2024年低空经济专题报告：全球适航认证的路线差异和三个共识

1. 全球低空业的产业化早于适航体系的制度化

1.1 从航空业发展历史看，产业先行发展带动适航标准体系 的建设和完善

1783 年，法国蒙哥尔菲兄弟发明了首个载人热气球，标志着人类从 地面走向了天空；1903 年，美国莱特兄弟成功发明并放飞了人类第 一架飞机，标志着人类从低空走向高空、从近距走向远航；1914 年， 第一次世界大战爆发，更是极大刺激了航空业的发展，但与此同时 航空安全事故也频繁发生。为保障飞行安全，需要为航空器的设计、 制造、改装等制定适航标准，进行适航审核，颁发适航认证，确保 航空器“适合空中航行”。 基于此，1944 年，《国际民用航空公约》（《公约》）在美国芝加 哥签订，成为国际航空法的基石和宪章性文件。1947 年，国际民用 航空组织（International Civil Aviation Organization，ICAO）正式成 立，作为联合国的专门机构，通过制定国际航空标准和建议措施并 纳入《公约》作为附件，促进全球民用航空的安全、有序和可持续 发展，目前成员包括 193 个缔约国。

根据《公约》，缔约国每一从事国际航行的航空器都应具备并携带 适航证。适航证应由航空器的登记国颁发或核准，其要求需等于或 高于 ICAO 制定的最低标准。ICAO 附件 8《航空器适航性》针对 不同的航空产品类别（大型飞机、直升机、小型飞机、发动机、螺 旋桨；未来还将包括：遥控驾驶飞机、遥控驾驶直升机和遥控驾驶 站）分别给出了“适航标准”的框架和最低要求。各缔约国以此为 基础细化并搭建了本国适航法规文件体系。 综上，航空业的先行发展，带动了各国适航标准体系的建立，并且 随着产业的发展迭代，适航标准体系也同步更新完善。目前，世界 上的适航标准主要包括美国联邦航空局（FAA）与欧洲航空安全局 （EASA）两大体系，其他国家大多以此为基础结合各国实际情况 建立了各自的适航标准体系。中国当前的民航适航审定体系主要参 照美国 FAA 的适航标准制定。

1.2 从低空产业的发展趋势看，目前全球的 eVTOL 适航认 证主要依赖专项审核，随着飞行器取证数量的增加，专项 审核条件预计将逐步成为通用适航标准

eVTOL 是发展低空经济的重要基础，与传统航空器相比，其采用 电力驱动，不受传统燃油飞机机械故障的影响，且起降无需依赖机 场跑道，因此表现出更安全、更高效的特点，且成本优势明显。站 在当前时点回看，eVTOL 行业已历经十多年的发展，随着材料、自 动化飞行控制、电池和电动机等技术的成熟，城市空中交通已经真 正具有了实现的可能性。

2009-2016 年，全球仅 5 家 eVTOL 企业，2017 年后，陆续有四十 余家企业相继加入 eVTOL 产业，自 2019 年中国的亿航于美国上市 以来，5 家国际企业成功在美上市。整体看，近年来该行业新成立 的企业数量及上市企业数量显著增加，根据美国垂直飞行协会 （VFS）发布的 eVTOL 目录，2017 年至今，eVTOL 的设计项目从 10 余个增长至目前的近千类。 与传统航空器相比，eVTOL 采用了大量创新性特性设计，缺乏可 供借鉴的工程经验和案例，许多基础性研发和验证都需要设计团队 自行完成。典型的 23 部通用飞机设计需要 20-60 万工时完成立项 到取证的工作，而 eVTOL 则需要数十万，甚至超过 200 万的工时。 这也显著推高了研发成本。据美国垂直飞行协会（VFS）统计，只 有 29%的项目能够进入缩比机验证阶段，只有 5%的项目能够进入 全尺寸原型机研发阶段。正因为如此，目前全球尚未形成专门针对 eVTOL 适航审定的系统性规定。但对于航空产业而言，一般产业先行、体系后建，考虑到当前低空产业的蓬勃发展，将极大的促进 适航体系的早日建立。 从目前全球范围内 eVTOL 的取证现状看，飞行器大多通过一事一 议、专项审定等方式进入适航认证流程，相关企业主要集中于中、 美、欧三地，这三地也是全球民航业的高地。

国内看，为争取发展先机，整体适航审定效率走在全球前列，但目 前取证的企业主要为多旋翼和复合翼，构型相对简单，目前公开的 已有近 10 个 eVTOL 型号申请适航认证。 亿航智能的 EH216-S（多旋翼）已成为全球首个集齐合格证、 适航证、生产许可证“三证”的无人驾驶载人航空器。 峰飞航空的 V2000CG（复合翼）成为全球首个通过 TC 认证的 吨级以上 eVTOL 航空器，且公司已在德国成立欧洲研发及适 航中心，于 2022 年启动峰飞自动驾驶载人飞行器 V1500M（复 合翼）的欧洲适航认证工作，计划于 2025 年最终取得 EASA 适航认证。

欧美的适航审定相对严格，专用适航标准出台时间晚于中国，但目 前申请的飞行器构型多为倾转翼，构型相对复杂。 美国 Joby 公司从 2015 年开始和 FAA 讨论 Joby S4（倾转旋 翼）取证相关工作， 2018 年提出取证申请，由于三年内未取 证，因此 Joby 申请了延期，直到 2024 年 3 月 8 日， FAA 发 布了 Joby 的 S4 正式专用适航标准，也是 FAA 正式颁布实施 的首款 eVTOL 适航准则。 2024 年 5 月，加州 Archer 航空公司宣布，FAA 已经发布了四 人座午夜（Midnight）eVTOL（倾转旋翼）“空中出租车”的最 终适航标准。 公司的 Lilium Jet 航空器（倾转涵道）2018 年同步向 EASA 和 FAA 申请了适航认定。 德国的 Volocopter 公司于 2020 年 12 月同步向 FAA 申请 了 VoloCity 航空器（多旋翼）的型号合格审定，目前 EASA 已经签发了审定基础文件。 总结来看，虽然目前全球尚未形成专门针对 eVTOL 适航审定的系 统性规定，但以中欧美为主的国家正通过专项审核等方式迅速积累 适航经验，叠加当前低空产业的蓬勃发展，预计未来这些专项条件 将逐步成为通用适航标准，由此推动低空航空器适航体系的建立。

2. 中欧美对于 eVTOL 发展路线存在差异，因此 审定标准尚不能互通，美国 FAA 与欧盟 EASA 已 就适航认证加速合作

2.1 欧美目前仍未接受民用无人驾驶载客航空器适航申请， 而国内对于无人驾驶载客 eVTOL 的适航取证态度更积极

目前美国 Joby 公司、加州 Archer 航空公司、德国 Lilium 和 Volocopter 公司所申请的 eVTOL 均为有人驾驶，而国内目前申请 的 eVTOL 中涵盖有人驾驶和无人驾驶。相对于欧美对于无人驾驶 载客的保守态度，国内对于无人驾驶载客 eVTOL 的适航取证态度 积极。究其原因，主要在两个方面： 一方面，国家产业发展基础不同。在飞行员数量方面，中国较欧美 差距悬殊，2023年末注册飞行员数量约是欧洲的50%、美国的10%， 而在无人机方面，2023 年末中国全行业无人机拥有者注册用户 92.9 万个、注册无人机共 126.7 万架（超过美国），中国已成为全球无 人机第一大技术来源国，其无人机专利申请量占全球无人机专利总 申请量的 70%，发展无人驾驶有技术储备；双因素叠加造成了有人 /无人技术路线上的差异。2023 年 6 月，国务院、中央军委发布顶 层制度文件《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》。

另一方面，欧美公众对自动驾驶技术的信任度仍然有限，波士顿咨 询集团的一项调查显示，大多数受访者表示他们更愿意乘坐有人驾 驶的飞行器；相反，中国对自动驾驶接受程度更高，从当前无人驾 驶出租行业的火热程度上可见一斑。

2.2 欧盟更倾向于从顶层设计统一适航标准，且标准严格， 中美则多以专项规章形式渐进迭代，保持行业发展灵活性

2019 年，欧盟 EASA 在审查了 150 多个不同阶段的 VTOL 相关的 研发项目后，于在 2019 年发布了针对小型 VTOL 特殊适航认证条 款（SC-VTOL），2020 年发布了相应的专用条件符合性方法（MOC SC-VTOL），2024 年，批准了针对有人驾驶垂直起降航空器的总 体政策规定，将垂直起降的航空器命名为 VCA（vertical take-off and landing-capable aircraft），与直升机一同归入旋翼类航空器类别下， 并对 VCA 涉及的适航、运行、飞行员执照等所有现有规章进行了 解读、补充和修订，是欧盟截至目前最全面、最基础、最重要的规 定，被视为欧盟的 eVTOL 基本法。

与欧洲不同，美国 FAA并不愿跟随 EASA严格的 SC-VTO L 标准， 而是要求企业自行提供审定基础。一旦局方同意企业提供的审定基 础，便会授权发布针对该飞机的特定适航标准，2024 年 3 月，美国 FAA 发布了首款 JAS4-1 的正式适航准则，相较于欧盟的审定标准 有所放松，对行业产生了积极影响，为企业报供了更多操作空间。 中国与美国类似，目前主机厂基本上走专用条件的路线，2022-2023 年，中国 CAAC 分别发布了亿航 EH216-S（多旋翼）、峰飞 V2000CG （复合翼）和沃飞 AE200-100（倾转翼）的适航审定专用条件。提 高适航认证的审定效率有利于实现审运结合，一行通过适航证进行 试运营，在运营过程中，逐步完善运营规则，以指导后续的运营条 款，促进行业良性发展。

2.3 中国的 eVTOL 审定标准尚不能互通欧美，美国 FAA 与欧盟 EASA 就适航认证加速合作

在 ICAO 的规则框架之下，适航证是由民用航空器的登记国/注册 国颁发。以国产 C919 为例，虽然其取得了中国 CAAC 颁发的标准 适航证，且完全满足 ICAO《国际民航公约》附件 8 制定的最低标 准，但若想出口到欧美等地区，则还需获得当地局方（如美国 FAA/ 欧盟 EASA）的适航认证。 eVTOL 作为新型航空器，依然要满足上述要求。由于中国在 eVTOL 的发展路线上与欧美差异较大（如对无人驾驶载客态度更积极、航 空器多为多旋翼和复合翼等），使得中国当前形成的 eVTOL 审定 标准尚不能与欧美互认。以国内的峰飞科技为例，其已在德国组建 欧洲研发及适航中心，全面启动自动驾驶 eVTOL 载人飞行器 V1500M 盛世龙的欧洲适航认证工作，计划于 2025 年最终取得 EASA 适航认证。低空全球先驱企业 Lilium 同步向 EASA 和 F AA 申请了适航认定，且在 2024 年 6 月在中国成立了亚太区总部。

另外，美国 FAA 和欧盟 EASA 作为世界上最有影响力的两大民航 管理机构，虽然目前在 eVTOL 航空器的适航认证上存在差异，但 考虑到两地区庞大的航空业需求，缩小其中的差异显得尤为重要。 因此，2024 年 6 月，美国 FAA 发布重要声明，表示美国 FAA 和 欧盟 EASA在 eVTOL 飞机适航认证上取得了具有里程碑意义的重 大进展，同时发布了关于动力升降机型号认证的咨询通知文件中， 同意更改 Joby S4 和 Archer eVTOL 飞机的最终认证规则，为不同 的飞机使用方式设置不同的安全门槛，与欧盟 EASA 的认证规则进 一步接轨；欧盟 EASA 发布了第二次关于小型垂直起降航空器的特 殊条件，与 FAA 统一了起飞重量，增加了“迫降”或水上降落时的 生存能力规则等，更符合 FAA 标准。 FAA 和 EASA 这两个在全球接受度最高的适航管理部门在适航审 定上的标准统一，将有利于包括中国在内的全球 eVTOL 厂商，简 化适航申请流程、降低适航申请成本，有利于形成全球性、规模化 的 eVTOL 市场。

3. 全球构建适航体系的共识：飞行器构型、推进 技术、安全要求是适航认证标准的三大核心

虽然全球范围内针对 eVTOL 的适航认证标准存在差异，但整体来 看，飞行器构型、推进技术、安全要求是所有适航认证标准的三大 核心，这是以中美欧为主的全球民航管理机构在构建低空飞行器适 航体系方面的共识。多样化的旋翼机翼构型、不断迭代的能源动力 和高度的安全要求在一定程度上增加了适航认证体系建设的难度， 若未来在这三方面的适航标准构建有所突破，则全球范围内的适航 体系有望快速形成。

3.1 多样化的旋翼机翼构型会产生差异化的适航认证标准

当前，全球发布的 eVTOL 上千种，从旋翼机翼构型上看，主流方 案包括多旋翼、复合翼、矢量推力（倾转旋翼、倾转机翼和倾转涵 道等）三类。根据美国垂直飞行协会（VFS）统计，截至 2024 年 3 月末，全球共有 983 型 eVTOL 概念产品，其中 48%为多旋翼型， 16%为复合翼型，36%为矢量推力型。 从技术难度和适航审定时间上看，矢量推力>复合翼>多旋翼。对于 不同的飞行器构型，飞控系统和操控特性需求、结构和空气动力学 设计、噪音和环境影响、冗余和故障安全设计等均不相同，因此， 在一定程度上大幅增加了适航认证的复杂性。 从全球范围来看，中美欧均有不同构型的 eVTOL 在适航审核过程 中，但不同地区各有侧重。国内主要的飞行器构型为多旋翼和复合 翼，欧美主要的飞行器构型为倾转翼的矢量推力构型，适航审定的 复杂程度更高。虽然目前国内只有亿航的多旋翼机型（载人）和峰 飞的复合翼机型（载物）取得了 TC 证，矢量推力型尚未取得，但 从公开文件来看，民航局已就多旋翼构型（EH210-S）、复合旋翼 构型（V2000CG）和倾转旋翼构型（AE200-100）三种典型构型出 具专用适航条款（复合旋翼构型尚为征求意见稿）。由此可见，中 国 CAAC 正在快速、广泛的积累不同飞行器构型的审核认证经验， 也对后续正在或即将发起相似构型的主机厂提供了很好的借鉴。

3.2 不断迭代的能源动力是影响适航标准中推进体系构建 的关键要素

《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年）》强调，要以 电动化为主攻方向，兼顾混合动力、氢动力、可持续燃料动力等技 术路线，加快航空电推进技术突破和升级。因此，在低空飞行器适 航标准中的推进体系构建上，需重点关注航空电池的技术升级和整 机厂商在混动路线上的布局进展。

3.2.1 重点关注航空电池的技术升级

《绿色航空制造业发展纲要（2023—2035 年）》提出，推动 400Wh/kg 级航空锂电池产品投入量产，实现 500Wh/kg 级航空锂电池产品应 用验证。目前以 eVTOL 为主的低空航空器主要以纯电为主，航空 电池作为核心组件，要求远超传统电池。首先，电池的功率密度决 定了 eVTOL 能否顺利起降，而能量密度则决定了其航程。eVTOL 垂直起飞所需的动力是地面车辆的 10-15 倍，目前 eVTOL 电池的 能量密度约 300Wh/kg 左右，续航时间 20 分钟到 1.5 小时不等。理 想情况下，eVTOL 的电池包能量密度达到 400-500Wh/kg、峰值功 率密度达到 1.5-2.0kW/kg 是理想状态，但目前已量产的前沿锂电池 技术难以同时满足，市场上主要通过研发固态或半固态锂电池来提 升能量密度的上限和安全性，以更好地适应 eVTOL 的应用场景。 随着航空电池的迭代，适航审定的复杂性将进一步提升。

3.2.2 重点关注整机厂商在混动路线上的布局进展

eVTOL 除了纯电路线，目前多厂商也在加速布局混动路线，即以 航空燃气涡轮发动机和电池共同提供能源推进。与常规发动机推进 系统相比，混动系统污染低、噪声小，与纯电推进系统相比，混动 系统续航长。混动包括串联式混动、并联式混动和混联式混动。 在串联混合动力推进系统中，内燃机产生机械能并驱动发电机， 发电机将机械能转换为电能，电池储存和调节电能，提供稳定 的电源，电动机使用电池和发电机提供的电能来驱动推进器， 产生推力。优点：飞机的电力和推力发电分离，结构相对简单， 制造成本低；缺点：能量转换效率低，增加了发电机的重量。 在并联混合动力推进系统中，内燃机可以直接驱动推进器提供 机械能，电动机也可以直接驱动推进器或在需要时提供额外的 动力，电池储存电能，为电动机提供动力，传动系统将内燃机 和电动机的动力结合起来，传递给推进器。优点：螺旋桨和动 力耦合器想连，内燃机和电动机并联，体积小；缺点：制造工 艺比串联复杂，制造成本高，动力耦合器控制动力分配复杂。 在混联式混合动力推进系统中，可以兼顾串联和并联优势，能 量回收和转换效率最高，但控制及其复杂，尺寸偏大。由于混动比纯电复杂，在后续适航审定过程中也会面临更为严格的 审核程序。

3.3 充足的审定力量和丰富的适航经验是安全性验证和适 航审定效率提升的必要条件

3.3.1 充足的审定力量是短期内提升适航认证效率的关键

目前，民航局直接开展适航审定业务的组织机构包括适航审定司 （政策和标准制定、监督管理、国际合作等）、适航审定中心（适 航审定、证书颁发等）以及民航各地区管理局的适航审定处/适航处 （适航审定、证书颁发等）。 我国适航审定系统分布在 6 个审定中心和 7 个地区管理局审定处， 一线审定工程师不足 400 人，而美国 FAA 的适航审定系统有近 1300 人；欧洲的审定队伍则由包括欧洲航空安全局(EASA)的 500 余人和 31 个 EASA 成员国人员组成，规模更加庞大。若未来低空 航空器的设计型号及普及数量呈指数级增长，适航审定力量的缺乏 将成为制约适航审定效率提升的重要因素之一。借鉴美国 FAA 在 适航审定部分工作中引入授权代表和认证授权组织、欧洲 EASA 利 用合格评定机构和受委托组织分担审查工作的经验，预计中国适航 审定系统未来将引入更多的外部合作机构共同快速提升适航审定 效率。

3.3.2 丰富的适航经验是长远期大规模普及适航认证的前提

适航标准体系的建立是提高适航审定能力、推动民航制造业发展的 关键。适航标准是确保民用航空器的适航性所定的最低标准，是民 用航空器设计和进入市场的前提。 国际上，民用飞机的适航工作开始于 20 世纪 20 年代的美国，至今 已逾百年；期间，美国 1926 年通过《航空法》，1938 年通过《民 航法》并成立民航局（CAA），1958 年通过《联邦航空法》并成立 联邦航空局（FAA）；目前 FAA 已成为当今世界经验最丰富、最 强大的适航当局，并形成了非常完善的适航标准体系。

这种标准体系的形成，归结于两个方面：第一是强大的航空制造工业，美国的波音和欧洲的空客几乎垄 断了全球 90%的市场份额。 第二是不断的飞行实践，以波音经典的 737 机型为例，迄今现 役飞行时间最长的一架 737 机龄超过 40 年，累计飞行近 8 万 小时，波音 737 机队自 1968 年投入使用以来累计飞行时长超 过 2.6 亿小时，而国产大飞机 C919 商业运营 1 周年的安全飞 行约 6 千小时，飞行实践的不断积累甚至是一起起航空安全事 故乃至空难的经验积累，都对适航标准体系产生了极大的促进 作用。

回顾国内，中国的民航适航体系和标准制定起步较晚。 20 世纪 70 到 80 年代，伴随着中国第一代民用大型客机运 10 的研发，国内进行了大型客机适航标准的早期探索，从对苏联 规范经验的突破开始，到与欧美适航标准体系的接轨，适航标 准体系的研究贯穿整个运 10 工程的始终。 1985 年，中国第一部民航适航标准《中国民用航空规章第 25 部：运输类飞机适航标准》（CCAR-25）编制成功。 2003 年，国内首款喷气式支线客机 ARJ21 适航审查申请获受 理，2014 年，获得民航局的型号合格证，11 年所积累的适航 审定经验极大的推动了我国的适航体系建设。 在此基础上，2010 年，中国首款按照国际通行适航标准自行 研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机 C919 型号合 格证申请获受理，2022 年获得 TC 证，历经 12 年。 凭借 ARJ21 与 C919 适航审定过程中的经验积累，中国自主研 制的首款大型远程宽体民航飞机 C929 计划在 2024 年末向民 航局递交适航申请。

综上，在航空制造领域，随着运 10、ARJ21 和 C919 的成功研发， 我国的适航体系建设走过了 0-1 的全过程，为航空工业制造奠定了 基础；但是，在飞行实践领域，较欧美依然有着很大的差距，只有 打开国产民航客机商用的空间，才能够尽快的积累飞行实践的宝贵 经验。

具体到低空飞行器，规律依然试用。以无人机为例，虽然中国无人 机行业引领全球，民用无人机数量已超过美国，但大部分都是微小 型消费级无人机，大疆无人机更是占据全球消费无人机市场 80%份 额，这些无人机无需适航审定，直到有人/无人驾驶eVTOL的出现。 目前已有多种 eVTOL 型号进入适航审定流程，涵盖有人驾驶和无 人驾驶、货运和载人场景、多旋翼和复合翼以及倾转旋翼等多种构 型（参考图 5），目前 CAAC 对于 eVTOL 的审定做法包括： 申报项目按一事一议原则处理，每个 eVTOL 项目单独制定专 用条件； 专用条件的制定主要参考 EASA SC-VTOL，CCAR-23，CCAR27 等要求； 专用条件的要求都比较顶层、比较粗，细化定量的要求体现在 符合性方法制定的文件中； 动力电池和电机（包括电池管理系统、电源分配系统、电机控 制系统等）是 eVTOL 的关键设备。CAAC 正尝试为这些设备 单独制定规范和标准，未来可能发布技术标准规定(CTSO)、咨 询通告(AC)或民航行业标准等，以指导适航审定工作，促进标 准统一，降低取证成本和负担。 通过这些广泛的适航审定经验的积累，低空飞行器的安全性才能够 得到全方位的验证，而当专用条件未来转变为通用条件，适航审定 的效率才能得到有效提升；当越来越多的低空飞行器投入商用，积 累更多的飞行实践经验，又能进一步反哺适航标准体系的完善，提 升适航审定效率。

编辑：火腿肠