2024年低空经济专题报告:eVTOL是低空经济的最佳载体
- 来源:国投证券
- 发布时间:2024/05/14
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低空经济专题报告:eVTOL是低空经济的最佳载体。低空经济政策密集出台,支持节奏与2017-2018年智能网联汽车类似。1)顶层政策:低空经济于2021年2月在中共中央、国务院《国家综合立体交通网规划纲要》中首次被写入国家规划,2023年12月首次被纳入国家战略性新兴产业,低空经济的战略地位被提到前所未有的高度。2)地方政策:自“低空经济”被写入国家规划以来,多地快速跟进中央政策推动低空经济发展。目前已有深圳、珠海等多地出台明确的产业扶持政策,包括落户奖励、整机研发销售补贴、运营补贴等。3)空域政策:国家层面以空域改革为核心解决低空经济产业发展涉及的空域管理、飞行管制等...
1.低空经济发展有何政策支持?
1.1.低空经济政策:支持节奏与 17/18 年智能网联类似,开启产业化元年
国家顶层政策支持产业发展,低空经济首次被纳入战略新兴产业,类似于 2017-2018 年的智 能网联汽车。低空经济是以低空飞行活动为核心,包括所衍生的相应基础设施建设、低空旅 游、城市空中交通等在内的综合性经济形态,于 2021 年 2 月在中共中央、国务院《国家综合 立体交通网规划纲要》中首次被写入国家规划。2023 年下半年以来,国家政策层面明显提速, 2023 年 12 月中央经济工作会议明确将低空经济列为战略性新兴产业,2024 年政府工作报告 中首次提到打造低空经济等新增长引擎,低空经济的战略地位进一步提升。从政策支持节奏 来看,当前低空经济的发展阶段类似于 2017-2018 年的智能网联汽车。2015 年 9 月,《中国 制造 2025 重点领域技术路线图》首次从国家战略层面提出“智能网联汽车”概念,2017-2018 陆续出台政策提出智能网联汽车产业的发展目标,产业发展开始提速。与此相类似的,2023 年 10 月工业和信息化部等四部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要(2023—2035 年)》明 确提出产业发展目标:2025 年电动垂直起降航空器(eVTOL)实现试点运行,鼓励珠三角、 长三角、环渤海、成渝等地区设立低空经济示范区,开展 eVTOL 商业示范运营;2035 年以无 人化、电动化、智能化为技术特征的新兴通用航空装备实现商业化、规模化应用。

地方政府积极响应,制定低空经济发展规划并出台产业扶持政策,低空经济有望迎来产业化 元年。自“低空经济”被写入国家规划以来,多地快速跟进中央政策推动低空经济发展。目 前已有多个省市发布低空经济产业发展规划,并有 18 个省份在 2024 年政府工作报告中提及 发展低空经济。特别需要强调的是,目前已有深圳、珠海、九江共青城市等先后出台财政补 贴、金融扶持等具体的低空经济产业扶持政策,扶持方式与 2018-2022 年间各地出台的对智 能网联汽车产业扶持政策相近。具体而言,财政补贴政策可以分为以下几个方面:1)落户奖 励:深圳市对新落户的低空经济企业给予不超过 2000 万的落户奖励;珠海及九江共青城市 也明确指出对新落户企业给予综合支持。2)整机研发销售补贴:比如深圳、珠海、九江共青 城市均对主机厂适航取证进行奖励。此外,深圳市直接对研制载人 eVTOL、飞行汽车的企业 给予一定比例的销售奖励;珠海对试飞服务费进行 30%的补贴。3)关键技术的研发资助。4) 运营补贴:对低空载人、载物航线运营进行支持,通常以每架次或者每小时运营为单位进行 补贴。5)基础设施补贴:对投资建设基础设施进行一次性补贴、对开展驾驶培训的企业进行 补贴等。金融政策方面则通过设立低空经济产业发展基金、开发面向低空经济的贷款产品等 方式支持产业发展。
1.2.空域政策:空域开放是我国低空经济发展的前提条件
空域开放是低空经济发展的前提条件。复盘美国通用航空产业的发展历程,二战之后,美国 政府将 85%的空域划为民用空域,到 1978 年,对私人飞机开放 3000 米以下的空域。1993 年 美国正式采用国际上通用的空域体系,将空域划分为 A、B、C、D、E、G 六类空域,在目视飞 行规则下,E 类和 G 类为非管制空域,飞行员不需要向管制部门提交申请,只需要起飞前用 无线电告知飞行计划和航线即可。在宽松的空域管理规则下,美国通用航空产业快速发展。 截至 2022 年底,全球通用航空飞行器保有量约 45 万架,其中美国市场占据约 50%的份额。 对比来看,在 2010 年以前我国空域为全域管制,所有飞行必须预先提出申请,经批准后方可 实施。截至 2022 年底,我国通用航空飞行器保有量仅占据全球 1%的份额。
我国逐步开放低空空域,简化飞行审批流程,为低空经济的发展奠定基础。自 2010 年国务 院、中央军委颁发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》以来,我国低空空域逐步开放, 低空空域范围逐步扩大、空中交通管制逐步放开、飞行审批流程逐步简化。2023 年 11 月出 台的《中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿)》和 2023 年 12 月出台的《国家空域基础 分类方法》是我国空域改革过程中的里程碑,标志着我国空域分类方法正式与国际并轨。《国 家空域基础分类方法》将我国空域划分为两级七类,A、B、C、D、E 类空域为管制空域,G、 W 类为非管制空域,其中低空飞行活动主要发生在 E、G、W 类空域中。根据现行管理办法, G、W 类非管制空域,以及 E 类空域中目视飞行规则下不需要进行交通管制。同时,在飞行审 批流程方面,使用 A、B、C 类空域需要申请飞行计划,使用 D、E、G、W 类空域只需要向空管 单位报备。

深圳经济特区率先推出低空经济专项法规,为低空经济产业发展提供法治保障。如前所述, 国家层面以空域改革为核心解决低空经济产业发展涉及的空域管理、飞行管制等问题,但除 此之外,低空经济产业发展仍然缺少高层次的统筹协调领导机制以及高效便捷的管理服务机 制。为了解决上述问题,2023 年底深圳市人大常委会会议表决通过《深圳经济特区低空经济 产业促进条例》,并于 2024 年 2 月起施行,这是我国出台的首部低空经济专项法规。《条例》 最核心的制度创新在于对促进低空经济产业发展的机制作出规定:1)要求市政府建立低空 经济产业发展协调机制,明确低空经济产业发展工作的职责分工;2)要求市政府与空中交通 管理机构、民用航空管理部门建立低空飞行协同管理机制,协调解决低空飞行领域的空域划 设、飞行活动监管等重大问题。此外,《条例》还对与低空飞行活动相关的基础设施建设、飞 行服务平台、产业应用领域、安全监督管理等方面予以规范,为深圳市高质量发展低空经济 产业提供法治保障。
2.eVTOL 为什么是低空经济的最佳载体?
2.1.原因:eVTOL 具备成本低、噪音小、安全性高三大核心优势
eVTOL(electric vertical take-off and landing)中文译为“电动垂直起降飞行器”,集 合了垂直起降(VTOL)和电动动力飞行器的理念,主要用于满足城市空中交通(UAM)的需 求。关于在城市内低空飞行的理念最早可以追溯到 20 世纪 50 年代,随着直升机技术的发展, 人们开始设想可以从家里的停车场或者屋顶起飞直接飞到目的地。比如 1957 年美国的《大 众机械》杂志曾经描述过这一畅想。但是由于:1)直升机制造成本高、维护成本高、运营成 本高,只有在紧急医疗等对价格敏感度低的场景下得到了应用;2)直升机噪音大,航线受到 了很强的限制,无法在城市内的超低空域内(300 米)以内航行。因此,依靠直升机来满足 城市空中交通的设想并未实现。直到近年来电池技术、电动机快速发展,eVTOL 应运而生, 才使得城市空中交通的畅想变得可能实现。
从技术原理上看,eVTOL 和直升机的核心区别是动力来源,并由此带来了动力系统和气动布 局上的差异。首先,从动力来源上看,eVTOL 是电力,而直升机依靠航空煤油、汽油。与此 相对应的,在动力系统方面,eVTOL 采用分布式电推进动力系统,而直升机采用涡轮轴发动 机或活塞式发动机。同时,分布式电推进动力系统使得 eVTOL 的气动布局更加灵活,直升机 大多采用单旋翼构型,eVTOL 则可以采用多个旋翼的布局方式。需要注意的是,由于多个旋 翼的悬停和姿态控制需要精确控制每个螺旋桨的转速或者角度才能实现,对动力系统来说是 很大的挑战。直升机上的涡轴发动机想要精确控制涡轮输出的转速很困难,而 eVTOL 采用分 布式电推进动力系统来控制电机则容易很多。
得益于电动化+多个旋翼的设计,eVTOL 具有安全性高、噪音小、运营成本低的优势,是低空 经济的最佳载体。 1)安全性更高:如前所述,eVTOL 具有多个旋翼,每个旋翼上都有独立的电动机,如果一个 旋翼发生故障,也依然可以维持飞行所需的动力和姿态。根据 EASA 的统计及论文《不同构型 电动垂直起降飞行器动力系统的安全性评估》的测算,eVTOL 的安全性是直升机的 10 倍以 上。 2)噪音更小:传统直升机的噪音主要来自于旋翼和燃油发动机。当旋翼高速旋转时,会切割 空气产生气流扰动并发出噪音,噪音的大小与旋翼的转速成正比。eVTOL 多个旋翼的设计使 得每个旋翼较小且分布均匀,可以减小单个旋翼的旋转速度。而直升机必须依靠单个旋翼提 供足够的升力,因此旋翼的转速更快、噪音更大。此外,eVTOL 电推进系统产生的噪音也要 远低于燃油发动机。根据 Joby 的公开演讲,eVTOL 的巡航噪音约 45dB,而根据 EASA 的统计, 直升机的平均巡航噪音约为 90dB。 3)运营成本更低:首先,eVTOL 的电池更换成本低于直升机发动机的维护成本,同时用电成 本远低于燃油成本。此外,eVTOL 的停机坪相较于直升机更简单,所以 eVTOL 的降落费也要 更低。因此,即便当前 eVTOL 尚未大规模量产,整机购买价格较高,但目前综合运营成本仍 然低于直升机。以美国迈阿密到西棕榈滩的航线为例(该航线约 106km,耗时约 30 分钟), 我们测算 eVTOL 单座成本约为 91 美元,低于直升机 24%。我们认为,未来随着 eVTOL 整机价 格的下降,其运营成本优势会更加明显。
目前 eVTOL 有多旋翼构型、复合翼构型和矢量推进构型三种技术路线: 1) 多旋翼构型:形态上与大疆的无人机类似,具有多个垂直旋翼,没有机翼。推力和升力 均仅由旋翼提供,通过调控不同旋翼的转速实现姿态控制和运动。如前进时后方旋翼转 速增加,升力增大导致飞行器前倾从而产生向前的推力。 2) 复合翼构型:同时具有多个垂直旋翼,水平旋翼和机翼,通过两套独立的旋翼控制姿态 和运动。起降时由垂直旋翼提供升力,水平旋翼提供推力进行运动,巡航时由机翼提供 升力。 3) 矢量推进构型(倾转旋翼型):具有多个可变旋翼和机翼,起降时旋翼垂直向下提供升 力,巡航时旋翼发生倾转提供向前的推力并同时由机翼提供升力。
矢量推进型具备航程长、载荷高的优势,是近年来国内外厂商的研发重点。由于多旋翼构型 没有机翼,在巡航飞行阶段也需要依靠桨叶对空气的推力提供升力,意味着飞行全程都需要 持续产生推力以抵抗重力,因此多旋翼构型在三种技术路线中航程最短,同时载荷低,一般 仅 1-2 个座位。对比矢量推进型和复合翼型,由于复合翼具备两套独立的动力系统,向上的旋翼在巡航阶段事实上是不动的,即“死重”,而矢量推进型是一套动力系统的状态切换,因 此“死重”更低。由于矢量推进构型的 eVTOL 效率高、航程长,是近年来国内外厂商的研发 重点,根据美国垂直飞行协会的统计,截至 2024 年 3 月底,全球共有 798 个 eVTOL 概念型 号,其中矢量推进型占比达到 43%。

2.2.新能源车产业链赋能 eVTOL,续航能力快速突破
电池是 eVTOL 的核心部件之一,与新能源车产业链重合度高。根据 Lilium 官网,对 eVTOL 的 BOM 成本进行拆分:1)电推进系统将控制信号转换为车身动力,包括电机、电机控制器以及 动力产生装置旋翼(或者涵道式风扇),在整机中价值量占比最高约 40%,其中电机环节与新 能源车产业链具有一定的重合度。2)车身结构件及内饰:价值量占比约 25%,其中内饰环节 (如座椅)与新能源车产业链有一定重合。3)飞控系统:可分为感知、控制两个环节,主要 负责根据飞行员指令对电推进系统进行控制,在整机中价值量占比约 20%,主要参与者以航 空产业供应商为主。4)电池:价值量占比 10%,与新能源车产业链高度重合。
电池性能是制约 eVTOL 发展的核心因素。相比于新能源汽车,eVTOL 对电池的安全性、快充 频率、峰值功率持续时间、平均放电倍率等都提出了更高的要求。同时,在电池能量密度相 同的情况下,eVTOL 的续航远低于电动车,我们对影响 eVTOL 续航能力的因素拆分如下: 1)根据电池特性,随着电量的降低,电池可达到的放电功率随之降低。然而,在 eVTOL 的垂 直起降阶段需要的电池放电功率是巡航阶段的 3 倍左右(不同构型的 eVTOL 有所差异)。因 此电池的最后 10-20%的电量无法用于 eVTOL 的降落。 2)根据法规要求,飞行器需要预留储备一定的巡航时间以应对突发情况,比如停机坪被占用 等。 3)eVTOL 构型亦会对续航能力有明显的影响。如上文分析,在其他相同的条件下,矢量推进 型续航最长、复合翼次之,而多旋翼型最低。
根据以上影响因素,我们对搭载电池能量密度为 235Wh/kg 的 Joby S4 机型实际续航能力进 行测算。在中性假设下,Joby S4 的实际续航约为 139km,略低于官方标准(160km)。测算 过程如下: 1) 电池容量测算:根据 Joby 官网,Joby S4 最大起飞质量为 2404kg,根据论文《Challenges and key requirements of batteries for electric vertical takeoff and landing aircraft》假设电池重量分数为 0.3,则 Joby S4 电池容量约为 170kWh。 2) 升阻比:Joby S4 为矢量推进构型,单位能量可驱动的飞行距离较长。根据论文 《Challenges and key requirements of batteries for electric vertical takeoff and landing aircraft》,假设 Joby S4 巡航升阻比为 13,起降升阻比为 11。 3) 其他基本假设:假设起飞和降落时间均为 30s,巡航速度为 200km/h。 4) 电池损耗程度:悲观/中性/乐观假设下电池损耗程度分别为 10%/5%/0%。 5) 低能量阈值(不可用于 eVTOL 起降的部分):悲观/中性/乐观假设下电池低能量阈值分 别为 20%/15%/10%。 6) 备用巡航时间:悲观/中性/乐观假设下备用巡航时间分别为 20/15/10 分钟。 根据上述过程,在悲观/中性/乐观假设下,我们测算搭载电池能量密度为 235Wh/kg 的 Joby S4 实际续航能力约为 97/139/181km。对比电动车,极氪 009 电池容量 140kwh,续航里程达 到 822km。
高能量密度的航空电池高速发展,eVTOL 的续航难题有望突破。1)政府行业发展规划:2023 年 10 月,我国工业和信息化部等四部门印发《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035 年)》 指出:满足电动航空器使用需求和适航要求的 400Wh/kg 级航空锂电池产品投入量产, 500Wh/kg 级产品小规模验证。2)电池厂商积极布局:宁德时代 2023 年 4 月发布凝聚态电 池,单体能量密度高达 500Wh/kg,并表示正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发。3) eVTOL 主机厂规划:例如 Lilium 规划 2025 年电池的能量密度将达到 330Wh/kg,续航达到 175km;到 2030 年,电池能量密度达到 500Wh/kg,续航达到 275km。
3.eVTOL 未来的商业化运营场景?
3.1.中短期内落地旅游观光场景,城市空中交通打开长期发展空间
3.1.1.低空旅游场景有望最先落地,对 eVTOL 的需求量约为 2450 架
低空旅游有望成为 eVTOL 最早落地运营的场景。相比于医疗转运、城市空中交通等点对点飞 行场景,低空旅游由于:1)对基础设施建设密度要求低,一条航线只需要一个起降点即可; 2)远离市区,民众对于噪音问题和安全性问题的担忧相对较低;3)低空旅游作为低频场景, 用户对于价格的敏感度相对较低;4)从技术成熟度角度考虑,目前多旋翼构型的 eVTOL 技术 成熟度最高,但是航程较短,而低空旅游场景对续航能力要求相对较低。考虑到上述因素, 我们认为低空旅游有望成为 eVTOL 最早落地运营的场景。

我们测算叠加政府补贴,乘坐 eVTOL 进行 20 分钟左右的空中观光单人票价有望低至 525 元 /人,约为当前直升机观光旅游价格的二分之一。我们对乘坐 eVTOL 进行空中观光的单座票 价进行测算,假设条件如下:1)根据亿航智能官网,亿航 EH216-S 无人驾驶载人航空器定价 239 万元,航程约 30km(按 100km/h 的速度计算,飞行时间约 20 分钟),可搭载两名乘客。 2)我们保守假设电池的循环次数为 1000 次,同时根据《亿航智能城市空中交通系统白皮书》, 亿航 216 所需要的机场建设成本为 1000 万人民币,我们假设机场的折旧年限为 20 年,每个 景区一个机场可容纳 10 架飞行器。3)最后我们假设景区运营空中观光项目的毛利率为 40%。 4)此外,其他参数及测算方法均与前文保持一致。根据上述条件我们测算,eVTOL 空中观光 单个座位的理论售价约 600 元,同时考虑政府补贴因素,参考《珠海市支持低空经济高质量 发展的若干措施(征求意见稿)》,对 eVTOL 载人空中观光游览项目补贴 150 元/架次。因此, eVTOL 空中观光单个座位的实际售价有望低至 525 元。根据大众点评,以三亚直升机旅游项 目为例,20 公里航线售价为 1080 元,而 eVTOL 空中观光项目售价仅为其二分之一,大幅降 低空旅游门槛。
保守估计,低空旅游场景对 eVTOL 的需求量约 2450 架。目前我国低空旅游市场规模较小, 根据三亚市旅游和文化广电体育局数据,三亚市低空旅游行业 2020 年全年载客 17.61 万人 次,占全国的 51.5%,按人均单次 1000 元计算,2020 年我国低空旅游运营市场规模仅约 3 亿 元。如前文所述,eVTOL 可以降低用户低空旅游的成本至原来的二分之一,有望打开低空旅 游市场空间。根据中国景区网,目前我国共有 245 个风景名胜区(考虑到低空旅游更适合于 广袤的自然景观,而 5A 级景区中所包含的如恭王府、苏州园林等不适合发展低空旅游,因此 这里采用风景名胜区数量作为基数),保守估计每个景区 eVTOL 数量为 10 个,则国内仅低空 旅游场景对 eVTOL 的需求量为 2450 架。假设单个 eVTOL 的年起降次数为 2000 次,每个飞行 器乘客为 2 人,单人单次票价为 525 元,则我国低空旅游运营市场规模有望提升至约 50 亿 元。
3.1.2.城市空中交通场景打开长期成长空间,对 eVTOL 需求量约为 1.4 万架
eVTOL 在针对 50-100 公里的出行需求上更具备效率优势。2 月 27 日,峰飞航空科技完成从 深圳蛇口邮轮母港飞至珠海九洲港码头的试飞,该段航线约 50 公里,单趟飞行用时约 20 分 钟,仅为地面交通耗时的 1/8。再以上海虹桥交通枢纽到浦东国际机场为例,根据高德地图 数据,不管是采用驾车还是地铁的方案,耗时均在 1 小时左右。若采用 eVTOL 方案,耗时仅 为原来的 1/3。
我们采取以下两种方法测算城市空中交通对 eVTOL 的需求量: 1)基于目标客户群体进行测算:我们预计 eVTOL 规模化运营后,乘坐 eVTOL 的出行成本将 与豪华专车接近(50 公里约 300-400 元),但相比于地面交通,eVTOL 节省时间(尤其是地面 交通拥堵的情况下)的优势显著,因此我们认为,eVTOL 有望替代部分乘坐豪华专车出行的 需求。根据交通运输部网约车监管信息交互系统数据,2023 年全年网约车订单数量为 91.14 亿;同时根据艾媒咨询,中国网约车消费者呼叫的网约车类型中豪华专车占比约 7.7%。我们 假设:①在全部网约车订单中有 4%的订单出行距离超过 50 公里;② 其中 eVTOL 长期替代比 例为 50%;③单个 eVTOL 一年的起降次数为 2000 次。基于以上条件,我们测算远期城市空中 交通场景对 eVTOL 的需求量约为 1.4 万架。
2)基于起降点数量测算:23 年以来,多个省市陆续发布通用航空机场/起降点建设规划,参 考深圳、芜湖等地的规划,我们假设:①千万级人口的城市具有 5 个固定运营基地,100 个 临时起降场;500-1000 万常住人口的城市具有 3 个固定运营基地,50 个临时起降点;300- 500 万常住人口的城市具有 1 个固定运营基地,30 个临时起降场。根据各省市统计局官方数 据,我国具有千万级以上/500-1000 万/300-500 万常住人口的城市分别为 17/64/71 个。② 假设单个固定运营基地可容纳 20 架 eVTOL,临时起降点可容纳 1 架 eVTOL。基于以上条件, 我们测算全国共有 348 个固定运营基地,7030 个临时起降场,合计可容纳 1.4 万架 eVTOL。
3.2.适航取证是 eVTOL 商业化运营的前提条件
3.2.1.eVTOL 适航取证具有周期长、难度大的特点
完成适航取证是 eVTOL 投入商业化运营的前提条件。在全球范围内航空行业均属于强监管行 业,航空器合法投入使用需要适航当局进行适航审定,确保航空器满足安全标准。中国民用 航空局(CAAC)是我国的适航当局,美国和欧盟的适航当局分别为美国联邦航空管理局(FAA) 和欧盟成立的欧洲航空安全局(EASA)。目前我国针对传统飞机和无人机均有明确的适航审定 规章,但针对 eVTOL 尚没有通用的适航标准。因此,我国现有对于 eVTOL 航空器的审定项目 按一事一议型处理,每个 eVTOL 项目单独制定专用条件,主要参考 CCAR-23、CCAR-27,以及 欧洲民航局 SC-VTOL 等要求进行审定。中国、美国以及欧盟的适航取证过程较为类似,航空 器要想具备“合法上天”的资格,均需要获得由民航局颁发的型号合格证(TC)、生产许可证 (PC)和适航证(AC)。
1) 型号合格证(Type Certificate,TC):型号合格证是适航取证过程中难度最大的证件, 也是后续获得 PC 证和 AC 证的基础,用以证明该航空产品的设计符合相关适航规章和要 求。 2) 生产许可证(Production Certificate,PC):完成生产许可取证意味着申请人(OEM 或 者委托方)已经建立了满足适航规章要求的批量生产质量管理体系,能确保交付的每一 架航空器均能符合经 TC 证批准的型号设计并处于安全可用状态。相较于 TC 证,生产许 可证更加侧重于对重复生产能力的审核。需要注意的是,在企业已获得 TC 而尚未取得 PC 时,厂商可以依据型号合格证进行生产,但适航当局会对整个生产过程进行更全面的 介入。从申请流程上看,生产许可证可以在 TC 取证之后或者 TC 取证过程中进行申请, 但需要完成 TC 取证之后,PC 证才可获颁。 3) 适航证(Airworthiness Certificate,AC):适航证表明该航空器符合经批准的设计并 且处于安全可用的状态,需要注意的是,适航证是针对每一架航空器,而型号合格证和 生产许可证均针对的是具体型号。从申请流程上看,对于依照 PC 证制造的新航空器,提交相关文件后即可获得适航证;而对于依照 TC 证制造的新航空器,在提交文件后需 要经过适航当局的适航检查,确认安全可用后才可颁发适航证。在我国适航证分为标准 适航证和特殊适航证,所有载人 eVTOL 均需要申请标准适航证。特别地,若 eVTOL 厂商 仅进行试飞活动需要申请特许飞行证,取证难度更低。但特许飞行证在我国并不属于适 航证,取得特许飞行器的航空器不能用于以盈利为目的飞行。

型号合格证在三证中获取难度最大,取证周期长并且认证成本高。根据民航局《型号合格审 定程序》,型号合格审定过程从申请到颁证包括项目受理和启动、要求确定、符合性计划制定、 符合性确认、颁证五个阶段。要求确定阶段完成审定基础 G-1(FAA 同为 G-1,EASA 为 CRIA01)是审定过程的重要时间节点,意味着该型号的系统架构、技术路线、安全性目标等设计 特征已确定,并决定了后续适航审定的难度和费用水平。如前所述,目前我国 eVTOL 按照一 事一议进行适航审定,取证周期相对较长。亿航智能于 2020 年 12 月提交 EH216-S 型号合格 证申请,历时三年于 2023 年 10 月才获颁 TC 证。此外型号合格证认证费用较高。根据民航 局官网,航空器型号合格审查费=(基本费率+每公斤费率*最大起飞全重)*人数*天数,我 们测算亿航 EH216-S 型号合格审查费约为 840 万。 不同构型的 eVTOL 获取 TC 证的难度不同,矢量推进构型取证难度最高。1)多旋翼构型:技 术与无人机相似且配置简单,适航取证难度最低。2)复合翼构型:垂直起降转为平飞时可能 存在机身抖动等技术问题,为适航认证的难点,且由于结合多旋翼与固定翼系统,需面对 23 部、27 部两套适航标准。3)矢量推进构型:适航取证难度最大,由于倾转过渡期间的气动 状态复杂、安全风险高,因此对过渡转换过程中的飞行安全进行评估审定是重点,需要针对 倾转过渡期制定与倾转旋翼、倾转机构、电传飞控系统等相关的专用条件。
3.2.2.头部 eVTOL 厂商已满足商业化运营的适航要求
亿航智能率先获颁型号合格证、适航证、生产许可证三证,多家国内 eVTOL 主机厂 TC 申请 获受理。2020 年底亿航智能向民航局提交 EH216-S(多旋翼构型)型号合格证申请,开启适 航认证流程。历时三年,于 2023 年 10 月获得全球首张无人驾驶载人 eVTOL 型号合格证,并 于同年 12 月获颁标准适航证,开始向客户交付完成认证的 EH216-S。2024 年 4 月,亿航 EH216-S 获得生产许可证,成为全球首个获得适航所需三证的 eVTOL。同时,目前国内多家厂 商相继提交有人驾驶 eVTOL 型号合格证申请并获得民航局受理,如沃飞长空(复合翼)、沃兰 特(复合翼)、时的科技(倾转旋翼)、小鹏汇天(多旋翼)等。此外,民航地区管理局已向 小鹏、时的、沃飞颁发特许飞行证,允许 eVTOL 主机厂通过进行载人驾驶测试积累研发、飞 行测试等数据和经验。 海外 eVTOL 主机厂稳步推进型号合格证取证流程,Joby 倾转旋翼构型 eVTOL 进度领先。Joby 为海外 TC 取证进展最快的 eVTOL 主机厂,于 2020 年取得 FAA 适航审定基础文件。2024 年 2 月,FAA 批准其适航审定计划,并于同年 3 月正式颁布 Joby JAS4-1(倾转旋翼构型 eVTOL) 的适航准则。部分海外 eVTOL 厂商同时推进欧洲及美国的 TC 取证流程,德国 Lilium(倾转 涵道风扇)、Volocopter(多旋翼)先后取得 EASA 和 FAA 的适航审定基础文件,为主机厂在 全球多国运营打下基础。2023 年 FAA 为 Model A、Joby S4 等多架 eVTOL 颁发特殊适航证, 其中飞行汽车 Model A 由 Alef Aeronautics 推出,该公司获得由马斯克创立的 SpaceX 投 资。Model A 于 2023 年 6 月取得特殊适航证,限用于展览、研究和开发等飞行目的,预计将 于 2025 年量产交付。
编辑:火腿肠-
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