2024年交通运输行业低空经济专题报告:探索立体交通体系,拥抱万亿蓝海市场

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2024/06/20
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交通运输行业低空经济专题报告:探索立体交通体系,拥抱万亿蓝海市场。新兴立体经济,万亿蓝海市场,国产逻辑顺畅。低空经济作为新兴产业和未来产业的代表之一,蕴含丰富的商业和战略价值。据《中国低空经济发展研究报告(2024)》,2023年我国低空经济规模已超过5000亿元,未来有望在制造、基础设施投入、低空服务运营等三个环节上分别孕育出万亿级别增长空间。通航和城市物流是当前可预见的两大落地场景,均具备国产逻辑。其中在通航领域,我国有望借助在电动化的产业链优势实现eVTOL国产化制造突破,进而打破在直升机等低空装备领域的相对弱势地位;而在城市物流方面,我国拥有全球最大规模的无人机消费市场,从技术布局到生...

一、低空经济:万亿蓝海市场,国产逻辑顺畅

(一)立体经济,万亿空间

低空经济是一种“立体经济”,一般是指在垂直高度1000米以下、根据实际需要延 伸至不超过3000米的低空空域范围内,以民用有人驾驶和无人驾驶航空器为载体, 以载人、载货及其他作业等多场景低空飞行活动为牵引,带动相关领域融合发展的 综合性经济业态。

全产业链可分为四个环节:低空基础设施、低空飞行器制造、低空运营服务和低空 飞行保障,当前产业的发展重心仍然在于中间两环。据工信部下属机构赛迪顾问发 布的《中国低空经济发展研究报告(2024)》,2023年低空经济规模贡献中低空 飞行器制造和低空运营服务贡献最大接近55%,而间接产生的围绕供应链、生产服 务、消费、交通等经济活动贡献接近40%。

低空经济行业目前仍处于发展的超前期阶段,政策导向性强。行业呈现出成长性 高、产业链条分散亟待形成规模整合、产业融合概念丰富、未来应用辐射面广等典 型特征。

低空经济未来具备成为万亿级蓝海市场的潜力。据《中国低空经济发展研究报告 (2024)》,2023年我国低空经济规模高达5059.5亿元,未来有望在制造、基础 设施投入、低空服务运营等三个环节上分别孕育万亿级别增长空间,为社会经济发 展提供新动能。

(二)制造先行,自主替代

从飞行器的适用范围来看,300米以上空域的通航经济带直升机、eVTOL均有使 用,而300米以下的城市空中物流领域则以行业级和消费级的无人机为主。

(1)300米以上: eVTOL国内发展领先,国产替代逻辑强,有望成为直升机替代 解决方案。目前低空通航飞行器可分为两种:传统直升机和eVTOL(电动垂直起降 飞行器,electric Vertical Take-off and Landing)。 传统直升机与eVTOL相比体型和重量更大,需要更加充足的动力进行推动,目前电 池电机水平无法满足传统直升机的动力需求并达到其商业化和军用标准。相较之 下,eVTOL设计理念相对小巧轻便、功能定位于短程运输需求,将弥补直升机现有的不足,在应对300-1000米的低空飞行方面具备优势。

从需求视角出发, eVTOL可采用电力或者油电混合等多种动力驱动的方式,相较 于传统以内燃机为主的传统直升机等工具而言,其在适配不同需求有着更高的灵活 性:(1)纯电方式:纯电的一大优势是环保性高和响应速度快,电动机维护成本 较低,没有传统内燃机的润滑油更换、过滤器更换等维护需求,故在后期维护便利 性上存在优势。(2)油电混合:兼顾纯油和纯电两种方式的优势。续航里程较 长,动力性能方面往往要比单电机方案表现出色。

eVTOL制造有望扭转我国飞行器制造领域相对弱势的历史地位。在传统民航飞机 制造方面,我国工业体系起步相对较晚,发动机等核心技术方面与国际一流水平存 在差距。但在eVTOL的制造赛道上,国内外相关的制造企业均处于研发验证的起跑 线上,并未有成熟的商用方案落地。虽然eVTOL产业链较长且在部分核心环节如飞 行控制系统等方面我国与国际一流水平仍然存在差距,但电动化进程在我国的快速 发展为eVTOL国产制造奠定了相对坚实的产业基础。

电池方面,据保时捷咨询,中国在电池技术,特别是能量密度、功率密度、可靠性 和安全性等方面,逐步引领全球。以宁德时代、孚能科技、Molicel等为代表的汽车 动力电池企业已成功切入eVTOL产业链。2023年全球动力电池装机量前十企业, 中国企业占六位,增长势头迅猛,其中宁德时代的动力市占率已经达到36.8%,连 续7年排全球第一。

电机电控方面,我国新能源汽车丰富成熟的产业链和国产化的产业态势或将为 eVTOL产业链发展提供经验样板。 根据NE时代,2023年比亚迪旗下的弗迪动力在国产新能源汽车市场中电机装机量 超过120万套,同比增长58.5%,市场份额达32.6%,成为市场领导者。在电控系 统方面,比亚迪弗迪动力的驱动电机控制器装机份额也达到了32.7%。

国内eVTOL电机市场上,Joby、Archer、亿航智能等企业采用自主研发电机技术, 而沃飞、商飞等则选择与第三方供应商合作。目前,我国的eVTOL电机电控供应商 包括卧龙电驱、天津松正、迈吉易威、蓝海华腾等,其中卧龙电驱已经与商飞、沃 飞长空等行业头部客户建立了合作关系,蓝海华腾也正从汽车电控进入eVTOL电控 领域。 随着eVTOL行业的持续发展,预计将有更多国产新能源汽车制造商进入eVTOL领 域,将电机电控国产化的态势扩展至eVTOL产业。随着电动化领域的持续发力,我 国有望在eVTOL制造领域实现跨越式发展,扭转在航空器制造领域的相对弱势地 位。

(2)300米以下:国内从技术布局到生产制造环节均处于全球领先地位,产业规模 仍处于快速增长阶段。

无人机可大致分为行业级和消费级两类,行业级无人机主要应用于物流行业和城市 管理等场景,消费级无人机多用于航拍娱乐等。目前我国在无人机领域产业链布局 完善,国际上技术壁垒领先。

二、关键驱动要素:政策支撑力度与设施完善程度

在产业经济起步期,生态应用场景和发展路径不明确,一方面需要政策持续鼓励支 持托底,另一方面需要搭建设施平台与完善法律规定,为行业基础运行逻辑提供指 引。

(一)政策:2023 年以来中央密集出台,一线城市已全面积极响应

低空经济政策首次出现在2018年,此后政策出台步伐持续加快。中央政策方面, 2021年以来产业政策进入密集发布期,参与主体由民航局快速扩大至工信部、国务 院等,从飞行服务、空域改革、装备制造等多层级着手推动行业前行。2021年2 月,低空经济被首次写入《国家综合立体交通网规划纲要》;2023年12月中央经 济工作会议明确提出“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产 业”;2024年,低空经济首次写入政府报告。截至2024年年初,国家发改委、工 信部、民航局等部门共发布超过60个涉及低空经济产业相关政策。

2023年全国有16个省份将低空经济、通用航空等相关内容写入政府工作报告,同 时累计已发布20多个市级产业规划、指导意见、行动计划、实施方案等。当前各地 政策节奏不一,深圳动作相对领先。 深圳具有发展低空经济的优渥土壤:①低空经济企业资源聚集,位居全国第一,拥 有全国最多的低空经济企业资源;②立法进度全国领先,于2023年12月29日通过 《深圳经济特区低空经济产业促进条例》,对低空经济企业提供了落户补贴、投资补助、税收补贴等政策,充分利好当地低空经济产业链全游企业发展;③率先在宝 安区和龙华区开展低空经济飞行运营的试点工作。

除了深圳以外,我国其他超一线城市的低空经济产业政策也在持续出台。23年10 月,广州市发布《广州开发区(黄埔区)促进低空经济高质量发展的若干措施》, 明确十条围绕低空经济产业扶持方面的惠企政策;24年3月29日,上海市金山区成 为“上海市低空协同管理示范区”,在华东无人机基地率先启动上海市低空协同管 理工作;24年5月15日,北京市发布《北京市促进低空经济产业高质量发展行动方 案(2024-2027年(征求意见稿)》。目前北上广深四大超一线城市均已开启了发 展低空经济的探索进程,政策示范效应值得期待。短期来看,加大补贴力度、放开 空域自由度将是低空经济政策未来两大发力点: (1)加大补贴力度。当前政策上存在较大的激励创新缺口,多数政策仅为低空经 济的管理规范文件,包括但不限于空域的分类、民用无人机的定义和管理等。管理 是低空体系的安全规范保障,而创新则是推动低空经济向前实现产业规模爆发增长 的关键动力; (2)放开空域自由度。根据江西省、四川省、湖南省人民政府官网,2023年底四 川、江西等地的新一批空域放开,其中江西放开的低空空域面积同比增加61.5%, 基本覆盖了全省主要城市、景区及相关重点区域。四川低空空域面积从6600平方公 里放开至7800平方公里,湖南空域已实现全域无缝衔接,总规划面积达到24.1万平 方公里。这些举措将进一步推动低空经济的发展,为相关产业提供更多的发展机 遇。2024年2月,民航局称“将与相关部门和地方政府一起,加快推动低空空域改 革落地见效,进一步盘活低空空域资源”,希望进一步开放空域。

(二)基础设施:满足监管要求,短期发力通导监,建设周期约 3-5 年

基础建设是低空经济的基石,是低空经济产业快速发展、辐射相关领域融合发展的 重要基点。低空基础设施主要包括地面保障和新型基础设施两类。地面保障基础设 施包括各类通航、直升机起降基础设施设备,新型基础设施以低空智联网和能源基 础设施为主。

安全和监管是保障行业可持续发展的必要条件,其中完备的通导监(通信、导航、 监测)体系是行业发展的底线,其中: (1)通信系统是行业规模化发展的前提,采用基站帮助建立高效的安全飞行体系 和实现无人机分级、分类和分区域连续管理的目标。低空无人驾驶飞行器的通信模 块分为主动应答和被动应答两种。主动应答是指所有的低空飞行器均需要安装通信 模块和ID识别模块,被动应答是指若飞行器屏蔽了主动应答,则需要导航模块让雷 达进行二次应答。目前,深圳市工业和信息化局、深圳市交通运输局福田管理局、 中国信通院南方分院、深圳移动、华为等单位携手丰翼科技、香港中文大学(深 圳)未来智联网络研究院、深圳北航新兴产业技术研究院等低空领域产学研龙头机 构共同见证了5G-A立体感知网在低空场景下的无人机航迹精准追踪、非法入侵探 测、电子围栏等多场景验证,识别率达100%。 (2)导航系统是推动行业高效运行的支撑。在城市环境中,由于建筑物的遮挡, 传统卫星导航信号质量不稳定、地面雷达部署成本高且不具备组网的能力,对无人 机导航问题是当前低空经济发展亟需解决的技术难题之一。据中兴通讯,低空经济 需要利用通信基站或其他辅助设施来提高感知定位的精度,低空活动高频次、高密 度的飞行特点要求更加数字化、精细化的飞行器导航模式,这既需要通信设施的支 持,也需要探索利用如计算机视觉等新的技术手段作为定位导航的新模式。据民航 局,未来将研究建立低空三维数字化空域地理信息系统,组织推进北斗导航、卫星 通信、自主飞行等技术应用,构建天地一体的低空通信导航监测网络,全面提升低 空航行服务能力。 (3)监测是保障行业安全运行的核心,也是基建部署中最为重要部分。监测任务 主要依靠雷达系统完成。除了建设基站外,深圳市同时计划引进无人机反制系统来 进行监测,保证所有深圳市的无人机离地超过20公分就可以被公安监测到,该反制 系统在未来计划接入两个系统,低空智能融合基础设施一期平台(SILAS)和民航局的无人机综合监管平台(UOM):SILAS平台会基于城市的复杂地形为低空飞行 塔提供空域申报和航线审批、UOM用于全国所有航空器的监管,预计未来低空经 济的监测工作会更加完善,低空飞行的安全将得到进一步保障。

起降点等硬件基础设施是飞行器的物理承载主体,目的是为了解决有限的地面、空 域和频谱资源共享共用的问题。政府主导的基建可避免重复建设并减轻企业负担, 用标准规范降低产业门槛,促进产业发展。建设工作与通导监系统相辅相成。根据 IDEA《低空经济发展白皮书(2.0)—全数字化方案》,由政府主导建设可共享的基础 设施能大幅降低企业建造和使用基础设施的成本,而标准化也会允许通过竞争将基 础设施中的设施设备的制造成本和服务成本降到最低。

(三)应用场景:探索初期,物流应用进度领先客运

安全系数要求不同,物流发展快于客运。关于eVTOL的安全参数,美国FAA第23 部分认证要求是发生事故的概率在千万分之一,而欧盟EASA要求的是十亿分之一 的事故率,远高于当前试运行的物流无人机安全要求标准。

1. 物流:推广范围正在由市内拓展至跨省运输

低空物流场景目前主要用于城市末端配送、城际空中快递等应用场景,相比传统的 运输方式时间效率更高、成本更低。预计未来将会从城市末端配送拓展至跨城远距 离配送,实现多场景、多航线、多品类运营。美团和顺丰均已在物流配送中采用了 无人机的方式: 美团方面,据美团官方网站,现阶段推出了无人机城市低空物流解决方案,由无人 驾驶航空器(无人机)、智能化调度系统以及高效率运营体系三部分组成,该解决 方案可提供3公里半径内端到端零售物品配送15分钟达的标准服务。自2017年开始 自主研发无人机技术,于2021年在深圳市送出第一单,开启常态化运营,并于 2023年五一假期期间在深圳世界之窗开通了首条景区内无人机配送航线,为传统配 送模式无法触达的露营景区、主题乐园等新场景提供新服务。美团无人机数据显 示,截至2023年12月底,美团无人机已在深圳、上海等城市11个商圈落地了25条 航线,配送服务覆盖了办公、景区、市政公园、医疗、校园等多种场景,并累计完 成用户订单超22万单;配送效率方面,无人机配送较传统模式提效近4成,仅于 2023年就为消费者节省了超过1万小时的等待时间。在2024年第一季度,美团宣布 与广东7-Eleven正式达成合作,便利店内超3000种商品接入无人机配送,商品装箱 后最快4分钟就能送达降落点。

顺丰方面,据丰翼无人机官网公众号,丰翼无人机于2018年取得全球首张无人机航 空运营(试点)许可证。目前丰翼物流无人机在大湾区已实现常态化运营,在深圳 市已经开通了36个丰翼物流无人机网点,基本可以覆盖深圳的主要区域,日均起降 800至2000架次,日均运输单量突破1.2万票。 同时顺丰还在探索跨省长途运输场景。据丰翼无人机官网公众号,2024年5月20日, 顺丰在海南开通首条低空运输航线,通过与亚太通航展开商务机合作进行荔枝运输, 自海南儋州西庆通用机场-珠海莲洲通用机场往返,单次荷载1.3吨,飞行时长约2小 时。同时在海口市横跨琼州海峡直达广东省徐闻县的航线上,顺丰也投入了丰翼无 人机试水,相较于传统跨海运输,无人机配送时长、运输成本可分别缩短70%、30%。

同时,在配送领域,目前无人机配送在价格端相对同城急送在时效和价格方面都更 具备竞争力。据丰翼科技公众号2024年3月消息,同城即时送是丰翼无人机推出的 面向 “同城范围2小时达”的需求,通过“即时响应+无人机运输+上门送达”的运 输方式,提供同城高时效运输服务。现支持深圳宝安区、光明区、龙华区范围内互 寄,推广期间一口价12元。一口价体系下,无人机配送的时效价格优势相对突出, 在夜间配送过程中更加明显。 无人机配送优势在于时间快。选取从深圳宝安区松岗派出所取件、送至深圳龙华区 牛湖派出所为例,使用闪送、微信小程序选择闪送软件,28.7公里需要里程费共74 元、夜间费5元、服务费3元、预约费3元,送达时效为1.5-2小时;而使用丰翼无人 机配送的总价仅为12元,不到闪送软件的1/6,且送达时效不到0.5小时,无人机配 送在时间和价格上的优势突出。

2. 客运:安全性和长续航是下一阶段的努力目标

客运方面,受限于成本,低空载人定位高端需求。与高铁、汽车、航空相比,低空 载人飞行虽然在相同距离上具有高效便捷、低噪音、环保、舒适私密等优点,但其 出行成本也更高。据Lilium Jet估算,未来eVTOL载人出行的票价为每座位2美元/公 里,折算后约为14.5人民币/公里/座,远高于航空、铁路和公路的座公里成本。成 本高、速度快,决定了eVTOL在载人领域将成为时间敏感的高净值人群的高性价比 选择。

eVTOL发展过程中,需要解决两个主要问题:技术路线和适航许可审批。 技术路线方面,eVTOL动力推进的方式目前主要有四种:多旋翼、复合翼(升力+ 巡航)、倾转旋翼、涵道矢量推进。多旋翼和复合翼由于技术路线简单,目前应用 较为广泛,但在航程和载荷方面的缺陷较大;倾转旋翼和涵道矢量推进在航程和效 率方面优势更加突出,是未来eVTOL研发更受青睐的技术路线。

提高安全性能和续航里程是未来eVTOL的两大改进重点:(1)安全方面,eVTOL 本身采取的是分布式电推进系统,受高海拔或极端天气的影响较小,多个电机的冗 余系统的设计会提高安全性能。但目前对eVTOL操作人员的技术要求不完备,电机 重量和动力效率仍有改进空间。(2)长续航方面,当前普遍使用的电池能量密度 约为200~250whkg,比传统的化石燃料低约50倍。由于电动垂直起降飞行器中能 量单元重且占用体积大,会影响到飞行器的航程和人员乘坐空间,因此业内目前将电动垂直起降长行器定位为低载荷与短航程的航空器平台。在2023年4月,宁德时 代发布了单体能量密度500Wh/kg的凝聚态电池,并正在进行民用电动载人飞机项 目的合作开发相关工作。

适航许可审批方面,与其他航空器一样,eVTOL需要经过民航局等专业机构的适航 审定,适航取证过程可大致分为TC、AC、PC三个阶段,而前两个阶段的难度较 高,且我国民航局暂无对其颁发对应的适航规章。目前普遍对于eVTOL的监管属于 “特事特办”级别,需要按照其设计制定不同的适航要求。由于现阶段设计没有统 一标准化,驱动方式、控制方式和传统运输飞机普遍不相同,所以eVTOL并不适用 传统飞机的驱动管理模式,难以按照统一的标准进行监管。在驾驶方面,一方面驾 驶员的培训和驾驶证颁发还没有行成体系,甚至随着未来无人机技术的进一步成 熟,eVTOL的驾驶也可以实现远程操控,因此需要对其制定专用条件和使用限制。 同时出于避免单点故障的考虑,有关部门在初期不会对无人或单人运行eVTOL进行 批准,且对于eVTOL的运行区域也会有所限制,初期在人口密集区域上空飞行将面 临极严格的审批,成熟的eVTOL适航体系还需要时间来搭建。

三、发展路径:小散少难有望伴随产业链迭代实现扭转

《低空经济产业发展白皮书》指出,国内低空经济目前仍处于初创阶段,政策的大 力支持和产业的“小少散难”形成鲜明对比。 小,是指低空经济目前整体的产业规模小且竞争力低,当下市场需求呈倒三角,主 要集中在微型无人机; 少,是指相关配套基础设施有待完善,除停机坪以外,低空经济的配套基础设施包 括但不限于基站、通信塔等,硬设施和软系统均需要大量投入研发,前期需要一定 时间长度进行建设; 散,是指低空经济目前的应用场景有限,应用场景的创新也受适航要求、营运要求 等限制无法得到充分施展,同时领域内人才缺口较大,对适航人员的培训和规范有 待完善; 难,是指空域开放缓慢,我国人口密集区的空域多已被民航使用,未来低空经济需 求也不会在人口稀少区,同时飞行计划审批长且困难,影响低空活动积极性。

伴随规划空间打开、政策与基建发力叠加产业链迭代,扭转“小少散难”现状将是 时间问题。在接连出台的低空经济政策支持和eVTOL商业化进程不断推进之下,根 据《中国低空经济发展研究报告(2024)》,2023年中国eVTOL产业规模达到9.8 亿元人民币,较上一年增长77.3%,国内已经涌现出诸如亿航、峰飞、小鹏汇天等 一批制造企业,而2026年整体市场规模有望快速增长至百亿元量级。

产业分布上,低空经济产业分布格局或将成为无人机产业分布格局的映射。全国来 看,民用无人机产业规模主要集中在中南地区,中南地区总体民用无人机的产业规 模高达885.6亿元,占中国总体比重的75.4%。而我国低空经济发展主要集中在中 南和华东地区,华北、西南、东北、西北地区则侧重于整机试验和关键系统的配套 工作。

空域方面,据2018年民航局发布的《关于启用通用航空管理系统预先飞行计划管理 功能的通知》,一般飞行计划的申请需至少提前一个工作日。2024年1月国务院、中央军委颁布的《关于深化我国低空空域管理改革的意见》中提出为了促进无人驾 驶航空器产业健康有序发展,将飞行活动的审批时限缩至计划起飞1小时前,进一 步便利了低空企业试点飞行申请工作。同时,目前深圳市作为低空经济的先行试点 城市,全市低空空域已实现较大规模的开放,后续随着政策落地和低空商业化运营 成熟,深圳模式的空域开放和运营经验将有望成为全国推广范本,进而提升国内空 域利用效率。

适航审批方面,相关企业适航审批工作推进叠加局方审批经验的积累,将共同推动 行业审批流程的改进和相关配套规定的出台,从而加速适航审批标准体系的建立。 根据中国民航网和亿航智能官网,其中亿航旗下的EH216飞行器率先获得了由中国 民航局颁发的适航三证、峰飞已取得载货级别的TC证,小鹏汇天、沃飞长空、零 重力等企业也已经递交TC证申请,国内eVTOL的客运发展进程或将迎来非线性增 长机遇。

四、潮头奔涌,期待产融结合提速

产业端景气度有政策加持,融资端关注度持续提升,低空经济产业链已经迎来发展 的战略机遇期和黄金窗口期,产融结合进度有望加速,行业浪潮奔涌的动力充足。 政府产业基金的设立将成为行业前行的加速器。中长期来看,产融结合进程的推进 将会带来低空经济产业链的补强完善,技术端的更新迭代和硬基建难题的解决将不 断拓展低空经济应用场景的广度和深度。短期来看,根据各地已颁布的政策文件, 在产业政策的扶持下,我国已有近10个省市区设立低空经济领域的基金,总体基金 规模近500亿元人民币,其中苏州地区的低空经济产业基金总规模已超过200亿元 人民币。2024年5月16日,北京市也在《北京市促进低空经济产业高质量发展行动 方案(2024-2027年)(征求意见稿)》 中提出,将以设立低空产业基金,引导 社会资本、专业机构投资低空产业项目。力争通过三年时间,实现低空经济相关企 业数量突破5000家,带动全市经济增长超1000亿元的目标。

低空经济概念在二级市场的持续升温,将为产业估值与融资提供重要的锚定与参 考。在成熟商业化场景仍在探索的阶段,无论是技术的提升还是应用场景的打造都 需要资金投入。时的、峰飞等未上市的eVTOL制造企业已经历多轮融资,资金支持将为企业提供生存保障和创新动力,技术与商业模式突破也将进一步释放低空经济 的活力。产融两端的结合提速,将为低空经济持续注入新质生产力。

编辑:火腿肠
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