在动力系统上,eVTOL的动力系统采用完全电气化的电推进技术,从能源系统的源头重塑了飞行器动力体系架构,通过电机驱动升力和推进装置来提供飞行器所需的部分或全部动力。由于eVTOL电机、电控与新能源汽车结构相近,目前国内eVTOL厂商的动力系统国产化程度较高,目前已知峰飞航空、御风未来等产品核心模组实现100国产自研。
在飞控系统上,对于民用载人飞行场景,全球范围内满足适航要求的飞控供应商呈现出高度垄断状态,核心技术掌握在Honeywell,Collins,Garmin,Thales和BAE等几家航电巨头手中。国内目前飞控系统供应商以传统军工背景机构为主,包括中航618所、航天、北航、南航等。另有一批新兴民营企业也涉足此领域,包括狮尾智能、边界智控、创衡控制、翔仪飞控等。
关于通讯系统,目前eVTOL可通过5G网络实现更高的数据传输速率和更低的延迟,有助于提高飞行控制的实时性和可靠性。其次是为eVTOL飞行汽车提供卫星导航的供应商,提供更高精度的定位服务,确保飞行安全和优化飞行路径。这些相关企业不仅提供硬件设备,还开发相应的软件和服务,以支持eVTOL的商业化运营。
图国内eVTOL能源系统相关公司基本情况
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在零部件、材料、及其他供应链方面,eVTOL对于材料的要求相对门槛较高。制作eVTOL机体制造通常需要使用轻质且强度高的材料,如碳纤维复合材料、铝合金、钛合金等。这些材料能够提供良好的强度重量比,有助于提高飞行器的性能。这也预示了对于新型材料如碳纤维逐渐扩大的市场需求和应用前景。
中国的低空经济产业链是一个复杂而高度集成的系统,涵盖了从原材料到最终应用的完整流程。该产业链主要分为上游、中游和下游三个部分,每个部分各自承担不同的功能,协同作用以推动低空经济的发展和应用。
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上游部分主要包括研发、关键原材料和零部件的生产。研发方面,涉及计算机辅助设计(CAx)、电子设计自动化(EDA)、产品生命周期管理(PLM)等工具和技术。这些研发工具和技术为低空经济产品的设计和开发提供了基础支持。
关键原材料包括钢材、铝合金、工程塑料、陶瓷基材、碳纤维、玻璃纤维、树脂基材和复合材料等。这些材料为低空经济产品提供了必要的物理和化学特性,确保产品的性能和可靠性。
零部件方面,芯片、板卡、电池、电机、陀螺等是低空经济产品的核心组成部分。这些零部件需要具备高精度和高可靠性,以满足低空经济产品在复杂环境中的应用需求。
中游部分是低空经济产业链的核心,涵盖载荷、低空产品和地面系统等方面。载荷部分包括摄像机、传感器和云台等,这些设备是低空经济产品执行各种任务的关键。
低空产品包括无人机、航空器、高端装备、配套产品、低空保障和综合服务等。这些产品和服务形成了低空经济的主体,广泛应用于各种行业,如物流、农业、旅游、消防、应急等。
地面系统部分则涉及遥控监测、系统监控、数据处理、起降系统、辅助设备和指挥系统等。这些系统确保了低空经济产品在使用过程中的安全和高效运行,提供了必要的技术支持和保障。
下游部分主要关注低空经济与其他产业的融合和应用。具体包括低空经济与物流、农业、旅游、消防、应急等多个领域的结合。
低空经济 物流:通过无人机等低空产品,提升物流运输的效率和覆盖范围,特别是在偏远和交通不便的地区。
低空经济 农业:利用低空经济产品进行农田监测、农药喷洒和数据采集,提升农业生产的智能化和精准化水平。
低空经济 旅游:通过低空产品提供空中观光、航拍等服务,丰富旅游项目的内容和体验。
低空经济 消防:在火灾等紧急情况下,利用无人机进行快速侦察和信息传递,辅助消防工作。
低空经济 应急:在自然灾害和突发事件中,低空经济产品能够提供快速的应急响应和救援支持。
中国的低空经济产业链通过上游的原材料和零部件供应、中游的核心产品制造和地面系统支持,以及下游的产业融合,形成了一个完整而高效的生态系统。如之前所说,eVTOL在所有适用于低空经济的飞行器占有重大优势。在此之上,eVTOL还是低空经济中游中重要的产品节点。由此来看,如果低空经济的相关政策扶持和落地进展顺利,eVTOL的市场应用前景和发展将会越来越广阔,随着低空经济的蓬勃发展一起扩大。
2.2eVTOL商业模式
中国飞行汽车eVTOL(电动垂直起降飞行器)的商业模式涵盖了从研发制造到市场应用的各个方面,形成了一个完整的生态系统。首先,在研发与制造环节,原材料供应商提供高性能材料如碳纤维和铝合金,确保飞行器的轻量化和高强度。关键零部件制造商则生产包括电池、电机和传感器在内的核心组件,为eVTOL的高效运行提供技术支持。整机制造企业负责eVTOL的设计、组装和测试,将先进技术转化为市场产品。
在市场应用方面,城市空中交通(UAM)是eVTOL的主要应用领域之一,通过提供空中出租车服务来解决城市交通拥堵问题,提升出行效率和舒适度。物流运输利用eVTOL进行快速、精准的货物运输,尤其在城市间和偏远地区的配送中表现出显著优势。紧急救援与医疗服务中,eVTOL能够提供快速响应的救援和医疗运输服务,如在自然灾害和事故现场快速转运伤员。此外,eVTOL还可用于农业与环境监测,进行农田监测和环境监控,提高农业生产效率和环境保护水平。
运营与服务方面,eVTOL提供租赁与共享服务,使用户能够按需使用,降低拥有成本并提升使用灵活性。售后服务包括维护、维修和升级,确保飞行器的安全和高效运行。数据服务通过分析飞行过程中收集的大量数据,提供增值服务如环境监测和数据分析。
政策与监管是eVTOL商业模式的重要组成部分,适航认证确保eVTOL的安全性和可靠性,并获得国家和国际飞行许可。空域管理政策则保障飞行安全和空域资源的合理利用。同时,制定和完善相关法律法规,保障eVTOL的合法运营并规范市场行为。
在合作与生态建设方面,eVTOL产业通过与汽车制造商、科技公司和城市规划部门等建立合作关系,共同推动技术和市场的发展。组建产业联盟,促进技术交流和标准制定,推动行业的健康发展。
千际投行认为,中国飞行汽车eVTOL的商业模式通过多样化的路径,在城市空中交通、物流运输、紧急救援和农业监测等领域展现出广阔的应用前景。政策支持和产业合作为eVTOL的商业化提供了坚实的保障,这些模式的协同发展必将推动eVTOL行业的快速成长和普及。
2.3eVTOL技术发展
eVTOL飞行器生产制造的核心技术体系涵盖了多个关键领域,这些领域的先进技术和协调发展对eVTOL的性能、经济性和市场竞争力至关重要。
构型与总体参数设计技术:构型与总体参数设计技术在eVTOL飞行器的设计过程中起到至关重要的作用。这项技术涉及对飞行器的尺寸、重量、动力分布等基本参数的优化,以满足特定的性能要求和应用场景。通过精准的设计和参数调整,确保飞行器在各种飞行条件下都能表现出色,同时具备较高的效率和稳定性。
低气动噪声设计技术:低气动噪声设计技术是通过优化电动垂直起降飞行器的旋翼设计和降低气动干扰,显著减少飞行过程中产生的噪声。这项技术对于eVTOL在城市环境中的应用尤为关键,因为低噪声水平能够满足城市交通的环境要求,提升飞行器在城市空中交通中的适用性和公众接受度。
电推进系统技术:电推进系统技术是eVTOL飞行器的核心动力系统。该技术通过电池作为能源源,由电机驱动旋翼或推进器,为飞行器提供动力。电推进系统包括电池技术、电机与电控技术,这些技术共同作用,确保飞行器能够高效、稳定地完成垂直起降和水平飞行任务。高效的电机设计和可靠的电控系统是电推进系统技术的关键,直接影响飞行器的性能和安全性。
飞行控制技术:飞行控制技术负责确保eVTOL飞行器在飞行过程中的安全性和稳定性。通过综合传感器、算法和控制机构,飞行控制系统能够对飞行器的姿态进行精确控制,实现对飞行器运动的精确操控和自动驾驶功能。这项技术的可靠性和精度对于飞行器的整体性能和操作体验至关重要。
图eVTOL核心技术体系
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适航技术:适航技术包括评估和确保电动垂直起降飞行器满足安全飞行要求的一系列标准和方法。适航技术涉及飞行器设计、性能、系统可靠性和维护程序的认证和监督,确保飞行器在实际应用中能够安全可靠地运行。
机体结构与材料技术:eVTOL的机体结构需具备轻量化和高强度的特点,以保证飞行器在满足安全要求的同时,具备较高的载重能力和飞行效率。先进复合材料和结构优化设计技术在这方面尤为关键。这些技术不仅可以提升飞行器的耐用性,还能有效减轻重量,提高飞行效率和续航能力。
航电系统与飞行控制技术:航电系统包括导航、通讯、传感器和自动驾驶等子系统。飞行控制技术则涉及飞行器的姿态控制、路径规划和避障功能。这些技术需要高度集成和智能化,以确保飞行的安全性、稳定性和自主性。航电系统和飞行控制技术的协同工作,是实现eVTOL自动化飞行和智能管理的基础。
电池和能源管理技术:电池是eVTOL的主要能源来源,其能量密度、充放电效率和循环寿命对飞行器的续航能力和运营成本有直接影响。能源管理技术则包括对电池状态的实时监控和优化管理,以延长电池寿命和提高能源利用效率。这项技术对eVTOL的整体性能和经济性有着直接的影响。
制造与装配技术:eVTOL的生产需要高度精密和自动化的制造技术,包括3D打印、机器人装配和先进的质量控制方法。这些技术能够提高生产效率、降低成本并确保产品质量的一致性。精密制造和高效装配技术是实现大规模生产和市场化应用的关键。
软件与系统集成技术:软件与系统集成技术涵盖了飞行控制软件、导航系统、地面控制系统和与城市空中交通(UAM)基础设施的无缝连接。这些软件系统需要具备高可靠性和实时响应能力,以支持复杂的飞行任务和多样的操作场景。高效的软件和系统集成技术确保了eVTOL的安全、智能和高效运行。
图国内飞行汽车相关公司发明专利TOP10
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2.4政策监管
在我国,飞行汽车的监管涉及多个国家级部门,主要包括中国民用航空局(CAAC)、国家发展和改革委员会(国家发改委)、交通运输部以及工业和信息化部。这些部门合作制定和执行有关飞行汽车的政策与规范,以确保新兴的飞行汽车技术能够安全、有效地融入现有的交通系统中,同时促进航空技术的发展与创新。
中国民用航空局(CAAC)是飞行汽车监管的核心机构,负责飞行汽车的适航认证、安全监管以及日常运营的监督。CAAC确保所有飞行汽车设计和运营符合国家航空安全标准,涵盖从飞行测试到商业运营的全过程。
国家发展和改革委员会(国家发改委)则负责协调资源,制定与经济相关的长远发展规划。在飞行汽车领域,国家发改委主导制定与低空经济相关的宏观政策和创新驱动的发展策略,支持技术研发






