电动垂直起降飞行器(eVTOL)作为低空经济领域的核心载体,正成为全球航空产业创新发展的焦点。eVTOL全称为"Electric Vertical Take-off and Landing",即电动垂直起降航空器,指飞行高度在120-1000米的低空飞行器,具有对起飞场景要求低、绿色化、低功耗、噪声小等优势,被认为是低空经济未来发展的"主力军"。eVTOL概念最早可追溯至2009年,当时美国航天局(NASA)Mark Moore博士发布了关于eVTOL的论文和视频,提出了电力驱动、高可靠性等理念;2014年,美国直升机国际协会(AHA)和美国航空宇航协会(AIAA)在弗吉尼亚大会上正式将eVTOL概念引入行业视野。随着电池技术的飞速进步以及对无人机和自动驾驶技术的探索,eVTOL自2010年以来逐渐从概念阶段进入实质性发展阶段。
全球eVTOL产业正呈现爆发式增长态势。据统计,2023年全球eVTOL市场规模已达125.3亿美元,预计到2032年将攀升至约357.9亿美元,2023年至2032年间将实现12.4% 的复合年增长率。中国市场表现尤为抢眼,受低空经济政策推动及商业化步伐加快的影响,2023年中国eVTOL市场规模达到9.8亿元,同比增长高达77.3%,主要集中在中南、华东、华北区域。据预测,2024年中国eVTOL市场规模将进一步增长至17.2亿元,而中商产业研究院的乐观预测则认为2024年市场规模可达32亿元,2025年将增至57.5亿元,展现出极其强劲的增长势头。
从产业链参与者来看,eVTOL行业的参与者类型多样,包括初创企业、全球航空装备巨头、传统或新兴车企以及互联网科技公司。这些参与者都在加速布局eVTOL领域,全球目前已有约300多家eVTOL飞机研发企业,出现了Joby、Archer、Wisk、Lilium、亿航、峰飞航空、御风未来、时的科技等专注eVTOL领域的科技企业;波音、空客、贝尔、巴西航空工业等传统航空企业巨头也纷纷加入或关注这一领域;奔驰、保时捷、现代、吉利等众多车企和腾讯等互联网巨头也在eVTOL赛道展开布局,形成了多元化竞争格局。
政策支持是eVTOL产业发展的关键驱动力,中国政府高度重视低空经济的发展,推出了一系列扶持政策。2021年,《国家综合立体交通网规划纲要》首次纳入"低空经济"概念,标志着低空经济正式上升为国家战略。2023年中央经济工作会议强调发展低空经济等新兴产业后,相关部门及地方政府积极响应,纷纷出台政策措施,并将低空经济纳入2024年政府工作计划。2023年10月,工业和信息化部发布的《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》提出到2025年,电动通航飞机投入商业应用,eVTOL实现试点运行。2024年3月,低空经济首次写入政府工作报告,在"2024年政府工作任务"中,重点提到了"积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎"。
空域管理政策的突破为eVTOL商业化运营提供了基础条件。2023年12月,中国民航局(CAAC)国家空管委组织制定了《国家空域基础分类方法》,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W共7类,其中G、W类为非管制空域。G类空域为真高300米以下空域,W类空域为真高120米以下区域,这为eVTOL、轻小型无人机、通用航空提供了合法的低空空域。非管制区域的管理相对宽松,飞行员本人负责飞行安全,这为低空经济发展创造了有利条件。中央空管委还于2024年11月宣布在六个城市开展eVTOL试点,授权地方政府管理600米以下空域,推动低空经济规模预计2025年突破万亿元。
地方政府也积极跟进,出台了一系列支持政策。2022年10月,《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》在空天利用方面提出突破倾转旋翼、复合翼、智能飞行等技术,研制载人电动垂直起降飞行器。2024年4月,安徽省发改委发布《安徽省加快培育发展低空经济实施方案(2024-2027年)及若干措施》,明确支持发展以eVTOL为主的城际飞行、空中摆渡、联程接驳、商务出行、空中通勤等城市空中交通新业态。深圳2023年12月发布《深圳经济特区低空经济产业促进条例》,加强对低空经济产业发展工作的领导,将低空经济产业发展纳入本市国民经济和社会发展规划。四川、湖南、江西、安徽等地也试点开放空域,为低空经济发展提供了实践基础。
在国际政策方面,各国政府也积极推动低空经济发展。美国空军于2020年启动了"敏捷优势"项目,旨在通过与多家eVTOL制造企业的紧密合作,推动商用电动飞行技术的军用化发展。2022年,美国出台《先进空中交通协调及领导力法案》,以加强美国的先进空中交通生态系统建设。欧盟通过"欧洲绿色协议"推动电动航空技术研发,并设立专项资金支持低空经济基础设施建设。日本将eVTOL纳入"未来交通战略",计划在2025年大阪世博会期间展示城市空中交通应用场景。这些国际政策动向表明,全球主要航空国家都在积极布局eVTOL新赛道,以抢占未来城市空中交通的制高点。
eVTOL产业链条较长,涉及多个环节和多个领域,可以分为上游、中游和下游三个主要部分。上游主要为原材料和零部件的供应,包括复合材料、金属材料等原材料,以及电池、电机、飞控系统等核心部件。中游为整机制造,包括各类eVTOL飞行器的设计、集成和总装。下游的主要应用场景有城市空中交通、低空物流、紧急救援、旅游观光等。未来,随着产业链的不断完善和协同发展,各环节之间的合作将更加紧密和高效,这将有助于降低生产成本、提高产品质量和推动技术创新。
表:eVTOL核心成本结构分析
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成本类别 |
占比 |
包含内容 |
技术特点 |
|---|---|---|---|
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电推进系统 |
约40% |
电机、涡扇叶片等部件 |
高功率密度、低噪音 |
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能源系统 |
约10% |
电池、管理系统等 |
高能量密度、快充能力 |
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结构材料 |
约25% |
复合材料、金属材料 |
轻量化、高强度 |
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航电系统 |
约15% |
飞控、导航、通信系统 |
高可靠性、抗干扰 |
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其他系统 |
约10% |
起落架、座椅等 |
符合航空标准 |
上游核心零部件中,eVTOL的核心成本主要集中在电驱系统和电源系统上。其中,电推进系统(含电机、涡扇叶片等部件)占比约40%,能源系统占比约10%。据统计,2023年中国eVTOL电驱市场规模已达3.92亿元,并预计至2030年将迅猛增长至145亿元,年复合增长率高达67.5%。电池技术方面,宁德时代凝聚态电池能量密度达500Wh/kg,孚能科技第二代半固态电芯量产在即。国轩高科360Wh/kg软包电池产业化,中创新航"顶流高能"电池达350Wh/kg。eVTOL持续放电倍率需达4C-5C,通过改进电池结构降低内阻,并匹配超快充网络,缩短补能时间。
中游整机制造呈现多种技术路线并存的格局。eVTOL主要有4种架构,包括多旋翼型、升力与巡航复合型(复合翼)、倾转旋翼/机翼型、倾转涵道型。多旋翼构型具备垂直起降能力强、灵活性高、稳定性高、技术难度低等优点,但是能耗高,航速较低,且噪音较大。复合翼相比多旋翼具备长航程特点,并且飞控系统简单,技术门槛较低,生产维护成本较低,但是垂直升力系统在平飞时会产生额外阻力,限制整机有效载荷。倾转旋翼具备良好的气动效率,具备较高速度和航程,但技术复杂,成本较高。目前,多旋翼及复合翼有望率先商业应用,倾转旋翼、倾转涵道是未来发展方向。
下游应用场景不断拓展,从B端逐步向C端延伸。eVTOL现阶段最主要的是替代直升机的应用场景,广泛应用于城市和区域出行的空中载人客运以及测绘、消防救援、电力巡线、警用巡查、医疗救护等领域。行业内普遍认为eVTOL会率先在载货物流、城市服务、消防救灾场景开始运营,随着技术发展和市场成熟向载人客运的核心方向发展。从低空旅游、城市观光领域为切入场景,而后逐步拓展至应急救援、交通接驳、空中通勤等场景,最终实现"空中出租车"的普惠化。预计到2030年,中国就需要超过800架eVTOL,而到了2050年,这一需求将突破2万架。
eVTOL技术发展呈现"电动化、长续航、智能化"三大趋势。纯电推进的eVTOL成为主流,细分技术路线的优势需在场景中体现。eVTOL普遍采用分布式电推进系统作为动力装置,利用电力驱动多个推进器来提供飞行动力,能有效提升飞行器气动效率、载运能力、环保性和鲁棒性等。与传统直升机使用内燃机或涡轮发动机作为动力装置相比,eVTOL具有噪音小、污染少、能效高等优势。高能量密度锂电池的技术突破,将提升eVTOL续航里程,实现中长距离城际飞行。头部企业表示,电池能量密度在300Wh/kg以上,eVTOL性能已经展现出比较好的商业化能力;当电池能量密度有望达到500Wh/kg,将会极大提升eVTOL续航里程,有潜力支持现有厂商的机型飞行400-500公里。
在智能化方面,"软件定义飞行器"和空中交通管理智能化共同加速无人驾驶愿景。得益于智能技术发展与政策支持等有利因素,eVTOL飞行器正逐步从传统的有人驾驶模式过渡到更高效的无人驾驶模式。未来eVTOL在空中交通竞争中的关键既包括飞行器设计和性能,也包括以AI为核心的软件技术,同时还需要配备高效的数字化空中交通管理系统来支持大量无人驾驶eVTOL运行。低空数字基础设施建设将助力高效安全空中交通管理,包括低成本、高精度、高可靠性的通信、导航、监视系统;基于传统气象雷达以及激光雷达等新一代传感器收集的气象数据;基于云计算、边缘计算、深度学习和人工智能的管控和调度系统;以及集成多种技术的空域数字化平台。
中国eVTOL行业竞争格局呈现出多元化特征,主要参与者包括亿航智能、小鹏汇天、沃兰特、峰飞航空、时的科技、御风未来、零重力飞机工业、沃飞长空、山河智能等,这些企业在技术路线、产品应用和市场布局等方面各具特色。亿航智能自2014年创立,并于2019年在纳斯达克成功上市,成为全球空中交通科技领域的先行者及eVTOL制造的领军者。公司核心业务涵盖空中交通、智慧城市管理、空中媒介三大板块。2018年推出的EH216旗舰产品,已获民航局三证认证,属全球首例。目前,亿航智能手持1500架eVTOL订单,与众多客户建立合作。2023年,公司总营收达1.17亿元,同比增长165%,业绩显著提升。
表:中国主要eVTOL企业产品与技术路线对比
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企业名称 |
主要产品 |
技术架构 |
最大航程(km) |
载客能力 |
取证进展 |
|---|---|---|---|---|---|
|
亿航智能 |
EH216-S |
多旋翼 |
30 |
2座 |
全球首张TC、PC证 |
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小鹏汇天 |
旅航者X2 |
多旋翼 |
35分钟续航 |
2座 |
试验阶段 |
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峰飞航空 |
凯瑞鸥 |
复合翼 |
200 |
5-6座 |
货运版获TC证 |
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沃飞长空 |
AE200 |
八轴内四倾转 |
200 |
5-6座 |
适航申请中 |
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沃兰特 |
VE25-100 |
复合翼 |
200-400 |
5-6座 |
研发阶段 |
从全球视角看,eVTOL产业布局以中美欧企业为主。美国在技术研发和产业布局方面处于领先地位,欧洲则在政策支持和市场推广方面表现突出,而亚洲则凭借其庞大的市场需求和制造能力,成为全球eVTOL推进系统市场的重要增长点。目前,北美地区占据全球eVTOL市场领先地位,占比约为34%,亚太地区占比约为25%,但到2030年亚太地区有望成为全球最大的eVTOL市场。预计到2030年,亚太地区市场份额占比有望达到45%甚至更高。这种区域竞争格局反映了各国对低空经济这一新兴战略产业的高度重视和积极布局。
eVTOL市场前景广阔,应用场景不断拓展。城市空中交通(UAM)将成为eVTOL的主要应用领域,eVTOL票价有望从200元/公里降至50元,2030年市场规模或达3000亿元,航线覆盖50个以上城市。物流领域,无人机配送成本较地面运输降低40%,2025年快递网点覆盖率将达县域市场的60%。应急领域,消防无人机响应时间缩短至15分钟,2024年已参与3000余起灾害救援。从消费者接受程度来看,目前的eVTOL主要消费者可能是发烧友或某些物流、文旅单位;然而,随着eVTOL正式进入商业化生产阶段,大型交通服务公司或飞机租赁公司将成为主要消费者;到2035年,eVTOL进入私人购买常态化阶段,消费者可能在中短距离出行中首选eVTOL。
低空经济整体市场规模将持续快速增长。2025年,中国低空经济市场规模达1.5万亿元,同比增长55.6%,其中无人机物流占比45%,空中游览占比18%,eVTOL相关业务占比约12%。预计2025-2030年,中国低空经济市场规模将保持年均25%增速,到2030年有望突破10万亿元。全球市场同样表现强劲,QYR最新调研数据显示,2024年全球低空经济市场规模已达到约2700亿美元,其中eVTOL市场规模约为140亿美元。预计到2035年,全球低空经济市场规模将增长至2万亿美元,而eVTOL市场规模则将飙升至3900亿美元。保时捷管理咨询等机构预测,2035年我国载人eVTOL市场规模将突破万亿元,物流、通勤、医疗等场景将成为核心增长极。
尽管市场前景广阔,eVTOL行业仍面临诸多挑战。技术瓶颈是首要挑战,电池能量密度、自主避障算法等仍需突破,部分核心部件依赖进口。eVTOL对安全性要求极高,但高能量密度材料(如高镍三元正极)安全性欠佳。安全风险方面,空域动态管理机制不完善,无人机扰航、数据泄露事件可能引发监管收紧。成本难题也是重要障碍,eVTOL单机成本超千万元,短期内依赖资本输血;消费级场景定价过高,公众接受度不足。科方得智库研究负责人张新原指出,eVTOL企业在核心技术研发方面应重点关注电池技术和无人驾驶系统的突破,尤其是固态电池的研发应用。固态电池因其更高的能量密度和更长的使用寿命,将对提高eVTOL的续航能力起到至关重要的作用。
应对这些挑战,需要政策、技术和商业模式的协同创新。在政策方面,加快《低空经济产业促进法》立法,明确空域管理、产业培育、技术创新等关键要素;试点"低空经济特区",在粤港澳大湾区、长三角等区域先行先试。在技术方面,设立国家级低空经济实验室,重点突破氢燃料电池、轻量化材料等核心技术;建立无人机适航认证快速通道,将认证周期从18个月压缩至6个月。在人才培养方面,在100所职业院校开设低空经济专业,实行"双证制"(学历证+无人机驾照);设立低空经济人才基金,对高端人才给予个税返还、安家补贴等支持。在供应链协同方面,eVTOL企业应加强与供应商的合作,建立稳定的供应链体系,以提高生产效率和产品质量。
未来发展趋势将围绕技术突破、政策完善和应用拓展三个方面展开。技术方面,固态电池能量密度向400Wh/kg迈进,eVTOL续航突破300公里;L4级自动驾驶飞行器进入试运行阶段。政策方面,2025年计划新增50个低空开放试点城市,空域审批时间压缩至3个工作日内;2026年起所有载人无人机需通过CCAR-92部认证。应用方面,城市空中交通(UAM)商业化加速,空中出租车航线覆盖50个以上城市,单日运送旅客超10万人次;农业数字化革命深化,无人机植保渗透率从15%提升至60%。全球化方面,中国无人机占据全球70%市场份额,eVTOL技术输出至30个国家;参与制定国际低空经济标准,话语权显著提升。
以上就是关于eVTOL行业发展环境及市场前景的分析。eVTOL作为低空经济的核心载体,正在政策支持、技术进步和市场需求的多重驱动下快速发展。尽管面临技术、安全和成本等方面的挑战,但随着产业链的不断完善和协同发展,eVTOL将在城市空中交通、物流配送、应急救援等领域发挥越来越重要的作用,为未来交通体系带来革命性变化。随着技术迭代、政策松绑与需求爆发,低空经济有望成为全球经济增长的新引擎,开启天空资源重新定义与价值挖掘的新纪元。
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