一文讀懂低空經濟：eVTOL技術

2024-06-28碼農

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eVTOL的英文全稱「 Electric Vertical Takeoff and Landing」，中文譯為「電動垂直起降」。eVTOL飛行器是一種采用電力驅動、能夠垂直起降的新型城市空中交通工具。

該技術在安全性方面達到了與民用航空客機相當的標準，即在十億飛行小時內只允許發生一次災難性事故。

噪音控制方面，eVTOL在城市執行時極為安靜，起降噪音約為70分貝，巡航噪音大約為50分貝，有效減少對周圍環境的影響。此外，eVTOL以電力為動力源，符合當前的環保要求。

經濟效益角度，無人駕駛eVTOL的單座位成本低於有人駕駛eVTOL及傳統直升機。其運營成本相較於傳統直升機降低了30%以上，與燃油動力的小型飛機相比，成本可降低約70% 。由於eVTOL具備垂直起降的特性，對地面基礎設施的要求較低，靈活性和適應力較高。

低空經濟：eVTOL行業分類

按照動力的分類方式，低空經濟系列：eVTOL行業可以分為如下類別：

低空經濟：eVTOL行業特征

eVTOL行業特征包括：1.與無人機、直升機相比，eVTOL具有顯著優勢；2.與傳統出行方式相比，eVTOL效率大振幅提高；3.可實作多場景套用。

1、與無人機、直升機相比，eVTOL具有顯著優勢

1.與無人機對比。eVTOL能夠搭載乘客和貨物，采用集中式或1對1的指揮排程，透過4G/5G網路實作全球遠端遙控，容易進行集群管理，可執行復雜任務如客運、救援等，有效載荷可達200-600公斤。相比之下，無人機主要用於短距離控制和簡單任務，有效載荷較輕（50公斤左右）。

2.與直升機相比，eVTOL通過分布式推進系統降低了故障風險，實作全自動飛行減少人為失誤，成本更低，無需駕駛員，維修成本低，實作零排放並使用綠色能源，噪音較低，體積小便於起降。這些特性使eVTOL在載重、管理、遙控能力和環保方面展現出顯著優勢，而無人機和直升機在控制距離、人為操作風險、成本和噪音等方面存在局限。

2、與傳統出行方式相比，eVTOL效率大振幅提高

1.成本方面：對比eVTOL（億航216），豪華轎車（梅賽德斯S600和寶馬760），電動SUV（特斯拉 Model X），以及輕型直升機（羅賓森R22）發現，綜合飛行器成本、道路/機場建設、司機/飛行員年薪、維修費用及排量五大方面，輕型直升機劣勢較大（各方面成本顯著提升），綜合成本及環保性電動SUV最具競爭力，eVTOL在購置成本上與豪華轎車相當，但在機場建設成本上更具優勢。

2.效率方面。eVTOL自動化水平較高，出租車、公共汽車和共享出行通常情況下不具備，由於空中交通有限路徑長度最短，通勤時eVTOL達到每小時130公裏；出租車的速度為每小時60公裏；公共汽車為每小時40公裏；共享出行與出租車相似。綜合成本及效率，eVTOL在UAM中對比豪華轎車更有經濟性，具備商業化條件。

eVTOL可實作多場景套用

未來，隨技術成熟和量產，套用範圍將顯著擴大，包括城市客運（UAM）、區域客運（RAM）、物流、商務出行、緊急醫療服務等。勞斯萊斯和羅蘭貝格研究預計，eVTOL將服務於城市與區域空中交通，涵蓋機場接送及長達250公裏城際連線，有望緩解交通擁堵，提供偏遠地區運輸解決方案，並在多個關鍵領域發揮作用。

eVTOL套用場景主要有三個關鍵條件——人口密集的城市地區、100-1,000公尺的低空領域、點對點。目前，eVTOL執行分為無人駕駛、有人駕駛兩種模式，制造商主要聚焦城市客運與貨運兩個主要方向例如，德國Volocopter公司開發的eVTOL計畫有多旋翼、2座、航程80km的VoloCity適用於空中出租車。

低空經濟：eVTOL發展歷程

自2009年以來，eVTOL技術經歷了快速發展。起始於NASA的Puffin概念，至2011年多項關鍵飛行試驗的成功，進一步證實了技術的可行性。隨後，透過各種計畫試飛和研討會，探索了eVTOL的未來潛力。

2016年， Uber Elevate的白皮書預示了按需城市航空運輸的未來。 2017年行業開始成型，隨後幾年中，行業規範化開始形成（適航審定）。

2020年至2024年，行業持續繁榮，眾多重要事件如Joby Aviation原型機亮相、億航獲得全球首張型號合格證，以及波音的亞洲市場擴張計劃，多方在eVTOL行業加碼。

低空經濟：eVTOL產業鏈分析

eVTOL產業鏈上遊：主要包括原材料和核心零部件，例如研發設計類工業軟體、關鍵原材料、電池、電機、傳感器等。這些零部件供應商為eVTOL整機制造商提供基礎元件。

eVTOL產業鏈中遊：主要包括eVTOL整機制造商，他們負責將上遊提供的零部件組裝成完整的eVTOL飛行器。

eVTOL產業鏈下遊：主要包括eVTOL的套用場景，例如交通運輸、旅遊觀光、醫療救護、消防救援等。此外，還包括低空保障與綜合服務提供商，例如飛行控制系統、空中交通管理系統等。 eVTOL行業產業鏈主要有以下核心研究觀點：

eVTOL上遊分析：碳纖維有效減輕機體重量；三元電池價格有望繼續下探。

隨著eVTOL行業對輕質材料的需求增加，預計碳纖維的套用將進一步擴大。當前市場供應過剩，碳纖維價格將保持平穩。同時，eVTOL對高效能電池的需求推動了對電池技術的創新，尤其是在能量密度、安全性和成本效益方面，三元電池成為當前首選，由於行業產能過剩顯著，預計近年三元電池將繼續下探。

eVTOL中遊分析：eVTOL市場初期表現活躍，主流訂單量介於50至100架。

eVTOL行業正在全球範圍內快速增長，以50至100架的訂單量為常態，當前市場對這一新興技術的探索興趣濃厚。億航智慧在亞洲和東南亞市場訂單眾多，而小鵬匯天和時的科技TCab Tech等公司則專註於特定市場或計畫的發展。

eVTOL下遊分析：軍工電氣化路徑下，國防投資推動eVTOL產業發展。

美國空軍的敏捷至上計畫透過軍民合作和先行測試，加速eVTOL技術的發展，並設定了五個核心技術標準以最佳化效能和套用。該計畫透過資金支持和合作研發，已向超過250家機構頒發合約，推動了超過110億美元的市場投資，顯著推進了eVTOL行業行程。

低空經濟：eVTOL行業規模

預計2024年—2030年，低空經濟：eVTOL行業市場規模由539.65億元增長至2,248.32億元，期間年復合增長率26.85%。低空經濟：eVTOL行業市場規模歷史變化的原因如下：

地面交通擁堵加劇。

當前交通擁堵問題成為城市交通的一大痛點。數據顯示，2023年中國百城中86%的城市2023年度通勤⾼峰交通擁堵指數同⽐2022年上漲，平均漲幅為7.17%，最⼤漲幅為26.92%。漲幅TOP3城市依次為烏魯⽊⻬、蘭州、秦皇島。百城中86%的城市2023年度周末交通擁堵指數同⽐2022年上漲，平均漲幅為5.82%，最⼤漲幅為 23.62%。漲幅TOP3城市依次為蘭州、武漢、⼴州。隨著城市化行程加快，地面交通系統日益飽和，導致效率下降。 eVTOL提供了一種避開地面擁堵的空中交通方式，能顯著提高城市內部以及城際之間的移動效率。

適航審定加速。

目前，全球50%左右的eVTOL計畫仍處於概念設計階段，約1/4的eVTOL計畫處於飛行測試階段。任何單位或者個人設計民用航空器，應當向民航局申請並獲得型號合格證。

根據億航及其他企業情況，eVTOL 取證周期在3年左右，2024年3月29日民航局表態將進一步提升適航審定能力，最佳化航空器適航標準、審定模式與技術，加強無人機適航審定體系和能力的建設。

根據國產多家主機廠TC申請日期推算，2025-2026年行業TC 證將密集落地，距離eVTOL行業整體商業化生產更進一步。

低空經濟：eVTOL行業市場規模未來變化的原因主要包括：預計2030年中國短途定期載客飛行eVTOL市場規模達到1,203億元。預計2030年中國載貨貨運eVTOL市場規模達到737億元。

低空經濟：eVTOL競爭格局

當前eVTOL行業參與者相對其他傳統行業較少，但由於正式開始商業化，集中度不高。

eVTOL行業呈現以下梯隊情況：第一梯隊公司有億航智慧、小鵬匯天、時的科技、沃飛長空、Joby Aviation、Archer Aviation、Lilium等創新企業及傳統航空公司如波音等，該梯隊公司已經進行了多次成功飛行測試，與航空監管機構保持密切合作，並且已經獲得或接近獲得適航證書的公司。這些公司通常擁有較強的資金支持和技術背景，可能已經開始接受預訂單，並且已經與航空公司、物流企業或政府建立了合作關系；

第二梯隊公司為磐拓航空、上海峰飛等，該梯隊企業已經初步飛行測試，具有較強的技術基礎和一定的資金支持。部份正在進行適航認證過程中的早期階段，或者與潛在客戶進行談判以確立預訂單；

第三梯隊為部份中小初創企業等有創新的想法和設計，但仍處於研究和開發早期階段的企業。

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