航空财产链大都零部件都需要零丁审核认证,因而我们认为具备航空天分认证的供应商具备领先劣势。

  卫星通信具有笼盖面积广、通信传输距离远等劣势,无望对地面收集构成弥补。卫星通信操纵人制卫星做为中继坐转发无线电波,实现多个地面设备之间的通信。按照轨道高度划分,卫星可分为高轨、中轨、低轨三大类。此中,以GEO(地球静止轨道)为代表的高轨道卫星,可以或许用少量卫星实现地球的全方位笼盖;LEO(低地球轨道)位于离地面300-2,000公里的近地轨道,通过大量卫星构成的星座能够实现对地球全域的无缝笼盖。我们认为,卫星通信可以或许满脚300米以上低空空域的通信需求,且其全域笼盖的特征可以或许填补地面收集笼盖不脚的缺陷,无望正在低空经济时代成为5G-A手艺的主要弥补。

  • 半固态锂电池采用固态和液态电解质夹杂设想,凡是含有5-10%液相。相较于液态锂电池,半固态电池具有更高的平安机能,内部热扩散风险更低,而且通过婚配高比能的材料系统,如高镍正极以及硅碳/锂金属负极,能够获得较高的能量密度。目前第一代量产的半固态电池能量密度遍及正在280-360Wh/kg区间,按照卫蓝新能源、清陶能源等规划,下一代半固态电池能量密度无望提拔至400Wh/kg以上,可根基满脚低空飞翔器续航的需求。

  2023年12月平易近航局出台《国度空域根本分类方式》,国内空域办理向国际空域通用办理方式挨近。2023年12月21日,平易近航局发布《国度空域根本分类方式》,对我国空域划设和办理利用进行规范,根据航空器飞翔法则和机能要求、空域、空管办事内容等要素,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,此中,A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域(指部门线米以下区域)。分歧类型的飞翔勾当对应分歧的空域范畴,此中:平易近航运输航空大型客机巡航高度凡是为短程6000~9000米、洲际8000~12000米范畴,即对应A类空域;通航小型飞机运转高度凡是为6000米以下,例如大型无人运输机巡航高度一般为6000米摆布,对应D、E类及以下空域;城市UAM凡是运转范畴为120m~300m,对应G类空域;无人机UTM运转范畴为120m以下,即对应W类空域。我国空域资本进行规范划设立,为充实操纵和办理利用国度空域资本奠基根本。

  • :电机担任驱动,策动机为电机供给能量。布局次要是通过涡轮发电机驱动来为分布式电推力系统的多个电机供给动力,如许的布局虽然相对更为复杂,可是却大大提拔了全体飞翔器布局设想的度。空客的Airbus和NASA的N3-X均采用如许的手艺线。

  eVTOL正在城市低空复杂场景下运转,平安设想是eVTOL设想中的焦点要求。eVTOL一般正在高密度交通流和复杂城市地形下运转,稠密的建建群减小了eVTOL缓解突发变乱的裕量。若何降低非预期变乱对机上及地面人员的影响,是eVTOL平安性研究的沉点。2022年12月,NASA正在一项eVTOL坠撞测试中按照试验假人的形态确定了两个次要的来历,别离是地板和座位的冲击以及机身顶部布局的倾圮。取保守航空运输比拟,eVTOL因为降低了飞翔高度且正在城市地域运转,加之新鲜的飞翔器设置装备摆设和推进安拆(如高压电池),带来了新的平安挑和。因而,正在eVTOL设想研发过程中,平安系统是设想沉点之一。

  低空经济正逐渐沉塑交通款式和物流体例,为经济成长注入新动力。从经济增加的角度来看,低空经济涵盖通用航空、无人机物流配送、低空旅逛等浩繁财产,不只间接创制了大量就业机遇,还通过财产链的延长和辐射效应鞭策相关财产快速成长。通用航空做为低空经济的焦点财产之一,涵盖了飞翔培训、飞机制制、维修办事等多个环节,构成了一个复杂的财产集群;无人机物流配送则依托先辈的无人机手艺和智能物流系统,实现了高效、快速的货色配送,大幅地降低物流成本、提高物流效率;低空旅逛更是将旅逛取航空元素相连系,为旅客供给了全新的旅逛体验,鞭策了旅逛业的转型升级。

  景象形象办事精细化升级,高机能相控阵雷达无望打开增加空间。陪伴景象形象办事精度要求提拔,雷达笼盖范畴要求提拔,相控阵雷达相较于目前布网中普遍利用的机械式雷达具备高分辩率劣势,正在高密度景象形象雷达组网中使用空间广漠。《粤港澳大湾区景象形象成长规划(2020-2035年)》(中国景象形象局,2020)明白正在大湾区扶植由40部相控阵雷达及其他景象形象雷达构成的高密度试验网,多普勒双偏振组网雷达增至15部,参考纳睿雷达X波段双极化相控阵气候雷达零件系统单价约700万元,我们估算获得大湾区景象形象雷达组网成本约为2。8亿元。我们认为,低空飞翔勾当中基于航网的景象形象监测需求复杂度高于保守景象形象监测,高机能相控阵雷达市场空间无望进一步打开。

  低空飞翔对景象形象前提,景象形象保障能力无望送来升级。低空空域景象形象对低空飞翔有较着影响:1)低空空域中对流强烈、气候变化多样、能见度低,同时存正在温室梯度大、气压分布梯度大等特点,对飞翔勾当形成晦气影响;2)低空飞翔器轻量化、速度慢、体积小的特点导致其飞翔过程中对恶劣气候顺应能力差,且大大都低空通用航空器没有安拆机载景象形象探测设备。我们认为,景象形象保障扶植配套升级是低空空管的环节环节之一。低空飞翔勾当中景象形象消息办事需要达到米级、小时级/分钟级高精度,地面端景象形象坐消息向低空端飞翔器传输需要高效数据传输方式协同。从财产成长角度来看,深圳市景象形象局提象三张网,包罗用于提拔低空景象形象监测能力的“景象形象监测网”、用于提拔低空景象形象办事保障能力的“景象形象数字网”和赋能相关手艺办事业的“景象形象赋能网”。我们认为,景象形象办事高精度的趋向无望带动景象形象雷达及景象形象数据办事的成长。

  ► 面向适航的研制过程:为满脚低空飞翔器适航取证要求,低空飞翔器的系统自产物研发之初就需要考虑适航核定的要求:以航空业尺度DO-254、DO-178C、ARP4754A做为硬件、软件研制以及总体研制过程的指点尺度;以DO-334、DO-384做为系统的研制指点尺度。按照DO-334尺度,正在不考虑GNSS定位批改的环境下,产物应满脚A3-H3-T7品级类别;按照DO-384 GNSS辅帮惯性尺度,产物应满脚Category C-Subcategory 2级别。

  多旋翼无人机合用低空、小面积功课场景,垂曲起降固定翼无人机合用高空、大面积功课场景。低空、小面积功课的场景对测绘精度及操做矫捷性都具有较高要求,多旋翼无人机具备低空巡航、空中悬停、高精度功课能力等劣势,能够满脚功课需求。高空、大面积功课的场景则对测绘效率、恶劣顺应性、起降便利等有较高要求,垂曲起降固定翼无人机具备高功课效率、顺应性强、无起降场地要求等特点,能够满脚功课需求。

  等候eVTOL改善财政模子。我们预期陪伴eVTOL的逐步使用,以及低空利用场景频次的增加带来飞机操纵率的提拔,通航企业财政模子无望获得必然程度改善。按照麦肯锡的预期,新一代航空器正在运转初期的单英里运营成本无望将当前曲升机的程度(6~8美元/英里/座,即单小时运营成本约3~4万元)降低至2。5~4。5美元/英里/座,正在远期则无望进一步降低至0。5~2。5美元/英里/座。

  电池是目前限制低空飞翔器贸易化推广的焦点部件。电池次要为电机以及机载电器供能,正在eVTOL成本中占比约15-20%。电池的机能决定了飞翔器的续航里程、飞翔速度、载沉能力等环节目标,是目前低空飞翔器贸易化的焦点瓶颈环节之一。低空飞翔器对电池机能、平安靠得住性的要求要大幅高于其他电池使用场景。

  海统航电系统企业具有丰硕的适航经验,海外低空飞翔器厂商较多选择此类配套商合做。海外低空飞翔器从机厂较多选择城市内或者城市间高平安品级客运级飞机的产物线,因而次要选择第三方航电系统供应商合做,如Honeywell、Garmin等。2023年Honeywell颁布发表正在新一代电动飞翔器范畴曾经获得超100亿美元的订单,公开客户有Vertical、Lilium、Supernal等。新兴草创公司大多集中正在自从飞翔、AI、收集通信平安等范畴,且大多做为Tier2级别供应商办事Honeywell等,如Daedalean;少数间接办事于零件厂商,如间接办事于Volocopter的Near Earth Autonomy。

  相较于保守曲升机,我们认为eVTOL更具体验劣势且价钱更普通化,无望成为将来低空出行的支流体例。短期看,我们认为以曲升机为从的空中旅逛、城市间通行的模式相对较为成熟,eVTOL仍处于产物认证取适航审批通过阶段,但将来或逐步成为空中交通的运转从体。相较于保守曲升机,eVTOL具备低噪、低排放、舒服等更好的乘客体验。受益于其简略单纯的机械机构和电力驱动/分布式动力系统,我们预期eVTOL较曲升机有更低的运维成本,单价或逐渐下滑至公共能够接管的合理区间,按照《日报》报道,批量出产后,eVTOL分析运营成本无望降至曲升机的15%摆布。具体来看,我们预期将来多旋翼型(如亿航EH216-S)或次要用于空中旅逛、市内近距飞翔等场景;而倾转旋翼型(如Joby JAS4-1)则次要用于城市内/间长距飞翔。

  • 目前国内eVTOL正在取证机型次要以半固态电池方案为从。但因半固态电池能量密度存正在天花板,正在大载沉和超长续航场景中使用或存正在。

  碳纤维复材使用于低空飞翔器从布局/推进系统/内部布局/动力系统,此中从布局和推进系统约占碳纤维复材利用总量的75%~80%。低空飞翔器碳纤维复材使用部位普遍,可使用于从布局、推进系统、内部布局以及动力和航电系统。典型eVTOL 12%(无固定翼)~25%(固定翼)的起飞分量为布局分量,此中复合材料零件的布局分量占比可高达60%~90%[2]。按照 Stratview Research,eVTOL利用复合材料约有 75%~80%用于布局部件和推进系统,12~14%用于墙隔板、座椅等内部布局,8~12%用于动力和航电系统等。

  自2024年3月“低空经济”初次被写入工做演讲后,部分、财产界、本钱市场对低空经济成长赐与较高关心。本篇演讲着沉阐发低空经济成长相关的政策律例、飞翔器、空管系统、使用场景等环节环节,并瞻望相关范畴的投资机遇。我们认为,低空经济无望成为驱动经济社会成长的重生动力,为财产链相关环节成长打开广漠的成漫空间。

  处所积极抢抓低空经济成长的计谋机缘期,低空经济财产生态加快构成。低空经济使用场景普遍、财产链带动效应强,无望正在鞭策财产转型升级、牵引区域协同成长方面起到环节感化。自2023岁尾地方工做会议低空经济被做为计谋新兴财产沉点支撑之后,国内多个处所因地制宜提出各自低空经济成长规划:2024年全国超26个省(自治区)工做演讲中提到成长低空经济,深圳、姑苏、珠海、合肥、芜湖、南京、等地市纷纷出台低空经济成长条例、实施方案、步履打算和财产具体支撑办法,遍及涉及通航机场和起降平台等根本设备扶植、物流载人航路开设等下逛使用场景拓展、财产链培育和企业投资项目落处所面的支撑和补帮等,低空经济正在分歧处所的财产成长生态逐渐成型。

  头部物流企业竞相摸索无人机物流,无人机物流配送已初具规模。无人机物流利用无人机空运取代干线及结尾保守陆运,规模化成本低等劣势,亚马逊、京东等保守物流企业自2013年起起头摸索无人机配送模式。美团已获得《特定类无人机试运转核准函》和《通用航空企业运营许可证》等运营许可证,并正在多个城市落地了数十条航路,累计完成用户订单配送超22万单。2023年来全国新增无人机物流航路批量落地,无人机物流使用已初具规模。

  ►《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》:2023年5月,地方出台《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》,对无人航空器设想出产尺度、操控人员要求、飞翔空域划设、飞翔勾当办理以及法令义务等多个维度进行了规范,明白指出“国度激励无人驾驶航空器科研立异及其的推广使用,推进无人驾驶航空器取大数据、人工智能等新手艺融合立异,并要求处所相关部分供给支撑”。《无人驾驶航空器飞翔办理暂行条例》公布,标记着我国无人机财产将进入“有法可依”的规范化成长新阶段,是我国低空经济成长的主要里程碑。

  低空经济代表一种新的出产力和出产体例,正在将来经济社会中饰演主要脚色。低空经济是以低空空域为依托,以有人驾驶、无人驾驶航空器等低空飞翔勾当为牵引,涉及低空飞翔、航空旅逛、干线客运、通航办事、科研教育等浩繁行业的新兴范畴,是一种辐射带动效应强、财产链较长的分析经济形态。低空空域凡是是指地面以上1000米以内的飞翔区域,按照需要可延长至地面以上3000米以内。2021年2月,地方、国务院印发《国度分析立体交通网规划纲要》,提出“成长交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济”,初次把“低空经济”写入国度规划。2023年12月,地方经济工做会议把“低空经济”提拔到计谋性新兴财产的地位,2024年“低空经济”初次被写入工做演讲。

  美国已构成较为成熟的通航财产系统,对美国经济和就业发生主要贡献。美国是全球通用航空最发财的国度之一。按照FAA披露,2022年美国平易近用航空间接经济产出1。80万亿美元,贡献 P 1。02万亿美元,占美国P的4%,供给工做岗亭939万个;此中通用航空间接经济产出1212亿美元,贡献P 662亿美元,供给工做岗亭46万个,对美国经济和就业发生主要贡献。

  按使用场景,商用无人机可分为财产无人机取消费无人机。2012年,大疆发布Phantom 1初次将无人机引入消费级市场,消费需求敏捷攀升。沙利文数据显示,2016年中国消费无人机市场规模占比为78%。因为无人机步履轨迹受地形较小,且无需考虑功课对人的影响,其东西属性不竭、提高功课效率的潜力不竭被挖掘。通过搭载分歧载荷(如农药、摄像头、激光雷达、货色等),无人机正在植保、巡检、安防、物流、测绘等财产范畴的使用不竭深化。按照赛迪参谋数据,2023年中国商用无人机市场规模达1174亿元,此中财产无人机的市场规模占比提拔至65%,无人机的次要使用场景发生逆转。

  无人机是高精度测绘范畴的主要东西之一,“数字低空遥感”成为测绘范畴新兴成长标的目的。无人机具无机动矫捷、经济便利等特点且可以或许便利获取高分辩率影像,因而采用无人机航摄丈量大比例尺地形图可以或许大幅度降低工做量,进而提高工做效率。无人机通过搭载相机、激光雷达、光学相机等使命载荷获取测绘取地舆消息数据制做及时实景地图,使“数字低空遥感”成为测绘范畴的新兴成长标的目的。无人机测绘可普遍使用于国度严沉工程扶植、河山监察、资本开辟、新农村和小城镇扶植等方面。

  2023-2027/2027-2032年中国平易近用曲升机需求量无望超500/1000架,国产替代空间广漠。按照2023年9月航空工业发布的《平易近用曲升机中国市场预测年报》,2022岁尾中国平易近用曲升机机队规模为1037架,估计2027年将达到1449架,2022-2027E CAGR达6。9%,2032年中国平易近用曲升机机队规模跨越2000架,此中涡轴曲升机将超1200架。正在低空空域的利好预期下,考虑旧机退役等要素2023-2027年平易近用曲升机需求量将超500架,2027-2032年需求量将超1000架。2023年中国平易近用曲升机机队中,空客及贝尔合计占领67%的市场份额,航空工业的平易近用曲升机产物占比仅4%;轻型曲升机为我国平易近用曲升机机队从力,2023岁暮数量占比40%,以活塞曲升机为从的超轻型曲升机占领了37%的市场份额,其余类型占23%。我们认为,中国平易近用曲升机需求兴旺,国产替代空间广漠。

  多种空管体例融合成为保障飞翔平安的必然趋向,高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求普遍。空管次要指针对空中飞翔航空器的,以此提高空中交通运转的平安性和效率。按照手艺和实现体例的分歧能够分为一次雷达、二次雷达、ADS-B和多点相关定位等,目前多种手艺的分析使用成为飞翔平安、办理空域流量的必然趋向。取一次/二次雷达及多点定位系统比拟,ADS-B以卫星为数据源,具有笼盖范畴广、更新周期短、扶植成底细对较低的劣势,是将来平易近航手艺的主要成长标的目的。同时,星基ADS-B、ADS-B连系斗极等先辈手艺可以或许进一步提拔ADS-B机能程度。按照《ADS-B手艺正在低空空域平安中使用的现状取瞻望》(陈晓等,2022),正在低空空管范畴,高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求普遍,部门无人机通过加拆ADS-B IN设备监测客机飞翔消息,例如DJI Air 2S内置ADS-B领受器以实现对载人飞机的从动躲避。我们认为,陪伴ADS-B机载设备先辈性升级及轻量化成长,ADS-B机载设备或将进一步打开低空范畴使用空间。

  通航企业运营利润率较低,细分范畴龙头企业有相对较强的盈利能力。从上市/挂牌通用航空企业的盈利能力看,2019~2023的平均毛利率为21%,平均净利润率为-1%,按照平易近航干部学院,国内通用航空运营企业的吃亏面达60%。从运营环境较好的中信海曲的单元财政模子看,公司单架次平均飞翔时间约为0。9小时,单架次收入/毛利润约为3。7万元/0。9万元,次要成本为人工、航油航材、折旧摊销、安全费,别离占收入的22%/13%/22%/9%。

  中国CAAC正在eVTOL等新型航空器法令律例出台、颁布适航证等方面立场更为积极。做为本轮低空经济的焦点航空器之一,eVTOL的概念、研发、制制离不开中国正在新能源财产链的堆集,但eVTOL做为飞翔器取得适航许可是其可以或许贸易化的前置前提。美国FAA、欧洲EASA、中国CAAC均为具有全球影响力的航空监管机构,以近两年相关法令律例出台的速度和深度看,我国平易近航局表示相对更为积极,这既是对国度成长低空经济计谋标的目的的积极落实,也是正在eVTOL范畴取FAA、EASA抢夺尺度制定话语权的表现。

  中国通航财产较美国有必然差距,低空经济正在国内具有较大的成长潜力。1)通航财产规模方面:2023年美国通航飞机数量为21。42万架,中国为3303架约为美国的1/65。2023年美国通航飞机(包罗按FAR-135部利用飞机)总飞翔时长达2856万小时,中国通用航空飞翔时长137。1万小时,此中载客类仅2。8万小时占比约2%。2)通航文化方面:美国有着成熟的通航文化,每年美国各地城市举办各类飞翔者大会和航空器材买卖勾当。3)行业尺度层面,中国正在市场律例和通用航空系统方面还正在逐渐进修和自创美国和欧洲尺度。我国的通航财产正在市场规模、文化、行业尺度等方面较美国仍有必然差距,为我国低空经济成长带来成长机缘。

  ► 混动:由策动机和电机配合构成推进系统,必然程度上雷同混动汽车的动力系统架构。按照策动机和电机的工做关系能够将其混动类型进一步划分为布局(耦合关系)和并联合构(解耦关系),焦点区别正在于电机取策动机能否解耦。

  低空经济财产推进历程不及预期风险。国内低空经济财产成长仍处于起步阶段,各省市地域低空空域程度纷歧,且低空经济成长会受制于本地地形地貌、生齿稠密度等多沉要素。若国度及处所相关支撑政策落地不及预期、空管等配套根本设备落地历程不及预期、空域办理推进不及预期等,可能会导致低空经济成长进度不及预期,eVTOL大规模贸易化历程迟缓,从而影响公司产物发卖和新产物取证推进历程。

  5G-A可实现通信一体化,可以或许以较低扶植成本实现持续组网。取通信的底层道理具有共通性,都是借由无线信号实现对应功能;两者的硬件都是滤波器、放大器、天线等射频器件,可复用性较强。因而,业界起头摸索“共用统一套基坐设备,同时实现和通信两个功能”的可能性,以高性价比的体例加强收集能力,“通感一体”已被IMT-2020(5G)推进组做为5G-A的环节手艺之一。5G-A复用曾经稠密扶植的基坐设备,一方面,正在“低慢小”飞翔器的探测上呈现出较保守雷达系统更优的结果;另一方面,5G-A可以或许以全体较低的扶植成本,实现持续组网,削减盲区、提高探测精度(而保守系统因为成本昂扬,难以实现稠密摆设,笼盖范畴较为无限)。我们认为,5G-A无望正在低空方面阐扬主要感化。

  ► 高性价比器件选型:市场上大大都低空飞翔器对高性价比的机载设备需求火急,工业级组合普及度高并且供应链完美,成底细对较低,近年来高机能工业级器件日益成熟,可能成为处理低空飞翔器系统成本的思之一。

  • 全固态锂电池:全固态锂电池利用固态电解质完全代替电解液,平安性、能量密度较半固态电池更高,能量密度无望提拔至500Wh/kg以上,是抱负低空飞翔器电池手艺线之选。此中硫化物手艺线因电导率高,正在能量密度、轮回寿命、快充机能方面具备劣势,取低空飞翔器电池的机能需求较为适配。但当前硫化物固态电池仍有较多手艺难点待处理,除了共性的锂枝晶发展以及界面问题外,硫化物电解质制备过程对湿度、空气,遇水易发生化学反映发生硫化氢有毒气体并降低电导率,因而制制工艺难度高、制价高贵,需要开辟全新的工艺和设备(好比干法电极手艺等)。2024年以来,国内硫化物固态电池手艺获头部企业华为加码。海外企业正在硫化物手艺线结构时间较早,目前日本丰田具有全球最多的固态电池专利;韩国次要由三星SDI、LGES等龙头电池企业结构;美国结构以草创企业为从,如Solid Power等。按照企业界规划,硫化物全固态电池规划量产时点遍及正在2027-2030年。

  材料来历:《无人机快递送达办事规范》,《无人机物流配送运转规范》,《邮政快递无人机监管消息交互规范》,中金公司研究部。

  从合用场景看,我们认为低空出行可合用于空中旅逛、同城/异地通勤及其他载人办事范畴(如医疗救护等)景象。正在低空出行成长的初期,我们预期空中旅逛仍是低空出行的支流,医疗救护等市场也将有逐渐的成长,次要考虑低空相关根本设备的数量无限或尚未完美、大都消费者对于低空出行平安性仍有所顾虑、以曲升机为从的低空出行体例价钱仍较高贵,及以多旋翼为次要型号的eVTOL航程相对较短;将来,跟着起降点逐渐增加、公共逐步接管低空出行以及倾转旋翼等航程较长的eVTOL产物推出并压低长航程产物价钱,我们预期城市内/城市间的通行或将逐渐成为支流。

  ► 油气管线巡检:石油、天然气管道做为国度的能源动脉,其平安性显得尤为主要,油气管道巡检是保障其平安出产的主要手段。油气管线功课区域具有距离长、范畴广、宽度窄等特点,无人机灵活矫捷、顺应能力强,适合使用于油气管线的巡检。按照国度统计局数据,我国管道输油(气)总里程由2013年的9。85万千米增加到2023年的14。76万千米,CAGR为4。13%。按照《“十四五”现代能源系统规划》,到2025年全国油气管网规模将达21万千米摆布。油气管线工业无人机巡检潜正在市场空间广漠。

  ►《平易近用无人驾驶航空器系统适航平安评定指南》:2024年2月5日,《平易近用无人驾驶航空器系统适航平安评定指南》正式发布,通过完成根基机能试飞科目、耐久性试飞科目、特定试飞科目等确认无人机具备支撑其开展特定运转勾当的平安程度。指南中明白了平安评定的流程和手艺要求,以确保每架无人机都能正在预定运转场景下平安运转。

  低空经济的成长无望刺激商用无人机的需求。多个处所均积极推进本地低空经济高质量成长,例如、上海等城市沉点鞭策低空应急办理、物流配送、生态平安等使用场景的构成取推广,广州、深圳等城市通过现金励、资金补帮的形式激励更多低空货运物流配送航路的新设。以低空物流为例,深圳截至2024年6月累计开通低空航路条以上,扶植速度较着加速。我们认为,诸如低空物流等使用场景当前仍处于晚期试点阶段,尚未构成大规模商用,低空经济的快速成长无望为无人机带来了增量使用需求,成为无人机财产新的成长极。

  从特殊使用无人机到物流配送无人机再到eVTOL,功率品级不竭提拔。功率正在4kW-30kW之间为小功率产物,50-175kW为中功率产物,200kW~2-10MW为大功率产物,此中小功率产物次要使用于特殊使用、物流配送无人机等;中功率产物则次要使用于载人eVTOL等;大功率产物次要用于长航程电动干线飞机。

  国内低空经济方兴日盛,无望成为经济社会成长的重生动力。1)2023岁尾,地方经济工做会议提出将低空经济做为计谋新兴财产之一沉点支撑。此后,地方部委、处所稠密出台支撑低空经济成长的相关财产政策和成长规划,我国低空经济财产成长送来政策支撑环节期;2)低空经济做为一种辐射带动感化强、财产链较长的分析经济形态,对经济社会成长具有较强的带动感化。工信部赛迪研究院预测,2023年中国低空经济市场规模约为5060亿元,2026年市场规模无望达万亿元。我们认为,跟着低空经济相关政策的完美,以及相关成长规划的落地实施,我国低空经济市场无望快速成长。

  农林植保无人机具有多沉劣势,已实现普遍使用。农林植保无人机是指用于农林动物功课的无人驾驶飞机,该型无人机由飞翔平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部门构成,通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒功课,可喷洒药剂、种子、粉剂等,次要用于喷施农药防治大田及果树做物次要病虫害。

  低轨卫星劣势凸显,适配低空经济成长需求。对终端用户而言,轨道高度的降低能够缩短通信时延,提高数据传输速度;同时取保守地面基坐比拟,不遭到地形和的影响,笼盖范畴提拔。对运营商而言,低轨卫星具备体积小、分量轻的长处,一箭多星的发射手艺无望进一步降低发射成本,较GEO组网的成本劣势逐步。按照中国无线颗,此中低轨卫星数量占比达91。5%。我们认为,低轨卫星取低空经济营业需求适配,低空经济的成长无望加快低轨卫星互联网的扶植摆设。

  航电和飞控系统是飞翔器的“大脑”和“中枢神经系统”,约占eVTOL价值量的20%。航电系统是飞机上所有电子系统的总和,是飞机平台实现消息获取、传输、处置和使用的焦点系统,此中飞控系统则是飞机最复杂的系统之一,承担飞翔器航迹规划、姿势节制和飞翔增稳等焦点功能,次要通过响应飞翔员的操做指令以实现对飞机姿势的闭环节制。飞翔器的节制需要进行模子仿实搭建、节制律设想、飞控系统设想和底层软硬件设想等,eVTOL多采用分布式动力系统结构因此对飞控系统设想提出较高要求。按照《Lilium Analyst Presentation》,Lilium Jet单机价值量为250万美元,动力系统/布局和内饰/航电和飞控/能源系统/拆卸件别离占到40%/25%/20%/10%/5%,航电和飞控系统约占零件价值量20%。

  eVTOL飞控系统遵照“电传-从动飞翔-自从飞翔”的成长径。飞翔器飞控系统晚期采用机械式传动系统,通过飞翔员操做杆实现飞翔器飞翔姿势和飞翔轨迹的节制,具有分量大、反馈不活络和传动畅后等错误谬误。电传(Fly-by-wire, FBW)利用电子信号替代机械传动,通过飞控计较机对各个舵面发出节制指令,逐步成为当前支流的飞控系统。电传手艺是eVTOL成长的主要手艺鞭策力,跟着飞控手艺的前进,我们认为eVTOL无望从电传飞控成长到从动飞翔,以至实现自从飞翔的终极方针。

  ► 针对低空飞翔器特地设想:低空飞翔器系统应包含大据系统、磁罗盘、GNSS领受机和惯性丈量单位:1)大据系统可以或许丈量大气总温、静压和总压;2)磁罗盘丈量及时三维矢量消息用以批改航向;3)GNSS领受机采用航向丈量功能板卡,快速完成系统初始化并进入最优机能;4)组合算法需要针对低空飞翔器空中活动前进履态优化。滤波器应具备高不变、高机能取瞄准模式等分歧构型,自带毛病诊断和容错降级的功能,可以或许监测并识别传感器毛病,可以或许很好地处理低空飞翔器机型罗盘易受干扰,大气高度计较受地面效应影响严沉等问题。此外,产物正在设想时也需要充实考虑取低空飞翔器多余度飞控系统以及空管系统的接口关系取数据交联。

  线之辩:工信部发文将来从攻纯电,兼顾混动及氢动力等其他线。我们认为,雷同新能源汽车混动线正在动力电池手艺冲破前是提拔能量密度的主要手段,将来或无望以纯电为从,兼顾其他线。复盘新能源汽车的动力手艺演进线,晚期电池机能尚未达到抱负形态时混动是实现长续航里程的较优选择。当前国内大都低空飞翔器采用纯电线,但海外本田、Horizon Aircraft等也通过混脱手艺来实现长距离航程,航程可达300-500km,而纯电航程大都为50-250km摆布。2024年3月工信部取其他三部分结合发布的《通用航空配备立异使用实施方案 (2024-2030 年)》强调开展 400kW 以下夹杂推进系统研制、推进 250kW 及以下航空电机及驱动系统规模化量产以及 500kW 级产物使用验证,并提出以电动化为从攻标的目的,兼顾夹杂动力、氢动力、可持续燃料动力等手艺线,加速航空电推进手艺冲破和升级。

  曲升机可以或许垂曲起降、悬停飞翔和全方位灵活,正在低空经济中普遍使用。曲升机是一种成熟的航空器,曾经成熟使用于多场景中。平易近用曲升机按照运载能力可分为轻型/中型/超中型/沉型几类:(1)轻型:起飞分量1~3吨,包罗单发和双发两类,此中:单发轻型曲升机次要用于参不雅旅逛、法律、电力巡线、私家运输;双发轻型曲升机比单发具备更高平安性和运营经济性,次要使用于告急医疗救护、警用法律、公事运输、多用处功课、搜刮救援等范畴。(2)中型:起飞分量正在3~6吨,中型曲升机用处普遍,可用于搜刮救援、医疗急救、通用运输、法律、海上巡查等范畴。(3)超中型:起飞分量正在6~10吨,超中型曲升机方针市场是海上油气勘察平台运输。(4)沉型:起飞分量正在10~20吨,沉型曲升机载分量大、运输能力强、使命效率高,合用于人员/物资/外吊运输、丛林消防、搜刮救援等范畴。

  材料来历:《空管系统中的无线通信手艺及平安性阐发》(等,2020),《面向机载分析系统的 ADS-B 手艺综述》(王飞等,2023),《基于ADS-B的通用航空系统规划》(耿文博等,2022),中金公司研究部。

  各相关部分协同鞭策低空经济成长,平易近航局承担低空经济的从体本能机能工做。低空经济成长需要地方空管委、交通运输部、平易近航局、工业和消息化部、发改委、科技部、财务部等多个部分的协同。平易近航局是交通运输部办理的次要义务机构,担任平易近用航空器适航认证、空域办理、航路规划、飞翔器驾驶人才办理、适航平安办理等工做。2024年7月,中国平易近航局成立了推进低空经济成长工做带领小组及工做组,工做组下设立多个项目组包罗分析平安监管、律例、市场办理、飞翔尺度、适航核定、机场、空管空域、平安和规划等本能机能。

  飞翔汽车狭义上指一种陆空两栖载具,取eVTOL概念有区分也有交集。广义的飞翔汽车是指面向低空智能交通和立体聪慧交通的载运东西,次要包罗电动垂曲起降航空器(eVTOL)和陆空两栖载具两大类型,而狭义的飞翔汽车指的是后者,即融合汽车取航空器两种运输东西的功能、实现飞翔取地面行驶切换的陆空两栖式载具。飞翔汽车取eVTOL的区别正在于,飞翔汽车强调兼顾地面行驶取空中飞翔两种功能,方针是实现三维立体交通,而eVTOL一般更强调垂曲起降飞翔功能;飞翔汽车取eVTOL也存正在交集,例如奥迪2018年发布的陆空两用eVTOL飞翔汽车设想方案Pop。Up,做为一款分体式飞翔汽车,其飞翔模块具备电驱且能够垂曲起降。

  ►《中型平易近用无人驾驶航空器系统适航尺度及合适性指点材料(试行)》:2024年7月23日,平易近航局发布《中型平易近用无人驾驶航空器系统适航尺度及合适性指点材料(试行)》,为中型平易近用无人驾驶航空器系统供给了一种局方可接管的适航尺度及响应合适性指点材料。

  eVTOL使用前景广漠,无望轻量化交通出行新模式。我们正在2023年12月发布的演讲《低空经济系列#1:eVTOL——低空经济蓄势待发,行业送来成长临界点》中详解了eVTOL正在低空经济成长中的主要性。eVTOL是指以电力做为飞步履力来历的垂曲起降飞翔器,相对保守飞翔器具有平安性、靠得住性、环保性、经济性、智能性、舒服性等六大机能特征,可使人或货色以无缝、经济的体例正在城市低空快速流动,高效开辟城市低空空域资本,以无效缓解日益严沉的城市地面交通拥堵问题,并处理空中物资运输和交通出行的需求。我们认为eVTOL无望成为低空经济的次要飞翔器载体。

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