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eVTOL产业链全景:eVTOL产业快速发展电机潜在空间巨大

作者:小编 点击: 发布时间:2025-04-29 19:09

  

eVTOL产业链全景:eVTOL产业快速发展电机潜在空间巨大(图1)

  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引入eVTOL概念。

  2016年,Uber推出UberElevate空中出租车计划,在欧美市场掀起eVTOL热潮。同年1月,亿航智能在美国CES发布全球首款无人驾驶载人eVTOL航空器“亿航184”。

  2019年,欧洲航空安全局(EASA)发布全新航空管理规定,用于小型eVTOL飞行器适航认证,eVTOL概念获官方认可,初创公司、汽车及航空产业巨头等纷纷入局。同年,中国亿航智能在纳斯达克上市,成为全球首家上市的UAM(城市空中交通)企业。

  2023年,亿航智能EH216-S型无人驾驶航空器获全球首张eVTOL航空器系统型号合格证、标准适航证。

  2024年4月,亿航智能获中国民航局颁发的生产许可证,EH216-S无人驾驶载人航空器进入规模化生产阶段。

  无人机、直升机和电动垂直起降飞行器(eVTOL,ElectricVerticalTake-offandLanding)是低空经济三大主要应用载体。无人机广泛应用于航拍、测绘、物流、农业植保等场景,其小型化和多样化设计使其能够在复杂环境中快速部署,完成任务后可迅速回收,使用效率高。直升机依靠传统的燃油发动机驱动螺旋桨产生升力,实现垂直起降和悬停。凭借良好的机动性和载重能力,直升机在应急救援、医疗运输、海上作业等领域发挥着重要作用,但是噪音大、运营成本高。eVTOL是以电力为主要动力源的新型飞行器。因其经济、环保、轻量化的特点,符合未来城市空中交通和物流运输的发展需求。相比于无人机,eVTOL在实现了载人载物的基础上,功能更加广泛;相比直升机,eVTOL则有低碳环保、噪声低、成本低、无需跑道、稳定性好等优势。

  上游环节:聚焦于材料供应与核心装备制造,涵盖飞行汽车专用材料、关键系统组件及航空部件。其中,材料方面包括轻质高强度的铝合金、耐腐蚀的钛合金、具备优异力学性能的铝基复合材料以及高模量碳纤维复合材料等;核心装备则涵盖飞行控制系统、通讯导航系统、高效电力系统及动力电池等;航空部件主要涉及机翼、机身等结构件。

  中游环节:按产品形态可分为三类,即一体式飞行汽车(整体化设计)、分体式飞行汽车(模块化组合)及可分离式飞行汽车(具备独立运行能力)。

  下游环环:下游主要应用于物流运输、城市交通、应急救援、智慧城市、旅游观光等领域。

  飞行汽车产业链的升级将深度赋能智慧城市建设,通过立体交通网络优化城市空间利用率,利用飞行汽车的实时数据反馈提升城市管理效率(如动态调整红绿灯、预测交通拥堵)。其与5G、物联网、AI的融合可推动“空-地-云”一体化发展,例如飞行汽车与无人机的协同物流、基于低空飞行平台的环境监测等。

  我国是铝合金生产大国,近年来我国铝合金产量稳步增长。锐观咨询发布的《2025-2030年中国铝合金行业发展预测及投资咨询报告》显示,2024年中国铝合金产量达1614.1万吨,同比增长9.6%。锐观咨询分析师预测,2025年中国铝合金产量将增至1772万吨。

  中国铝合金行业涌现出了一批重点企业,它们在行业内具有较高的知名度和影响力。主要包括忠旺集团、AAG亚铝、兴发铝材、凤铝铝业、坚美铝材等。

  碳纤维是21世纪的“新材料之王”,近年来我国碳纤维行业产能快速扩张。锐观咨询发布的《2025-2030年中国碳纤维行业发展预测及投资咨询报告》显示,截至2024年底,国内碳纤维年产能达135500吨,新增产能15300吨,产能增速为12.73%。锐观咨询分析师预测,2025年中国碳纤维产能将达到150800吨。

  中国碳纤维产业呈现明显的区域集中化特征,主要集中在东部沿海的长三角(江苏、浙江、上海)和珠三角(广东),以及东北老工业基地,同时新疆、内蒙古等西部资源型省份加速布局。长三角凭借技术密集型产业链(覆盖原丝、碳纤维、复合材料全链条)和高端人才、政策支持(如苏州工业园区专项基金),聚焦风电叶片、航空航天及新能源汽车领域;珠三角依托新能源汽车产业集群(比亚迪、小鹏)和资本活跃度,以轻量化、氢能储运装备为核心应用场景;东北地区依托石化资源(丙烯腈、乙烯)和政策倾斜,以吉林碳谷为代表的企业在全球原丝市场占据主导地位(市占率超50%),成本控制能力突出(原丝单价低于3万元/吨);西部则依托煤炭、电力等低价资源和政府规划(如内蒙古“十四五”产业规划),以原丝生产、碳化等初级加工为主,但下游延伸不足。整体形成东部“技术+应用”双轮驱动、东北把控原材料命脉、西部低成本扩张的差异化格局,未来需突破技术瓶颈、完善产业链协同及拓展应用场景。

  飞行汽车的核心系统包括飞控系统、通讯系统、导航系统和电力系统。飞控系统作为“大脑”,通过传感器(如IMU、GPS)和算法实现飞行姿态控制与垂直起降/水平飞行的模态切换,需解决多旋翼与固定翼的平稳过渡及冗余设计;通讯系统基于5G-A通感一体化技术,支持低延迟、高可靠性的实时数据交互,Kaiyun入口网址连接地面站、空管系统与其他飞行器;导航系统依赖高精度GNSS(如北斗/GPS)和MEMS传感器,结合数据融合算法提供厘米级定位与抗干扰的航迹规划;电力系统采用高能量密度电池(如固态/半固态电池)、高效电机及冗余动力管理技术,满足能量密度(≥320Wh/kg)和轻量化要求,并通过冗余设计保障紧急降落的可靠性。这些系统通过协同工作与冗余设计,确保飞行汽车在安全、效率和环境适应性上的综合性能。

  近年来,动力锂电销量持续攀升。锐观咨询发布的《2025-2030年中国动力锂电池市场前景及投资发展战略研究报告》显示,2024年中国动力锂电池销量为791.3GWh,同比增长28.4%。锐观咨询分析师预测,2025年中国动力锂电池销量将达935.2GWh。

  动力电池在工业中作为关键能量源,为电动车辆、储能系统等提供动力和电能存储,推动工业向绿色、高效方向发展,而随着新能源产业的蓬勃发展,市场对动力电池的需求急剧增长,技术不断进步,政策大力扶持,使得动力电池企业纷纷兴起以满足市场需求。

  相对于传统飞行器,eVTOL具备智能、安全可靠、经济环保等诸多优势。当前,全球eVTOL市场正处于快速发展的初期阶段。锐观咨询发布的《2025-2030全球与中国飞行汽车市场现状及未来发展趋势》显示,2020年至2024年全球eVTOL销量从25架增长至130架左右,年均复合增长率达51.01%。锐观咨询分析师预测,2025年全球eVTOL销量将达到270架。

  近年来,eVTOL广阔的发展前景吸引了众多航空航天企业、汽车企业、科技公司入局,全球已有超过800家企业或机构正在研发eVTOL产品,全球eVTOL市场规模快速增长。锐观咨询发布的《2025-2030全球与中国eVTOL市场现状及未来发展趋势》显示,2023年全球eVTOL市场规模达到125.3亿美元,较上年增长12.38%,2024年市场规模达到约140.8亿美元。锐观咨询分析师预测,2025年中国eVTOL市场规模将增至158.2亿美元。

  eVTOL作为低空经济中新兴且关键的载体,有望成为增长最为迅猛的领域。在低空经济政策的有力推动以及eVTOL商业化进程加速的双重影响下,中国eVTOL市场规模正迅速扩容。

  依据锐观咨询发布的《2025-2030全球与中国eVTOL市场现状及未来发展趋势》报告,2023年中国eVTOL市场规模攀升至9.8亿元,较上年同比增长77.3%。到2024年,市场规模进一步扩大,约达32亿元。锐观咨询进一步预测,2025年中国eVTOL市场规模将持续增长,有望增至57.5亿元。

  从eVTOL零部件价值量角度来看,动力系统作为eVTOL核心结构的关键组成,以电机和电控为主要构成部分,其集成成本占比在各核心结构中位居首位。依据Lilium公司数据,在其eVTOL成本结构里,动力系统占比最高,约达40%;结构和内饰占比约25%;航电和飞控占比约20%;能源系统占比约10%;装配件占比约5%。

  eVTOL动力系统蕴含着巨大的市场潜力,尚待进一步挖掘。其市场规模主要以eVTOL整机的需求规模为衡量基准。随着亿航智能成为国内首个集齐“四证”的eVTOL主机厂,中国无人驾驶载人航空器正从试点阶段大步迈向商业化征程,这也将带动eVTOL电机的市场空间同步拓展。

  eVTOL根据构型有三种主流的技术路线,分别为多旋翼、复合翼、倾转旋翼,在此基础上衍生出倾转涵道风扇+完全矢量控制和隐藏式推进系统+无翼设计等其他技术路线。

  多旋翼构型通过电机驱动并调控旋翼产生升力和推力以实现飞行,其构造相对简单、成本较低、可靠性高,适合短距离飞行场景。然而,其较低的有效载荷和较短的航程也限制了它的商业化应用。

  复合翼构型结合了固定翼和多旋翼的优势,形成复合式气动布局,搭载水平推力系统,有效提升航程和飞行速度。其体积更大,载人载物能力也更强。待续航技术和能力突破后,应用场景更加广阔,长期的商业化前景更广。

  倾转旋翼构型通过旋翼的倾转来实现飞行器在垂直起降、悬停和平飞之间的切换,并具备较高的速度和航程,既可在城市中垂直起降,又可在长距离飞行时以高速巡航,适应不同出行需求。但技术复杂性和较长的研发周期对于许多初创企业而言是阻力。

  复合翼和倾转旋翼构型凭借更好的经济性和覆盖更多应用场景的能力逐渐成为eVTOL主流构型。根据美国垂直飞行协会(VFS),截至2024年5月,全球eVTOL概念产品数已超过1000个,来自全球430多家设计机构。其中倾转旋翼产品如时的科技E20、零重力ZG-T6、沃飞长空AE200,数量为360个;多旋翼构型产品如亿航EH-216S、小鹏汇天的旅航者,数量为302个,占比分别为36%、30%;复合翼构型产品如峰飞航空盛世龙,占比为17%。Kaiyun入口网址倾转涵道风扇+完全矢量控制型和隐藏式推进系统+无翼设计构型具有独特的气动布局和低阻力设计,但制造成本高,并非当前主流的构型选择。

  目前,中国飞行汽车相关A股上市企业主要分布在广东省,共10家。浙江省和江苏省分别为7家和6家,排名第二第三。

  随着大数据、人工智能、物联网、云计算等新一代信息技术的广泛应用,中国智慧城市建设步伐不断加快。锐观咨询发布的《2025-2030年中国智慧城市行业市场调研及投资前景预测报告》显示,按投资价值计,中国智慧城市市场规模由2020年的15万亿元增长至2024年的36.8万亿元,复合年增长率为25.2%。锐观咨询分析师预测,2025年中国智慧城市市场规模将达到45.3万亿元。

  中国物流与采购联合会数据显示,2024年全国社会物流总额为360.6万亿元,按可比价格计算,同比增长5.8%,增速比上年提高0.6个百分点。锐观咨询分析师预测,2025年中国社会物流总额将达369.2万亿元。

  锐观咨询发布的《2024-2029年中国安全应急装备行业发展洞察与市场前景预测研究报告》显示,近年来,云计算、物联网、虚拟现实等新一代信息技术在安全应急领域不断融合应用,我国安全应急装备供给与应用水平显著增强,2024年达到了2.4万亿。锐观咨询分析师预测,2025年中国安全应急产业规模将达2.8万亿元。

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