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文档简介
国联证券国防军工研究团队2024年9月7日证券研究报告证券研究报告报告评级:强于大市丨维持超预期◥电动垂直起降飞行器◥电动垂直起降飞行器eVTOL是一种利用分布式电推进技术,并且具备垂直起降能力的飞行器。相较于传统直升机、无人机等,eVTOL具有起飞无需跑道、高安全性、低噪音、零排放、易维护、规模运营化后低成本等优势,将成为城市空中交通的主要运行航空器类型。资料来源:《2024上海低空经济发展白皮书》,无人机网,澎湃新闻,中华网类比新能源汽车发展,eVTOL沿着早期验证版本→高端公务版本→纯电大众版本趋势迭代产业重塑成本降级体系联通基础建设资料来源:特斯拉官网,无人机资料来源:特斯拉官网,无人机网,追梦空天,国联证券研究所eVTOL技术路线比较,长期看倾转旋翼的技术路线或是更优解化后在参数上更优,但技术难度更大。倾转旋翼为目前力起降和巡航研发难度低研发难度中等研制风险和成本较低航程和有效载荷有明载重效率低资料来源:《2024上海低空经济发展白皮书》eVTOL构型商业化进程或将历经三大阶段,倾转构型有望成为主流••eVTOL将呈现以复合翼/倾转旋翼为主,多旋•在其他构型技术取得突破前,多旋翼是能快速实现特定场景、低空旅游等商业应•基于巡航速度、航程、有效载荷来看,倾转旋翼/复合翼显然在飞行动力和距离上•预计到2030年,倾转旋翼/复合翼构型商业化应用合计占比将达•复合翼作为过渡机型处于稳定发展阶段,占比为20%~•在巡航速度和航程上更具优势的倾转构型成为市场主流,倾转旋翼/倾转涵道合计占比超••倾转构型延续主流构型趋势,倾转涵道市场占比快速提升,隐藏式推进系统+无翼设•此外,各种构型的eVTOL复合体(如飞行汽车)也将在细分市国内主机厂2026年进入密集取证期,竞争激烈,有望产生伟大公司◥亿航率先取证,峰飞、沃兰特、时的、沃飞等企业eVTOL已经受理,预计2026年获得取证,万丰奥威、中直股份等主机厂目前已开展研制工作,未来汽车厂商也有望进入,竞争格局不确定性较大,类比智能手机、智能汽车,我们认为主机端有望产生大市值的公司。◥国内主机企业构型各有选择,目前新创企业等推出的eVTOL项目倾转构型机型最多。时的科技沃飞长空(AE200)零重力华羽先翔倍飞智航追梦空天小鹏汇天峰飞峰飞沃兰特御风未来亿维特亿航(EH216)零重力小鹏汇天12米14.5米17米13米---16米15米16米--6米5.9米5座5座6座5座5座5座-5座-6座5座5座2座2座2座260km/h250km/h250km/h280km/h---160km/h160km/h160km/h180km/h160km/h90km/h75km/h-320km/h---200km/h200km/h200km/h200km/h200km/h105km/h-原型机飞行测试原型机飞行测试缩比机缩比机缩比机缩比机缩比机原型机飞行测试原型机飞行测试原型机飞行测试原型机飞行测试原型机飞行测试分体式多旋翼飞行测试载人TC提交申请载人TC提交申请-----载人TC申请受理获得载物TC载人TC申请受理载物TC申请受理未受理适航证未受理分体式多旋翼部分TC申请获受理资料来源:《低空经济深度解读:eVTOL赛道市场规模和创新价值分析》头豹研究院,国联证券研究所国外eVTOL企业一览:矢量推力为主流选择,商业化落地渐进是中东和北非地区同类协议中的最大一笔,也代表了航空公司在eVTOMobilit与Archer商定,在2024年底于韩国进行eVTOL飞机公开演示飞行;KakaoMobility则计划最早于2026年开始向其KakaoT移动应ALIA-250——WiskGeneration64——————Vertical——VolocopterVolocity————资料来源:来源:航空产业网、青蓝能源公众号、电动及混动飞机公众号,李凯等《eVTOL航空器研制现状及发展趋势》,国联证券研究所eVTOL发展路线研判资料来源:CCID赛迪四川微信公众号,国联证券研究所eVTOL场景发展节奏预测,或将依次经历导入→爆发→普及三大阶段◥根据《客运eVTOL应用与市场》,eVTOL发展预计可分为三个阶段:1)导入阶段(2025-2030):市场应用在某些特殊场景落地,以空中游览飞行、医疗转运为主,UAM逐步开始试点;2)爆发阶段(2030-2035):UAM快速发展“空中出租车”、“空中小巴”等模式出现并普及;3)普及阶段(2035-):eVTOL开始步入个人及家庭消费,私人飞行器逐步兴起。导入阶段航程:150-200km爆发阶段居民中心区域。将变得越来越普及。需模式。资料来源《客运eVTOL应用与市场》,国联证券研究所eVTOL发展历程有望类比新能源汽车,当前或处于新能源车2010-2012年此阶段新能源汽车(NEV)包括混合动力电动汽车(HEV),插电式混合动力电动汽车(PHEV),纯电动汽车(BEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。该阶段新能源汽车的研发完全由国家资助项目支持,目的是验证原型车和调查技术路线。公共服务部门是第一阶段新能源汽车的主要应用领域。混合动力电动汽车主导新能源汽车市场,在2009年占85%的市场份额。该阶段的一个里程碑是2009年1月“十城千辆”示范项目技术取得了突破性的创新成果,市场内获得了一定的发展空间。但此时的结束具有不稳定性和不确定性,不同的技术在进行不同的市场试探。0.01%-0.1%国家战略层面提出汽车业电动化技术转型战略,明确新能源汽车为战略新兴产业。第一轮推广应用实施阶段,四部委组织专家对25个示范城市(包括6个开展私人购买新能源汽车试点城市)截至2012年底,25个示范城市共推广各类示范车辆27432辆,其中公共服务领域各类车辆23032辆,私人购买新能源汽车4400辆。新能源汽车的补贴范畴基本和探索阶段相同,但将混合动力汽车中的微混和中混从新能源汽车补贴范畴内剔除。市场分散、竞争激烈程度低;产品质量不稳定,良莠不齐,成本高;2013年9月,第二轮新能源汽车推广应用工作开始,国补2.0出台。第一次提出了补贴逐年退坡的概念。提出了纯电动专用车的概念(主要是邮政、物流车、环卫等)。要求示范城市或区域地方政府对新能源汽车车辆购置、配套设施建设等方面出台相关政策。2013至2015年,在38个城市群,共88个城市示范推广了新能源汽车,470900辆新能源汽车进入示范城市运营。2015年在多年高补贴诱发下产生了严重的“骗补”2016年,第三阶段推广应用阶段,我国新能源汽车产业开始全面调整升级,方向开始向扶优扶强转换。截止到2017年,新能源汽车保有量为159.7万台,渗透率为0.74%。从2017年之后,政策补贴逐步有针对性地退出。进入堡垒低,厂家以新进入者为主,传统车企少;渗透率稳步提升但主要靠补贴政策驱动,基础设施不完善,新能源汽车竞争仍存在劣势2019年后特斯拉国产化超预期,带动国内新能源汽车产业链快速发展,爆款产品model系列出现,后续新产品不断出新供给驱动下,新能源汽车渗透率快速提升。玩家开始大规模进入,市场集中度增加;市场竞争加剧;产品多样性增加,产品质量大价格和成本下降。资料来源:messefrankfurt,国联证券研究所eVTOL:时间、效率等方面具备明显优势,长期看UAM大势所趋◥与直升机相比,eVTOL在价格、时间、舒适便捷性、低噪音、零碳排放等方面具备明显优势。◥初期运营在政府补贴情况下,eVTOL单座价格可能介于高铁商务座与一等座之间,但与高铁相比,其在时间、效率上竞争优势明显。随着eVTOL技术完善、起降点加密、制造成本下探,以eVTOL为核心载体的城市空中交通大势所趋。资料来源:《蓄势待发,乘风破浪》保时捷管理咨询,国联证券研究所元元884参考直升机,假设飞2000个小时evtol机体维5座载人eVTOL航空器,满载乘客4人,假设平均载3.◥eVTOL空中航线盈利性测算:◥收入端:假设采购8架eVTOL,采购价格为1500万元,航线距离为100公里,飞一次运送3.5名旅客需45分钟,一天一架飞行8个班次,票价为500元,一年飞行250天,单架飞机年度收入350万元。◥成本端:主要有eVTOL采购成本,机场建设折旧成本,电池更换成本,耗电成本,运营成本、维护成本、保◥盈利情况:测算得单年度盈利651万元,利润率23%,成本回收期8年。◥本文测算没有考虑补贴情况,航线运营政府一般会有补贴(实际票价会更低),政府补贴情况参考下文,假设初期在政府补贴下,UAM商业模式逐步跑通,后续渗透率或将快速提升,类似于新能源汽车发展。运营效率-年度飞行天数运营效率-年度飞行天数资料来源:航空苑,国联证券研究所测算我国多个省市积极出台eVTOL基础设施建设、航线、运营补贴、生产制造补贴等政策————————年:产业规模600亿元人机起降点;3+试飞测试场————每条新开航线给予一次性奖励40万元资料来源:广州市人民政府、深圳市宝安区发展和改革局、珠海市人民政府、合肥市人民政府公众号、低空博览公众号、苏小圈公众号、武汉市人民政府网公众号,国联证券研究所eVTOL市场空间测算(2024-2030年)假设说明资料来源:《客运eVTO应用与市场白皮书》,《中国旅游景区发展报告(2019-2020)》,亿航智能官网,国家统计局,《中国网约车市场分析报告2019》(易观千帆发布国联证券研究所2024-2030年我国eVTOL市场空间合计为1582亿56其他场景eVTOL数量市场空间汇总/亿元496.16资料来源:《客运eVTO应用与市场白皮书》,《中国旅游景区发展报告(2019-2020)》,亿航智能官网,国家统计局,《中国网约车市场分析报告2019》(易观千帆发布国联证券研究所eVTOL适航取证过程,TC证是关键,难度最大,耗时最长生产许可证(PC,production生产许可证(PC,productioncertificate)适航证(AC,AirworthinessCertificate)型号合格证(TC,TypeCertification)含义含义备注《民用航空产品和零部件合格审定证TC:有人驾驶eVTOLVS无人驾驶eVTOL(载人、载物)型号合格审定◥有人驾驶eVTOL型号合格审定流程:属于特殊类别航空器,目前暂无适用的规章,参考《民用航空产品和零部件合格审定规定》(CCAR-21-R4)以及其下级AP文件《型号合格审定程序》(AP-21-AA-2022-11)和《民用航空器适航批准审定程序》(AP-21-AA-2022-51)。◥无人驾驶eVTOL型号合格审定:属于民用无人驾驶航空器根据不同使用场景可以分为运输类、正常类、限用类等。参考《民用无人驾驶航空器系统适航审定管理程序》(AP-21-AA-2022-71)。 航空器型号合格审定类别适航证类别有人驾驶航空器正常类飞机标准适航证运输类飞机正常类旋翼航空器运输类旋翼航空器载人自由气球特殊类别航空器初级类航空器特殊适航证限用类航空器轻型运动类航空器个人自制航空器实验类特殊适航证无人驾驶航空器无人运输类航空器标准适航证无人正常类航空器无人限用类航空器特殊适航证字安全创新中心,国联证券研究所国内取证进展较快,2026年左右国内主机厂有望迎来密集取证◥国内:亿航率先取证,除此之外,国内eVTOL主机厂获得TC审定受理的公司还有7家8个型号,分别是峰飞、沃飞、沃兰特、时的、御风未来、小鹏汇天和航天时代飞鹏。国内主机有望在2026年左右迎来密集取证。国内eVTOL适航审定推进情况AC适航审定完成日期PC适航审定完成日期完成日期TC适航审定受理日期型号专用条件日期征求意见时间2023.12.212024.04.072023.10.132022.02.092021.12.032021.01无人驾驶多旋翼EH216-S(亿航)2023.11.122023.05.292022.09无人驾驶复合旋翼V2000CG(峰飞)2023.12.012022.11有人驾驶倾转旋翼AE200-100(沃飞)2023.09有人驾驶复合旋奭VE25-100(沃兰特)2023.1有人驾驶复合/倾转旋翼E20(时的)2024.01无人驾驶复合旋翼M1货运型(御风未来)2024.03有人/无人驾驶多旋翼陆地航母X3-F2024.04有人驾驶复合旋翼峰飞V2000EM(峰飞)2024.04无人驾驶/复合旋翼FP-981C-BE(航天时代飞鹏)国外头部企业2025年有望取得TC证,商业化运营后续有望逐步推进◥2024年3月8日,FAA最终发布了Joby的S4正式专用适航标准,并于2024年4月8日生效,Joby有望在2025年取得FAATC认证。◥2024年6月24日,Archer确定了专用适航条件,有望在2025年取得FAATC认证。2024年6月,Archer宣布已获得FAA颁发的第135部分航空承运人和运营商证书,该证书允许Archer在获得Midnight的型号认证后,在将Midnight推出为联合航空等航空公司服务之前开始商业运营飞机,以完善其系统和程序。◥其他企业如Lilium、skyDrive等有望在2025年取得TC证。3WiskAeroGeneration645WhisperAero6789VolocopterVolocity/VoloRegionVerticalAerospace全球首个载人eVTOL运营标准体系即将诞生,eVTOL商业化落地渐进内容适用范围班飞行活动的要求和标准,包括人员资5700千克或旅客座位数超过9格、飞机维护、运行控制、安全管理体座的大型面的内容。航班飞行活动的运营人。以eVTOL产业链为例,短期更注重“飞行器属性”,长期看或更像“智能汽车”终端◥根据《LILIUmAnalystPresentation》,其eVTOL单机价值量为250万美元,推进系统、航电与飞控价值量占比大分别为40%、20%。◥以Lilium公司eVTOL为例,一级航空航天供应商提供关键的子系统:ACITURRI提供机翼、机身和结构,霍尼韦尔提供航空电子和飞控系统,东丽提供碳纤维复合材料。推进系统,40%装配件,5%行控制器,20%◥民航监管机构要求载人级eVTOL的零部件和材料安全性对标民航客机,以德国Lilium的eVTOL为例,为了满足欧盟适航认证的安全标准,75%以上的零部件、配件和复材来自全球一级航空航天供应商,包括美国霍尼韦尔、德国代傲、日本东丽、法国Expliseat。◥eVTOL的核心部件如碳纤维、电推进、电池、航电飞控等均需要进行严格适航流程,因此eVTOL制造产业链核心壁垒在于取证。因为取证完成后一般不更换供应商,虽然核心部件与新能源产业链有重合,但有适航门槛,格局更加优化。资料来源:卧龙电驱,狮尾智能,国联证券研究所电推进系统:航空领域的电气化革命式风扇)和驱动电机系统(电机和电机驱动器)两部分安全安全可持续可持续《2024中国eVTOL产业发展报告》,国联证券研究所eVTOL电机和新能源汽车电机比较驱动电机技术要求:安全性:紧急情况下冗余50%功率输出,第一指标;功率密度要求高:电机重量是电动飞机的设计要求的重要指标;代eVTOL电驱和新能源汽车电驱比较驱动器技术要求:螺旋桨:决定航空器飞行性能与噪声水平,螺旋桨变距技术、低速大扭矩设计为趋势优势为可以在较宽速度、转速范围内让螺旋桨保持较高的气动效率,螺旋桨变距技术一般都是电驱变距系统。JobyS4使2002年开始研发生产螺旋桨,累计生产各类螺旋桨160多万套公司具备供货jun机配套旋翼桨叶的业绩经验,并且公司在汽车品领域已进入造车新势力的供应体系,也是风司从事航空螺旋桨/叶片和复合材料结构制品的研发、2000年开始从事航空螺旋桨和旋翼的研发、生产。为空器了动力伞、三角翼)、复合动力高速直升无人机等配套。是锐期系列电动飞机和多家eVTOL/核心技术团队源于北京航空航天大学,主推电动涵道风扇推进电机材料:硅钢为目前主流、CoFe合金性能提升显著但价格较贵但在电机功率密度提升上存在限制。矫顽力/(A·m-1)>25×104损耗/(W·kg-1)激磁功率/(VA·kg-1)密度/(g·cm-3)—居里温度/℃竞争格局:电机第三方外采为主流,国内电机厂商缺少适航经验,卧龙电驱具先发优势EngineUS和Magnix等,以确保产品开发,使用国外电机电驱系统来完成全尺寸验公司公司专注无人机动力、直流伺服驱动器、特种电机及其驱动器的研发、生产和销售。提供大载重系留、eVTOL动力整体军工特种车辆和装备领域轮毂电机、动力系统设备供应商。开发了一系列专用于电动飞行汽车的升力电机、推进松正针对载人级电动航空开发了纯电驱多旋翼垂直起降、涵道电机电控产品。其动力套件主要面向大载重无人机,同时为载人动力提供产品和定资料来源:《2024中国eVTOL产业电推进系统操控和动力融合,适航工作量大且关键,牵引电机、电控等独立取证大势所趋主机厂的适航验证成本和技术难度(类似于民航领域的发动机单独取证)。一定程度上促进我国Electrical&Power已经取得EA↓资料来源:eVTOL微信公众号,航空租赁与金融微信公众号,国产替代趋势明确,高壁垒+高价值量,电推进有望成为零部件领域产生大公司的环节业竞争格局介于新能源汽车电机与航空发动机装配件,5%其他,30%推进系统,40%资料来源:《LILIUmAnalystPreVTOL复合材料使用拆解系统,77%2024-2030年eVTOL碳纤维复材需求10335吨◥单台eVTOL碳纤维需求测算:机身占最大起飞重量比例为25%-30%,假设为25%。→机身复合材料用量假设为80%→机身结构占复材用量90%→碳纤维复合材料重量占复材90%→废料率为1.3(参考博士论文《复合材料机体成本计算方法及其在飞机综合设计中的应用》)得出预浸料使用量→参考赛奥碳纤维年度报告,复材中碳纤维占比65%,推导出单机碳纤维用量。◥数量及用量假设:参考前文,24-30年观光旅游eVTOL数量,单台eVTOL碳纤维复材用量使用亿航EH216-S测算数据。短途定期载客飞行、企业和私人包机、医疗转运、载物为其他场景使用的是中大型eVTOL,据我们测算中大型eVTO复材用量为400-500kg,则单台eVTOL碳纤维复材用量假设为450kg。起飞重量碳纤维复合材料重量(占复材90%)资料来源:亿航、时的科技、峰飞等公司官网,新材料公众号,《基本适航便利性与成本优势,具备数据库与航空应用经验积累的厂商有望获得先发优势层材料性能试验,逐步增加试件复杂水平和程度,直到全机结构验证,积木式试验底层工足量极大,成本较高(FAA材料认证时,试片级测试的成本接近200万美元,及数年时间)需要数据库支撑eVTOL碳纤维产业链核心应关注中下游工艺革新,而非上游碳纤维大小丝束切换碳纤维大丝束和小丝束划分的根本来源于碳纤维原丝数量。原丝数量越多,丝束越大,反综合看丝束越大,聚集越容易,但同时展纱效果也就越原材料原丝成本来看,制备小丝束碳纤维的原丝价格是民用聚丙烯腈资料来源:《航空航天领域先进复合材料制造技术进展》张璇、沈真,《国产聚丙烯腈基大丝束碳纤维发展现状与分析》彭公秋,智上JSDOM官网,中国复合材料工业协会官网,艾瑞咨询,国联证券研初期以热固性复材为主,长期看有望逐步向热塑性材料发展种类定义优点难点热固性复合材料热固性树脂由反应性低分子量预聚体或者带有活性基团高分子量聚合物组成;成型过程中,在固化剂或热作用下进行交联、缩聚,形成不溶不熔的交联体型结构,发生的是化学反应。主要有环氧树脂、聚酰亚胺树脂(PI)、双马来聚酰亚胺树脂(BMI)、酚醛树脂以及不饱和聚酯1)具有良好的工艺性(厚度、悬垂性)、高弹性模量、良好的耐溶剂性,但断裂韧性较低;2)研究与应用起步早,力学性能优良,可以作为主承力结构件,但材料制造成本较高,且制造过程使用的预浸料/热压罐技术也非常昂贵;3)热固性复合材料的环境友好性差及废弃物难以回收处理等不足。热塑性复合材料由线型高分子量聚合物组成,在一定条件下溶解和熔融,只发生物理变化使用的基体有聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚醚酮(PEEK)等。1)热塑性树脂有高断裂韧性,但工艺性差,导致热塑性复材成型工艺比2)生产周期也没有热固性复合材料那么长,并且它还可以回收再利用。一是原料方面,低粘度、高流动的热塑性树脂基体开发与改性技术缺少,品种单一,价格偏高,这也推高了以PEEK为代表的高性能热塑性复合材料原材料成本;二是成型工艺方面,包括自动铺放原位固化工艺、包覆成型工艺和各种连接工艺;三是加强下游的应用,尤其是提高在主承力结构中的应用比重。资料来源:复材网公众号,《Partneringforsuccess-AdvancedcompositesenablingeVTOLscalability》,《CompositeMaterialsfortheUAV&AAMIndustries》,碳纤维研习社,国联证券研究所碳纤维产业链及飞行汽车轻量化标的梳理公司名称公司名称eVTOL相关中简科技公司相关产品已应用于航天航空领域,ZT7系列碳纤维产品已经率先稳定批量在航空、航天领域应用多年,以ZT9H为代表的新一代碳纤维也伴随不同应用领域进行了多个场景的验证,进展顺利。安泰复材安泰科技子公司,可提供eVTOL复合材料机身结构制造和装配(飞行汽车用)。参与TP500无人运输机项目吉林化纤亿航智能试用,双方未来将更深层次合作;系小鹏汇天合作方中国恒瑞的碳纤维材料供应商中国恒瑞HRC作为小鹏汇天X2的碳纤维整机制造独家合作方,HRC已经成功完成多批产品交付。光威复材主营产品为eVTOL机体主要材料,已应用于无人机结构件,可用于eVTOL相关场景,包括为中航工业旗下单位研制无人直升机的碳纤维复合材料整体结构等。产品包括碳纤维原材料以及用于内饰的阻燃预浸料,均已经过PCD验证并获得预批准中复神鹰公司证券部表示正匹配车企研发飞行汽车,SYT55G(T800)碳纤维2021年通过中国商飞PCD预批准,2022取得材料规范中航高科开展了商飞C919供应商的入册评审及工艺能力鉴定工作,公司已经用于民航飞机的产品主要是粉末冶金刹车产品和碳刹车产品,正在围绕国产大飞机开发复合材料预浸料、蜂窝和结构件产品;公司复合材料原材料产品能够满足低空飞行器设计要求,多个飞行汽车整机制造商已选用公司碳纤维复合材料原材料产品安达维尔飞机内饰产品主要应用于直升机、固定灵飞机驾驶舱、客舱。与eVTOL厂商开展前期业务和技术对接,部分客户就具体产品已进入后期商务洽谈阶段。子公司天津耐思特瑞主要开展航空复合材料结构件研制和加工制造。公司多项核心技术可延伸至低空经济领域,产品应用场景与eVTOL适配度较高。公司已将eVTOL相关产品研发列入战略发展方向之一,广联航空公司目前已承接了部分厂商飞行汽车等飞行器结构件的研制业务双一科技公司已为部分客户供货飞行汽车项目模具产品佳力奇于2022年与小鹏汇天签署《技木开发合同》,实现收入97.30万元.中研股份公司正在研发的FC/PEEK复合材料可以应用于飞行汽车领域。主营业务是聚醚醚酮(PEEK)研发、生产及销售。主要产品和服务为树脂形态的PEEK。聚赛龙目前公司碳纤维增强复合材料可应用于汽车内饰件、无人机机翼等领域银禧科技公司及子公司生产的碳纤维等高分子复合材料零部件可以应用于飞行汽车等新质生产力领域。天成自控天成自控完成了国内多家新能源汽车公司的座椅项目,在飞行汽车上有技术积累。目前天成自控与小鹏汇天建立了长期稳定的合作关系,为其提供座椅产品。万丰奥威万丰奥威已经与全球主流新能源车企建立了战略合作关系。并且在eVTOL领域与合作方展开了战略合作;子公司万丰飞机与合作方签署《关于成立合资公司的谅解备忘录》,双方通过战略合作拟共同成立合资公司,将在电动垂直起降飞行器(eVTOL)领域开展深度合作。星源卓镁星源卓镁的镁合金产品成功应用于特斯拉、克莱斯勒、福特、奥迪等高端品牌,已经在新能源汽车动力系统零部件的设计开发方面取得了进展。目前研发团队与小鹏汇天的智能电动飞行汽车项目处于前期技术论证阶段。铂力特铂力特参与了小鹏汇天部分部件的结构优化、外观设计及金属3D打印制造,开展了该汽车卡钳与卡钳支架部分的结构优化与打印工作。铂力特在金属3D打印上有技术优势,应用于航空结构件,技术满足光洋股份光洋股份已经获得了小鹏飞行汽车X3项目的定点,并已完成A样交样。森麒麟公司通用航空轮胎已在持续供货,在民用航空轮胎领域,可生产适配波音、空客等各类大飞机、支线客机机型的多规格航空轮胎产品,已进入相关飞机制造企业供应商名录,并已签署合作研发协议,开展航空轮胎合作。已顺利获得国内唯一飞行汽车轮胎项目—小鹏飞行汽车轮胎项目的配套资格,目前处于测试验证阶段。公司在2023年初已经开始在新能源汽车领域取得成效,投建的新能源混动乘用车缸体、缸盖产品已经实现批量供货;公告称,公司近日收到国内某知名飞行汽车公司的定点开发通知书,该客户决定选择公司为其某车型飞行电驱壳体的定子主壳体、外转子壳体、三相接线盖板、控制器安装壳体和支撑架的供应商,要求公司与其技术、质量部门对接,进行图纸、数据的确认并签订合同。万安科技公告称,公司收到国内某知名飞行汽车公司出具的《定点开发通知书》,安徽万安被客户选定为某车型前副车架总成产品的供应商;在投资者互动平台表示,公司目前主要给飞行汽车提供副车架产品。金博股份公司在互动平台回复,已与飞行汽车厂家开展碳/陶制动盘的研发和试制工作时代新材公司专注研发轨交和汽车减震降噪系统,也稳定供货航空级减震降噪产品;公司在旋翼叶片领域布局多年,具备供货军机配套旋翼桨叶的业绩经验;公司风电叶片材料气动设计业务为行业龙头江苏亨睿碳纤维科技有限公司复材结构件生产、整机机体和零部件代工eVTOL对电池安全性、高能量密度、功率密度等全维度需求更高安全性方面:eVTOL作为航空产业,对电池的安全系数资料来源:《电动垂直起降飞行器的技术现状与发展当前三元电池为主流,固态化+新型正负极提高能量密度为未来发展方向◥从材料电池体系来看,三元NCM电池成为当前电动垂直起降飞行器主流选择。综合来看,三元NCA(LiNiCoA1O2)电芯具有最佳的能量和功率性能,成本较高,安全性最低;LFP(LiFePO4)电芯具有最高的安全性,但能量密度只有三元NCA和NCM(LiNiMnCo02)电芯一半;相比之下三元NCM(LiNiMnCo02)电芯的综合性能最佳。◥固态化+新型正负极提高能量密度为未来发展方向。正极方面,逐步向三元高镍,再向Li-rich/Ni93迭代。负极方面,相较于石墨负极,锂金属负极具有更高的比容量,是未来eVTOL电池研制的主要方向。电解质方面,液态电解质逐步向半固态、固态电解质转变,提升能量密度与安全性。资料来源:《2024中国低空经济行业研究报告》亿欧智库,《电eVTOL动力源将呈现液态电池—半固态电池—全固态电池的路线演进◥目前来看,锂离子仍为eVTOL动力源主流,目前锂离子电池能量密度可以满足eVTOL初步商业化运行,25年之后有望逐步向半固态过渡,2030年后,固态电池有望在率先在eVTOL上放量,eVTOL的飞行半径将得到大幅度提升。•主流的锂离子液态电池能量密度集中在200~300Wh/kg,仅能支撑eVTOL进行短距离•主流的锂离子液态电池能量密度集中在200~300Wh/kg,仅能支撑eVTOL进行短距离航行,难以满足eVTOL长距离航行的需求。•半固态电池能量密度为300~450Wh/kg,可支撑较长距离航行。总结国内各电池厂商进展,2025年之后,半固态电池将替代锂离子电池成为eVTOL的主要动力源。•根据宁德时代等各厂商的研发计划,2030年之后,全固态电池技术全面突破,500Wh/kg的航空锂电池产品将得到应用验证。由此,eVTOL的飞行半径将得到大幅度提升,城市与郊区之间低空经济的联系将更加紧密。2025-2035年•固态电池能量密度有望达到700Wh/kg以上,可支撑eVTOL进行更大范围、更长距离的飞行,将全面取代半固态电池成为eVTOL主要动力源。•同时,以氢为能源的垂直起降飞行器或将商业化应用。2035年之后宁德战略投资峰飞+电池技术逐步提升导入,eVTOL产业望迎加速发展电池,存在续航里程、安全性与经济性问题,宁德参与有望毫无疑问会吸引更多的产业巨头关注。为把握新一轮产业创新机遇,我们认为传统航空、新能源汽车、科技领域等相关巨头加2团有限公司共同成立商飞时代。经营范围包3资料来源:园区产业招商公众号,中国日报网,中国证券网,新华网,证券日报网,我国具备产业优势,新能源汽车电池厂商纷纷切入eVTOL赛道◥2023年10月,工信部等四部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》,提出2025年将“满足电动航空器使用需求和适航要求的400Wh/kg级锂电池产品投入量产,500Wh/kg级产品小规模验证。◥对于eVTOL而言,电池价值量高,且是易耗品,空间潜力大。电池厂商如宁德时代、孚能科技等逐步切入eVTOL产业链,未来竞争格局可能类似新能源电池行业,提前布局半固态、固态电池企业具备一定先发优势。1麻省固能通过D0311认证。2020年已向电动飞机领域的客户首次供应样品,随后完成样件2代三元产品交付给终端客户。能量密度285Wh/kg,最高时速320km/h,单次最长巡航3452023年4月发布了凝聚态电池,能量密度突67为小鹏汇天飞行汽车X3研发提供9系高镍/硅体系电池动力电池89Vertical航电系统:飞机的大脑和神经系统示示份仪表显示◥eVTOL航电系统要求高度集成,在满足极高的安全性能同时,要达到极低的SWaP(尺寸、重量和能耗)要求,同时大量的采用高带传感器、大数据及云技术。Joby飞机的综合航电系统和电传飞控系统采用自研方式,新一代Joby航电飞控计算机产品,分布式,小巧轻便,包括网络路由器,飞控计算机,导航计算机,传感器计算机,大气数据模块,显示计算机。飞控系统:实现飞行器的感知、控制和决策,飞控-飞管系统综合化设计为趋势系统(FMS)和飞行控制系统(FCS)共同完成,而在eVTOL量化、集成化和经济性的考虑,这两套系统的综合化设计将成资料来源:边界智控官网,各公司官网或公告,芯查查公众号,中国航空学会制导、导导航系统:多方式组合导航系统实现成本精度平衡,我国民品领域仍有待提升和鲁棒性以满足飞机对导航系统的要求。与民航客机相比,其动辄上百万的足eVTOL成本结构的需求,与通航飞机相比,eVTOL导航系统必须达到DAL-A级,通航级“推进通用航空器北斗标配应用”。平台名称eVTOL与各平台的导航需求差异平台名称eVTOL与各平台的导航需求差异eVTOL相比,民航的导航系统要更为复杂,大量依赖价格更高的传统地面无线电导航设备通航飞机eVTOL和通航飞机基本属于同一级别,但是通航飞机大多没航系统的需求只是仪表显示基本数据即可,无法为飞控和飞管系统提供足够的输入,也无法满足eVTOL对SVO的需求合导航工业级组合导航性能的局限性使其无法直接用在eVTOL上:首先,精度难以保证;其次,工业级组合导航系统与飞机导航系统优先保证姿势的可用性和连续性的侧重点不同;最后用于客运的eVTOL机载导航系统需要严格按照符合适航要求的研制保证体系进行设计、制造和使用公司产品覆盖了惯性导航、光电探测、卫星通信等无人系统核心部件以及无人机、无人主要应用于惯性系统,并最终形成适用特定场景的北斗星通基础产品业务专注于导航定位芯片开发及应用推广,目前已广泛应用于测量测绘、机械控制、资料来源:边界智控官网,各公司官网或公告,通信系统:未来或多种通信方式联合完善低空通信基础设施VDLM2,应用少,国内仅一路AOC航司运行服务路不沿用,高轨卫通带宽窄;航电系统架构朝着“分布式架构、统一的总线、软硬件解耦”方向前进◥飞机航电系统架构朝着“分布式架构、统一的总线、软硬件解耦”方向前进。未来,Tier1航电系统供应商或许会有两种演变趋势:第一,变成Tier1.5,只做硬件和底层软件,包括算法在内的应用层软件交给主机厂;第二,变成Tier0.5,为主机厂提供全栈的软硬件方案,主机厂更多精力投入到顶层设计、系统集成、生产制造,甚至渗透到运营层面。•使用配备辅助自动化设备的型号认证飞机实现低密度何地复杂性商业运营•在郊区和城市周边、气象/监管条件好地区运营•在受控空域实现自主运营通过全面的安全保障自动化实现低密度、中等复杂程度的运营进入城市核心区域运营实现天气耐受场景运行验证和自动化运行验证••使用配备辅助自动化设备的型号认证飞机实现低密度何地复杂性商业运营•在郊区和城市周边、气象/监管条件好地区运营•在受控空域实现自主运营通过全面的安全保障自动化实现低密度、中等复杂程度的运营进入城市核心区域运营实现天气耐受场景运行验证和自动化运行验证•在受限环境中进行认证测试盒操作演示•原型机测试评估•开展社区/市场师范和数据收集•通过协同和自动化系统实现中等密度和复杂化运营•一个区域内有数百班次同时运行•大容量UAM机场•可满足低能见度条件下运行•航电系统不再需要大量人工操作•无处不在的UAM运行,全系统自动优化•输完班次同时运行•自主飞行挤兑管理•大批量生产•通过高度集成的自动化系统实现高密度、搞复杂性运营•数千班次同时运行•更大容量UAM机场建设•人在回路中•系统可提供操作建议•人在回路外•操控员不需要持续实施监控,•人在回路外•只有设计了权限的操控员可以•人在回路上•操控员负责持续监控飞行过•人在网络中•系统可帮操控员减少技术操作,但操控员可随时接管控制程,根据需要进行干预蛋壳在系统告警后随时接管实时接管•为常规操作提供完全自主的飞行规划和指导•完全自主的紧急规划/紧急着陆•高密度UAM运行环境下的全自动交通/危险规避•自主重新规划•自主飞行器健康和应急管理•针对极端大流量运行环境的全自动交通/•增稳飞行、轨迹增强,飞行包线保护•飞行规划决策支持•自动交通/危险规避•综合模块IMA架构总体设计•飞管飞控一体化•可升级架构•基于多个高带宽传感器融合+AI算法的态势感知与规避系统•基于4D轨迹的运行TBO+J给予性能的导航PBN的飞行管理关键技术•软件控制飞行器,支持大型数据库•高性能互联(5G+V2X+SatCom)•云边端智能算力协同•基于现有可适航的航电解决方案(分立设备为主)•尽可能的低SWaP设计、低成本设计•综合化开放式体系结构,便于配置与扩展•人机接口(HMI)逐步减少•多传感融合算法,降低飞行器对单一传感器的性能要求•加装ADS-B,TCAS等设备实现自动安全间隔保持与规避危险•基于多模式自适应控制算法和操控优化分配的飞控系统•冗余架构设计(传感器多余度、飞控多余度)•遵循现行D0-178/DO-254/DO-160等适航规章要求•综合人机界面•综合人机协作功能危险规避系统国外主机厂大多倾向于使用航电巨头的系统产品◥国外主流eVTOL主机厂选择和Honeywel、THALES、Garmin等公司等行业巨头合作。这些航电飞控巨头也基本上垄断了从民航大飞机到eVTOL等载人飞行各个领域航电飞控市场。AvidyneAvionics参数,还可以根据飞行员的需求进行布局,使飞行航台辅助飞行控制电脑(eBFCU)组成,其中eFCC由泰雷兹设计平台具有完全不同的单元,提供了最高水平的可用性和共认证过程。这些单元的核心功能是处理飞行控制律,确保和包线保护。eFCC和eBFCU都集成了大量接口,消除了对额外方案。如欧洲19座混合电推进支线运输机ER资料来源:《eVTOL机载航电变革洞察◥载人飞行器的航电飞控被巨头垄断,国内的航电飞控系统的技术水平可以满足货运/军工级以下场景的飞行需求,但具备载人飞行航电飞控研发能力和经验的团队较为稀缺。◥航电系统为国内短板环节,自主可控大势所趋。国内厂家主要有几类:1)无人机飞控企业转向eVTOL领域,但eVTOL安全性远高于无人机。2)昂际航电是国内飞控领域的引领者,与沃飞长空、览翌航空等主机合作。军方电科航电等,但缺乏民机适航经验。4)新兴民营企业如华明航电、边界智控、安胜等。适航认证的飞行控制系统航电:国产替代大势所趋,国内昂际航电处于领先地位◥昂际航电是国内飞控领域的引领者,与沃飞长空、览翌航空等主机合作。eVTOL航空器更强调高度自主化和自动化,与空管和运控系统高度协调,应用AI、卫星数据链等新技术,吸引较多新兴企业加入。中国eVTOL航电飞控系统市场规模(亿元)增长率(%)2.800综合航电设备,EFIS、EMS等。具备23/27部适航能力。配套研发了沃兰特eVTOL模拟器。2中航通用电气民用航电系统/昂际航电航电系统,全栈式支持,IMA和网络系统。1)昂际航电与览翌航空正共同开发览翌航空eVTOL项目全尺寸工程验证机的多余度飞控系统;2)沃飞长空与昂际航电签署了AAM航电系统开发战略合作;3深圳市边界智控科技有限公司R3飞控系统、C3飞控系统4上海狮尾智能化科技有限公司自主飞行系统5北京翔仪恒昌科技有限公司飞控系统6西安羚控电子科技有限公司飞控系统7成都赫尔墨斯科技股份有限公司飞控、综合航电系统、飞行模拟器8吉太航空科技(苏州)有限公司机载航电9珠海安擎科技有限公司自主飞行系统、空管自动化系统北京致导科技有限公司飞控系统信天智行(天津)航空科技有限公司自主飞行系统深圳市艾飞智控科技有限公司飞控系统西安翔腾微电子科技有限公司机载总线网络、嵌入处理、信号链、SiP、AI。飞控/任务/智能计算平台、总线/处理/智能/结构芯片。华兴通盛(西安)航空科技有限公司飞控、导航系统航空工业西安飞行自动控制研究所(618)飞控系统、自主飞行系统。航空工业西安航空计算机技术研究所IMA,机载计算机,飞控计算机,天脉操作系统,处理器。安徽华明航空电子系统有限公司1eVTOL配套产业链逐步构建,其他环节公司一览◥随着国内主机厂26年迎来密集取证,上游多种零部件供应商等都在加速布局,eVTOL配套产业生态不断完善。1航空涂料2与峰飞航空签订合作协
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