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机械设备行业eVTOL专题报告:eVTOL处于0~1过程应用前景广阔-240320(46页).pdf

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机械设备行业eVTOL专题报告:eVTOL处于0~1过程应用前景广阔-240320(46页).pdf

1、1中 泰 证 券 研 究 所专 业 领 先 深 度 诚 信证券研究报告2 0 24.0 3.2 0eVTOL处于0-1过程,应用前景广阔eVTOL专题报告分析师:曾彪分析师:曾彪执业证书编号:执业证书编号:S0740522020001Email:分析师:分析师:朱柏睿朱柏睿执业证书编号:执业证书编号:S0740522080002Email:2CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所1低空经济发展历程及现状31.1 1.1 低空经济的概念和构成低空经济的概念和构成 定义:定义:低空经济是

2、指,以民用有人驾驶航空器和无人驾驶航空器的低空飞行活动为主体,辐射带动航空器研发、生产、销售,以及低空飞行活动相关的基础设施建设运营、飞行保障、衍生综合服务等领域产业融合发展的综合经济形态。低空经济低空经济、通用航空通用航空、无人机的关系:无人机的关系:低空飞行活动包括警用航空活动、海关航空活动、通用航空、无人机飞行。空域高度:空域高度:低空飞行活动主要是1000m以下的无人机、有人机市场。自2013年以来,以大疆为代表的1000m以下工业无人机+消费级无人机的制造产业链已基本成熟,占据了全国低空85%的市场。通用航空是低空经济的重要组成部分。图表1:低空经济内涵图表2:低空经济、通用航空、无

3、人机的关系资料来源:中航通信息研究所,无人系统创新,中泰证券研究所41.2 1.2 低空经济的发展历程低空经济的发展历程 低空经济的发展历程:低空经济的发展历程:全球低空经济发展至今,先后经历了早期应用探索阶段和规范化发展阶段。在早期,由于低空技术不成熟,因此以低空旅游和在农业、工业的探索应用为主。2010年以后,随着低空飞行技术的愈发成熟和应用的多元化,规范化监管成为这一时期各国低空经济发展的主要任务。当下全球低空经济正处于进一步的应用普及阶段。图表3:低空经济的发展历程资料来源:中航通信息研究所,前瞻产业研究院,中泰证券研究所51.3 1.3 低空经济的应用场景低空经济的应用场景资料来源:

4、前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表4:低空经济的各种应用场景 生产作业类:生产作业类:低空经济+物流、低空经济+农业、低空经济+牧业、低空经济+渔业、低空经济+电力等。公共服务类:公共服务类:低空经济+消防、低空经济+巡检、低空经济+测绘、低空经济+医疗、低空经济+警用等、低空经济+短途运输。航空消费类:航空消费类:低空经济+旅游、低空经济+飞行培训、低空经济+航空运动等。61.4 1.4 低空经济的发展现状低空经济的发展现状-全球全球 全球无人机市场快速增长全球无人机市场快速增长,低空通航飞机增速稳定:低空通航飞机增速稳定:2013-2022年,无人机行业投资规模由1.21亿美元增长至48.

5、06亿美元。2013-2022年,全球通用飞机交付量整体呈波动上升趋势,2022年全球交付量达到2818架,同比增长6.5%,全球通用航空飞机销售额达 229亿美元,较2021年同期增长6.16%。2023年全球活塞飞机、活塞直升机、涡轮直升机交付量同比增长12%、8%、10%。图表5:全球低空经济的市场规模资料来源:中航通信息研究所,飞行邦,中泰证券研究所飞机类型2022年2023年增长率活塞飞机(架)1505168211.8%涡轮螺旋桨飞机(架)5826389.6%公务机(架)7127302.5%飞机总数(架)279930509.0%飞机总价(亿美元)2292342.2%活塞直升机(架)1

6、942097.7%涡轮直升机(架)68275310.4%直升机总数(架)8769629.8%直升机总价(亿美元)404411.2%2023年全球通用航空器交付量和交付金额2023年全球通用航空器交付量和交付金额71.4 1.4 低空经济的发展现状低空经济的发展现状-全球全球 美国通用航空发展领先美国通用航空发展领先,中国无人机规模领先:中国无人机规模领先:全球通用机场数量美国高居第一,巴西和澳大利亚分别超3000、2000座,国内尚不足500座;全球无人机运行规模中国有绝对优势,美国第二,剩下的国家均不到20万架。图表6:全球低空经济的市场规模资料来源:前瞻产业研究院,中泰证券研究所81.5

7、1.5 低空经济的发展现状低空经济的发展现状美欧美欧 近10年美国通用航空器交付量在1500-1800架之间,近3年呈上升趋势。2023年5月,美国联邦航空管理局发布城市空中交通运行概念2.0白皮书,设计了UAM(Urban Air Mobility)管理体系架构,特点是市场参与度高、FAA仅作宏观把控。通航飞机未来向着自动化程度更高的方向发展。人在回路中:人总是要直接控制自动化系统;人在回路上:人主动监视系统并在需要时可完全控制系统;人在回路外:人被动监视系统,只在得到自动化系统的通知、请求等才采取行动,仅处理不可调和的矛盾和规则集合之外的复杂情况。图表7:美国通用航空器交付量资料来源:中航

8、通信息研究院,美国联邦航空管理局,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表8:美国城市空中交通运行方式演变91.5 1.5 低空经济的发展现状低空经济的发展现状美欧美欧 欧洲通用航空主要领域:1)复杂的公务机和轻型喷气机执行运营;2)休闲滑翔机或气球飞行。3)其他活动如航空作业、航空训练、航空体育或飞行表演。低空经济方面,德国等注重无人机技术研发;英国等重视在产业的广泛应用,如农业监测、建筑物测量、物流配送等。资料来源:中航通信息研究院,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表9:欧洲低空经济发展现状101.5 1.5 低空经济的发展现状低空经济的发展现状美欧美欧 全球固定翼通航飞机的采购占比:全球固定翼

9、通航飞机的采购占比:根据美国通用航空制造商协会(GAMA)公布的2023年全球通用航空器交付和销售额统计报告,2023年全球通航飞机采购中,北美、欧洲、拉美、亚太、中东&南非的占比分别为71%、12%、7%、7%、3%。2020-2023年北美采购固定翼通航飞机的占比一直在60%以上,并且还有小幅提升的趋势。欧洲的占比下滑 全球活塞飞机采购占比:全球活塞飞机采购占比:2023年北美占比77%,近几年也有小幅提升的趋势。欧洲的占比下滑。图表10:2023年全球固定翼通用飞机采购占比资料来源:飞行邦,中泰证券研究所图表12:近年来全球通航飞机采购占比变化图表11:2023年全球活塞飞机采购占比图表

10、13:近年来全球活塞飞机采购占比变化111.6 1.6 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国政策中国政策2000年起,国家空管委办公室在军航空管系统组织了小规模试点。2010年8月,国务院中央军委下发关于深化我国低空空域管理改革的意见,正式开启我国低空空域管理改革。截至目前,国家空管委办公室已相继在全国组织了3轮较大规模的低空空域管理改革试点,目前发展低空经济由国家机构统一规划、制订政策,具体管理和实施层面的事权下放到地方政府。2023年11月2日,发布关于征求中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿),综合考虑飞行规则、空域环境、航空器性能、空中交通服务等因素,空域分为管制空域(A、B、C

11、、D、E类)和非管制空域(G、W类)。资料来源:中航通信息研究所,国家空域基础分类方法,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表14:中国低空空域管理改革历程图表15:国家空域基础分类示意图121.6 1.6 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国政策中国政策 按照最新的国家空域基础分类方法规定,6000米以下的空域,除了B类和C类这两类临近机场的空域以外,均可以运行通用飞机和无人机。按照主流分类,高度1000米以下是低空经济的主要运行区域。对于无人机而言,不需要考虑人的因素,飞行高度只取决于发动机的动力形式,主要考虑的是燃油经济性,只要不影响A类空域的民航飞机运行,不干扰B类和C类民航和通用机场

12、附近的起降,无人机都可以正常运行。B类C类会穿越多类空域。W、G类空域还需要注意条例的第十四条规定的空域。资料来源:中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿),通航信息,中泰证券研究所图表16:B类C类会穿越多类空域图表17:W、G类空域除需要排除B、C类空域外还需要注意条例的第十四条规定的空域131.6 1.6 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国政策中国政策资料来源:中华人民共和国空域管理条例(征求意见稿),通航信息,中泰证券研究所图表18:中华人民共和国空域管理条例的第十四条规定的空域 空中禁区:空中禁区:国家重要的政治、经济、军事等核心要害目标上空,可以划设空中禁区。空中限制区:空中

13、限制区:重要目标、武器试验场、靶场、残骸坠落区、重大活动现场等上空,可以划设空中限制区。空中危险区:空中危险区:对空射击(发射)场(平台),军事活动空域、残骸坠落区等上空,可以划设空中危险区。临时空域:临时空域:空域管理和飞行任务需要的,可以划设临时空域。141.6 1.6 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国政策中国政策资料来源:中航通信息研究院,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表19:中国低空经济国家层面政策151.6 1.6 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国政策中国政策资料来源:中航通信息研究院,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表20:中国各地的低空经济政策161.7 1.7

14、 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国市场规模中国市场规模 根据央视新闻,2023年中国低空经济规模超5000亿元人民币,预计2030年将提升至20000亿以上,复合增速22%。根据中国民航局发布的“十四五”通用航空发展专项规划,2025年通用航空器在册数、经营性无人驾驶航空器数量、在册通用机场数量分别较2022年增加17%、47%、28%。资料来源:中国民航局,中商情报网,亿航智能,中泰证券研究所图表21:中国低空经济市场规模预测图表22:中国十四五通用航空发展规划171.7 1.7 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国通用航空中国通用航空资料来源:中国民航局,弗若斯特沙利文,前瞻产

15、业研究院,中泰证券研究所图表23:中国通用机场类型和数量(座)图表24:中国通用机场飞行场地分类和数量(座)图表25:中国通用航空器类型占比图表26:中国通用航空机场数量及增速图表27:中国通用航空器飞行时长及增速181.7 1.7 低空经济的发展现状低空经济的发展现状中国无人机中国无人机资料来源:中国民航局,弗若斯特沙利文,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表28:中国民用无人机注册量及增速图表29:中国民用无人机行业需求结构图表30:中国民用无人机驾驶执照数量及增速 我国民用无人机注册数量快速增长。2022年全国民用无人机注册达95.8万架,同比增长15.14%。民用无人机步入持证上岗时代,

16、根据中国民用航空局公布的数据,2022年全行业民用无人机有效驾驶员执照15.28万本,同比增长26.49%。从应用领域看,国内民用无人机需求30%来自测绘和地理信息,26%来自农林植保,安防监控、巡检、快递物流分别占比10%左右。191.8 1.8 低空经济的产业链结构低空经济的产业链结构 上游:上游:研发、原材料、核心零部件。研发包括各种工业软件,原材料包括钢材、铝合金、高分子材料等,零部件包括芯片、电池、电机。中游:中游:无人机、低空航空器的制造,配套产品;载荷;地面系统与综合服务。下游:下游:先要进行飞行审批、空域备案等,应用是低空经济与各种产业的融合。资料来源:前瞻产业研究院,中泰证券

17、研究所图表31:中国低空经济产业链结构201.8 1.8 低空经济的产业链结构低空经济的产业链结构资料来源:国家低空经济融合创新研究中心,前瞻产业研究院,中泰证券研究所图表32:中国低空经济上市公司数量图表33:低空经济上市公司总收入图表34:2022年低空收入前三上市公司图表35:中国低空经济分类型上市公司数量(家)图表36:低空经济分类型上市公司总收入(亿元)图表37:2022年低空收入分类型占比21CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所2EVTOL发展前景222.1 eVTOL

18、2.1 eVTOL的发展历程的发展历程资料来源:重庆汽车工程学会,深企投研究,中泰证券研究所图表38:eVTOL的发展历程232.2 eVTOL2.2 eVTOL的构型的构型资料来源:中汽中心,保时捷管理咨询,中泰证券研究所图表39:飞行汽车的主要构型示例 飞行汽车的整机构型分为五种:多旋翼构型,复合翼构型,倾转构型,倾转涵道风扇+完全矢量控制,隐藏式推进系统+无翼设计。多旋翼:多旋翼:占地空间小,可垂直起降,精准悬停,操作简单,技术难度相对较小。能效较低,航程短,仅适用于短途运输。复合翼:复合翼:能效较高,载人数量通常更多,更加安全稳定,能够使灾难级故障率大幅下降。固定翼占地面积较大,不易折

19、叠,该机型难以改造成陆地汽车形态。倾转构型:倾转构型:倾转旋翼载人飞行器兼具直升机(或多旋翼)和固定翼载人飞行器的优点。结构复杂度最高,控制难度也最大。倾转涵道:倾转涵道:涵道风扇替代螺旋桨减少安全隐患,续航里程可以达到 300km。目前该方案并非主流构型,可参考经验少。隐藏式推进系统:隐藏式推进系统:折叠形态下占地面积小于其他固定翼/倾旋翼飞行器,无缝衔接开放道路与飞行的两段需求。同时搭载陆地及飞行两套动力系统,在飞行及陆地行使层面会增加额外的自重。图表40:飞行汽车的主要构型参数对比242.3 eVTOL2.3 eVTOL的应用场景的应用场景资料来源:保时捷管理咨询,中泰证券研究所图表41

20、:eVTOL的主要应用场景 本质上电动的消费级和工业级无人机也算eVTOL,但是行业内主流所说的eVTOL不包括上述两种,主要特征:1)多旋翼、复合翼、倾转翼构型;2)可以坐4-5名乘客;3)速度200-350Km/h;4)航程150-300Km;5)载重300-500Kg。eVTOL载货:货物运输、紧急运输;考虑性价比,预计应用场景有限。eVTOL载人:城市客运(UAM)、区域客运(RAM)、紧急救援、军警、私人家用等。载人eVTOL的应用场景和适配客群非常广泛,从政府、医院等公共部门到私人个体。预计随着eVTOL产业的快速发展,类似汽车行业共享出行模式,专业化机队运营商将会在不久的将来出现

21、。252.4 eVTOL2.4 eVTOL的比较优势的比较优势资料来源:航电科技圈,中泰证券研究所图表42:eVTOL跟无人机的对比 eVTOLeVTOL相比无人机的优势:相比无人机的优势:eVTOL可以载人;无人机只能载货。eVTOL可以实现远程控制、调度运行;无人机通常为100-3000m的短程控制。eVTOL可执行复杂任务;无人机功能有限。eVTOL有效载荷可达500Kg;工业级无人机100Kg以上,消费级不到50Kg。图表43:eVTOL跟直升机的对比序号序号eVTOLeVTOL无人机无人机1可以载人也可以载货不可以载人2集中式指挥调度1对1控制或集中式控制3某些厂商可提供远程遥控大多

22、数仅为100-3000m的短程控制4集群管理(容易)管理困难5可执行复杂任务(客运、救援、灭火)功能有限(物流、航拍、视频等)6有效载荷可达200-500Kg工业级载荷100Kg以上,消费级更少序号序号eVTOLeVTOL直升机直升机1搭载多个螺旋桨的分布式推进系统1-2个螺旋桨,故障风险高2可全自动飞行,避免认为失误有人为失误导致的事故风险3价格较低价格较高4可以无驾驶员成本驾驶员成本高5低维修成本高维修成本6低噪音高噪音7零排放、绿色能源燃料成本高,不环保8体积小,起降要求低体积大,停机坪面积大 eVTOLeVTOL相比直升机的优势:相比直升机的优势:eVTOL搭载螺旋桨数量多(4-8个)

23、,单个螺旋桨失效导致的事故风险小。部分eVTOL可实现自动飞行,节约驾驶员培训和雇佣成本,避免人为失误。eVTOL全电推动,低噪音、舒适性佳,零排放。eVTOL设计紧凑、体积小,对起降场地的要求较低,适合城市运行。262.4 eVTOL2.4 eVTOL的比较优势的比较优势资料来源:滴滴豪华车、,保时捷管理咨询,中泰证券研究所不同距离用时对比:不同距离用时对比:当距离当距离5050KmKm:汽车因不需要前置准备时间,用时最短;当距离在当距离在KmKm之间:之间:eVTOL综合用时最短,飞机因较长的前置时间(抵达机场、安检等),用时长于eVTOL;当距离当距离400400K

24、mKm:民航飞机体现出长航程下的速度优势,用时最短。城际交通优劣势对比:城际交通优劣势对比:与汽车与汽车、高铁相比:高铁相比:eVTOL在特定路程范围内,具有高效便捷、低噪音、低碳排放、舒适私密等优点,与直升机等传统飞行器相比:与直升机等传统飞行器相比:eVTOL具有成本、时间、舒适、环保优势。因其轻量化、模块化和分布式电驱动架构的产品特点,整体运维成本和复杂度较直升机相比,也具有比较优势和竞争力。并且随着eVTOL产品的大规模量产,预计单程票价将最终与豪华汽车趋同。图表44:eVTOL与现有主流交通运输方式出行用时对比图表45:各类出行方式优劣势比较,以上海-苏州为例272.5 2.5 中国

25、民用航空规章体系(中国民用航空规章体系(CCARCCAR)资料来源:E通航,中国民航局,中泰证券研究所我国民航法律规范体系:我国民航法律规范体系:民航法、民航法规、民航行政规章、民航规范性文件。中国民航行政规章又包括数百部具体的规则:中国民航行政规章又包括数百部具体的规则:行政程序、航空器适航与维修、运行合格审定、相关人员执照及合格审定、空中交通管理、机场建设与管理、安保、航空器搜寻与救援、事故调查等内容。航空器规章:航空器规章:是局方对航空器适航与维修、国籍登记管理的规章,包括对不同类飞机的适航规定与标准、持续适航与安全改进、航空器部件、航空器维修与改装、国籍登记、航空器权利登记等内容。图表

26、46:中国民用航空规章体系(CCAR)图表47:航空器规章(21-49部)282.6 eVTOL2.6 eVTOL量产和商业化途径量产和商业化途径资料来源:磐拓航空,保时捷管理咨询,中泰证券研究所图表48:eVTOL项目商业化路径可行性验证阶段:可行性验证阶段:商业应用场景、客群结构、关注要素等方面进行调研;开展前沿研究和技术储备。概念与技术发展阶段:概念与技术发展阶段:完成全尺寸样机的制作和测试工作;市场拓展团队开始与各类eVTOL运营商等买方开展产品推荐和商业洽谈;制造商就技术路线与局方开展初步沟通,收集局方反馈并进行产品方案调整。产品发展阶段:产品发展阶段:制造商需将航空器所有相关图纸、

27、技术资料提交局方进行型号合格证申请;明确审定基础之后,工程开发团队将开始制作首架适航验证机,并在此过程中开展各项测试与需求验证工作。该阶段以制造商获得型号合格证为标志,意味着飞行器设计符合适航标准和环保要求。运营服务阶段:运营服务阶段:制造商还需进一步获得单机适航证和生产许可证,建立一整套完善的生产流程与质量管理体系,才能开始批量生产并交付飞行器。292.6 eVTOL2.6 eVTOL量产和商业化途径量产和商业化途径资料来源:飞行邦,中泰证券研究所图表49:eVTOL商业化运营需要获取的认证型号合格证:型号合格证:Type Certificate,简称TC,是中国民用航空局(CAAC)根据民

28、用航空产品和零部件合格审定规定(CCAR-21)颁发的,包括以下内容:型号设计、使用限制、数据单、有关适航要求和环境保护要求,以及对民用航空产品规定的其他条件或限制。生产许可证:生产许可证:PC,是由中国民航局颁发给申请人的一种证件,用于表明民航局认为申请人(OEM主机厂或者被委托方)已建立了一整套的用于航空器生产的质量系统,能够确保其生产的每一架航空器及其零部件均能符合经批准的设计。适航证:适航证:AC,是中国民航局颁发的证件,用于表明这架飞机(只是指这一架)符合经批准的设计,且处于安全可用状态。类似于每一架飞机的出厂合格证。运行许可证:运行许可证:OC,是FAA对飞机运营商满足所有相关要求

29、的批准,只有在获得OC后,飞机运营商才可以开展取酬服务。名词名词作用作用意义意义颁发对象颁发对象型号合格证(TC,Type Certification)用以证明民用航空产品符合相应适航规章和环境保护要求的证件。证明飞行器的设计是安全可靠的。生产商生产许可证(PC,production certificate)已建立了一整套的用于航空器生产的质量系统,能够确保其生产的每一架航空器及其零部件均能符合经批准的设计,并处于安全可用状态。这个工厂生产的质量体系没问题,生产出来的都能满足要求。生产商适航证(AC,Airworthiness Certificate)民航局认为这架飞机(只是指这一架)符合经批

30、准的设计,且处于安全可用状态。类似于一架飞机的身份证明单架飞行器运营许可证(OC,Operations Certificate)对飞机运营商满足所有相关要求的批准,飞机运营商还需展示其相关运行流程以及员工培训。只有在获得OC后,运营商才可以开展取酬服务。认证企业的商业运营能力运营商302.7 eVTOL2.7 eVTOL市场空间预测市场空间预测资料来源:保时捷管理咨询,罗兰贝格,中泰证券研究所图表50:中国和全球eVTOL市场规模预测中国中国eVTOLeVTOL市场规模:市场规模:根据保时捷管理咨询预测,到2030年,在保守、中性、乐观的预期下,中国eVTOL的市场规模分别为250、500、9

31、00亿元人民币。全球全球eVTOLeVTOL市场规模:市场规模:根据保时捷管理咨询预测,到2030年,在中性预期下,中国eVTOL市场规模占全球25%的份额,即全球市场规模达2000亿元人民币。全球全球eVTOLeVTOL数量:数量:根据罗兰贝格预测,2030、2040、2050年全球eVTOL的运行数量分别为0.5、4.5、16万架。全球全球eVTOLeVTOL运营收入:运营收入:根据罗兰贝格预测,2030、2040、2050年全球eVTOL运营商的收入分别为10、160、900亿美元。其中2050年收入中,50%来自机场往返。31CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度

32、 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所3EVTOL主要玩家及产业链323.1 3.1 主机厂的项目进展主机厂的项目进展-国内国内资料来源:各公司官网,三旗智库,中泰证券研究所企业名称企业名称成立时间成立时间产品类型产品类型最新进展最新进展亿航智能2014年8月多旋翼、复合翼2023年10月EH216-S获得中国民航局颁发的型号合格证,成为全球首个获得型号合格证的无人驾驶载人电动垂直起降航空器(eVTOL)。2023年12月,首批完成适航认证的EH216-S航空器分别在广州合肥两座城市完成了商业首飞演示。磐拓航空2019年7月 倾转涵道2022

33、年6月,拓航空发布了旗下PANTALAConceptH的50%缩比技术验证机“T1”成功试飞,该产品在2023年的 iF 设计大奖中荣获产品概念设计奖。上海峰飞2019年9月 复合翼自主研制的复合翼型架构 eVTOL“盛世龙”,完成从深圳至珠海的首条跨城跨湾eVTOL航线的公开首次演示飞行,可将2.5至3小时的地面车程,缩短到20分钟。小鹏汇天2020年9月多旋翼、倾转旋翼飞行器“旅行者 X2”,已顺利完成了城市CBD“天德广场-广州塔”区域的低空飞行。沃飞长空2020年9月 倾转旋翼沃飞 AE200eVTOL验证机获得了民航西南地区管理局颁发的特许飞行证,通华龙航空签署首批100架AE200

34、采购协议。零重力2021年3月多旋翼、倾转旋翼2023年11月,零重力飞机工业eVTOLZG-0NE等新能源航空器亮相首届亚洲道航展,与多家eVTOL运营单位签署订单采购协议,谋划打造低空旅游、研学教育等应用场景。御风未来2021年4月多旋翼、倾转旋翼2023年10月,御风未来自主研发、全国产化的2吨级M1首架机在上海成功实现首飞,目前已经形成了从25公斤级到100公斤级到2吨级的全系列纯电、混动无人机产品线。时的科技2021年5月 倾转旋翼2023年10月26日,时的科技自主研发的E20eVTOL完成首轮飞行测试,首飞采取的是无人驾驶模式。沃兰特2021年6月 复合翼2023年10月,沃兰特

35、完成VE25 型载人eVTOL的转换试飞并获民航华东地区管理局首家受理。化羽先翔2022年1月 倾转旋翼2022年10月鸿鹄mark1”新能源飞机在西安通航产业园首次试飞成功,获得幸福航空有限责任公司100架和西安上游星控股集团 20架意向订单。亿维特2022年1月 复合翼原型机已按照计划进行首飞前的吊飞测试,测试后将进行首飞。倍飞智航2022年9月 倾转旋翼全力投入全尺寸试飞原型机TW-500X的制造,包括飞控系统、航电系统和动力等核心系统集成测试。国内进展:国内进展:截至目前,国内有验证机或原型机产出的主机厂有十几家,亿航智能、时的科技、沃飞长空、御风未来、沃兰特等企业都进行过全尺寸eVT

36、OL验证机的试飞。从取证进度看,2023年10月亿航智能研制的EH216-S型eVTOL航空器获得我国民航局颁发的型号合格证,成为世界首证。2023年12月亿航拿到适航证。其他已经获得TC申请受理的主机厂有沃兰特、时的科技、峰飞航空、沃飞长空、御风未来等。图表51:中国主机厂eVTOL取证进展公司公司机型机型证书证书进展进展亿航智能EH216-STC、AC2023年10月拿到TC,2023年12月拿到AC沃兰特VE25-100TC2023年9月获得TC申请受理时的科技E20TC2023年10月获得TC申请受理峰飞航空V2000CGTC2022年9月获得TC申请受理沃飞长空AE200TC2022

37、年11月获得TC申请受理御风未来M1BTC2024年1月获得TC申请受理御风未来M1TC2024年1月月获得TC申请受理333.1 3.1 主机厂的项目进展主机厂的项目进展-海外海外资料来源:SMG,飞行邦,中泰证券研究所海外进展:海外进展:2023年国外eVTOL行业主要事件:1)3月Lilium公司的Phoenix eVTOL验证机实现了最高速度250公里/小时的飞行测试。2)5月波音全资收购了eVTOL初创企业Wisk Areo。3)7月,Archer公司获得美国空军总价值1.42亿美元的6架eVTOL订单,该订单是美军“敏捷至上”项目有史以来的最大额订单。4)11月,Joby公司在纽约

38、进行了一次成功的空中出租车飞行演示,从曼哈顿标志性的市中心直升机场起飞,在水域和公园等空旷地带上空进行了较长时间的飞行。2024年3月8日,在经过近一年半的征求意见稿的磋商后,FAA发布了针对美国Joby公司JAS4-1型五座倾转旋翼eVTOL的适航专用条件的正式文件,4月8日生效。这是FAA发布的第一个eVTOL适航专用条件。根据SMG预测,2024-2026年全球将有至少10款eVTOL通过取证并投入市场,其中绝大部分都是有人驾驶。制造商制造商企业状态企业状态eVTOL构型eVTOL构型操纵方式操纵方式型号型号首飞时间首飞时间预计投入时间预计投入时间国家国家Volocopter/多旋翼/复

39、合翼有人驾驶VoloCity/VoloRegion2021/20222024/2026德国亿航智能纳斯达克上市多旋翼自动驾驶EH216-S20182023中国Joby纽交所上市倾转旋翼有人驾驶S420182025美国BETA/复合翼有人驾驶Alia-25020222026美国Archer纽交所上市倾转旋翼有人驾驶Midnight20232025美国Wisk波音子公司倾转旋翼自动驾驶Generation/美国EVE纽交所上市复合翼有人驾驶EVE20242026巴西Vertical Aerospace纽交所上市倾转旋翼有人驾驶VX420232027英国Lilium纳斯达克上市倾转旋翼有人驾驶Jet

40、20242026德国Pipistrel德事隆子公司复合翼自动驾驶Nuuva V30020242025美国峰飞/复合翼有人驾驶V1500M20222027中国图表52:预计未来3年内能投入市场的eVTOL型号343.2 3.2 主机厂上市公司主机厂上市公司-亿航智能亿航智能资料来源:亿航智能官网,中泰证券研究所亿航是全球首家拿到亿航是全球首家拿到TCTC和和ACAC的的eVTOLeVTOL制造商制造商,预计近期会拿到预计近期会拿到PCPC,预计预计2424Q Q1 1收入收入58005800万:万:国内客户:1)23Q4公司陆续收获来自中国广州、合肥、武汉等国内客户的百架以上的大规模预订单。近期

41、,公司与江苏无锡市政府达成合作,与其签订了上百架EH216-S的预订单。海外客户:1)22年12月,西班牙国家警察总局完成EH216首次公开飞行,并开始在西班牙试运行。2)23年12月,亿航智能拓展阿联酋市场,物流科技公司Wings Logistics Hub计划向亿航智能采购多达100架EH216系列eVTOL,第一批将于2024年第一季度开始交付。EH216-S定价:海外41万美元,国内239万人民币。相比海外同行优势明显。产能:亿航智能云浮生产基地总规划面积24000平方米,主要承担亿航智能旗舰产品载人级自动驾驶飞行器EH216系列产品的生产制造,初期年产能预计为600架。图表53:亿航

42、智能EH216-S的取证过程353.2 3.2 主机厂上市公司主机厂上市公司-万丰奥威(控股万丰飞机万丰奥威(控股万丰飞机55%55%)资料来源:公司官网,公司公告,中国商务部,中泰证券研究所通航飞机:通航飞机:固定翼飞机:2020年收购万丰飞机55%股权,旗下的钻石飞机在通航领域有40年历史,产品以活塞通用飞机和轻型教练机为主,非常贴合低空经济。在适航认定层面,万丰钻石拥有18款机型的全部产权,包含纯电动、混合动力固定翼飞机,在EASA(欧洲航空安全局)、CAAC(中国民航局)、FAA(美国联邦航空管理局)具备丰富的取证经验。eVTOLeVTOL:万丰飞机与全球某知名主机厂已达成战略合作,拟

43、在eVTOL原型机开发、电池系统、工业设计、航空工程、模具及工装制造、供应链及大规模量产、航空适航认证、品牌力和B2C/B2B销售和售后网络资源等领域深度合作并为合资公司提供支持。双方加快推进实施进程,公司也将根据相关法律规定对合作事项的进展履行审批程序和信息披露义务。图表53:万丰飞机通航飞机产品(部分)图表54:万丰飞机制造收入和毛利率363.2 3.2 主机厂上市公司主机厂上市公司-山河智能(持股山河星航山河智能(持股山河星航13%13%)资料来源:公司官网,公司公告,金融界,汽车大公司,中泰证券研究所通航飞机:通航飞机:参股子公司山河星航从2002年开始涉足通用航空领域,专业从事载人轻

44、型飞机和无人机的研发、制造、销售以及通航运营。公司拥有中国民航局(CAAC)颁发的飞机型号合格证TC、生产许可证PC、美国FAA颁发的LSA适航认证、无人机驾驶员培训资质及AS9100D国际航空航天质量体系认证,是国内少有的全部拥有上述民航行业资质的高新技术民营企业。eVTOLeVTOL:2021年,山河星航中标大众(中国)“电动垂直起降航空器”型号研制项目,不到八个月从零开始完成原型机研制。大众项目的原型机于2022年年中发布,2022年年底完成首飞。图表55:公司跟大众合作的eVTOL项目V.MO图表56:山河星航产品系列373.2 3.2 主机厂上市公司主机厂上市公司-其他公司布局情况其

45、他公司布局情况资料来源:公司公告,翼威视界,财联社,中泰证券研究所 商络电子商络电子(参股亿维特参股亿维特1414.6 6%):2024年1月3日,央视新闻“迈出新步伐”专题直播展现了亿维特在电动垂直起降飞行器(eVTOL)的建设成果,报道了亿维特自主研发的ET9五人四座载人电动垂直起降飞机和ET3氢锂混动电动垂直起降飞机。2023年11月,亿维特航空原型机已实现机体下线,并进行系统测试中;2024年3月亿维特原型机已按照计划进行首飞前的吊飞测试,测试后将进行首飞。小鹏汇天:小鹏汇天:2021年10月19日,小鹏汇天宣布完成超过5亿美元A轮融资,投前估值超10亿美元。2023年1月小鹏汇天自主

46、研发的两座载人飞行汽车旅航者X2,已正式获得由中国民用航空中南地区管理局颁发的特许飞行证。2023年10月份小鹏汇天陆天一体式飞行汽车正式发布,小鹏汇天在2024年CES上宣布分体式飞行汽车“陆地航母”将于2024年四季度开启预订,并计划于2025年四季度开始量产交付。2024年3月,小鹏汇天飞行汽车“旅航者X2”顺利完成城市CBD“天德广场-广州塔”区域的低空飞行。383.3 eVTOL3.3 eVTOL的产业链构成的产业链构成资料来源:艾媒咨询,中泰证券研究所 eVTOLeVTOL主要由机体子系统主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统导航通讯与飞控子系统、动力子系统动力子系统、能源子系统构

47、成:能源子系统构成:导航、通讯与飞控子系统,作为eVTOL的“大脑”和“眼睛”,因其技术壁垒和适航认证门槛较高,在未来相当长时间内仍需依赖传统航空航天供应商提供软硬件解决方案。能源和动力子系统,与国内新能源汽车产业链可以做到较好的衔接,尤其是国内动力电池企业在能量密度、功率密度、可靠性和安全性等方面引领全球。主机厂在取证的时候,需要确定每一个零部件的供应商,相关供应商的产品也需要航空审定取证,未经航空取证的产品不能用。图表57:eVTOL系统的主要构成部分393.4 eVTOL3.4 eVTOL的产业链构成的产业链构成-动力电池动力电池资料来源:清华大学,高工锂电,中泰证券研究所对于电池能量密

48、度对于续航能力的影响对于电池能量密度对于续航能力的影响,根据清华大学团队测算:根据清华大学团队测算:当电池能量密度为200Wh/kg时,eVTOL续航200km所需电池容量537kWh(按照每度电5kg的重量,续航200km需要2.5吨电池,因此不现实)。当电池能量密度提升至400Wh/kg时,100km续航所需电池容量为44kWh,200km续航所需电池容量下降到94kWh(下降了80%以上)。电池能量密度如果提升至400Wh/kg,续航甚至可达到300km;能量密度如果提升至600Wh/kg,续航可达到400km。图表58:电池能量密度对eVTOL续航的影响图表59:eVTOL对电池的参数

49、要求403.4 eVTOL3.4 eVTOL的产业链构成的产业链构成-动力电池动力电池资料来源:各公司官网,高工锂电,中泰证券研究所电池的性能和安全性直接决定了电池的性能和安全性直接决定了eVTOLeVTOL飞机的性能和市场接受度飞机的性能和市场接受度,国内电池企业纷纷加码布局:国内电池企业纷纷加码布局:宁德时代:正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发,执行航空级的标准与测试,满足航空级的安全与质量要求。孚能科技:2017年完成关键技术体系开发;2023年将第一代三元产品交付给终端客户。盟固利:搭载盟固利300Wh/kg级电池系统的锐翔RX1E-A飞机首飞成功。中创新航:配套的AG60E电动飞

50、机成功首飞。图表60:电池厂针对eVTOL用动力电池的布局电池企业电池企业产品能量密度产品能量密度宁德时代500wh/kg孚能科技285-350wh/kg正力新能320wh/kg盟固利300wh/kg中创新航/国轩高科/国轩高科与亿航智能于2023年末签订战略合作协议,双方将共同开发基于亿航智能eVTOL产品的动力电芯、电池包、储能系统和充电基础设施事件进展事件进展宁德时代已于2023年7月19日与中国商飞、上海交大企业发展集团共同成立商飞时代,并在此前的2023年4月发布了凝聚态电池,能量密度突破500Wh/kg。2020年向电动飞机领域的客户首次供应样品,随后完成样件认证;2022年完成第

51、一代产品交付,并完成了第二代产品体系验证;并于2023年将第一代三元产品交付给终端客户正力航空电池在满足铝壳形态下的320Wh/kg高能量密度的前提下,依然可以达到20%SOC低电量状态下的12C以上大倍率放电性能搭载盟固利300Wh/kg级电池系统的锐翔RX1E-A飞机首飞成功为小鹏汽车全球首个电动垂起飞行汽车汇天飞行汽车X3研发提供9系高镍/硅体系电池动力电池413.5 eVTOL3.5 eVTOL的产业链构成的产业链构成-电机电机资料来源:卧龙电驱,新飞行器,中泰证券研究所电动航空用电机跟电动车用电机对比:电动航空用电机跟电动车用电机对比:安全性紧急情况下冗余50%功率输出,第一指标;环

52、境适应性:海拔8000-12000m,极冷极热-90-70度;盐雾、臭氧、电磁兼容、振动等;功率密度要求高:电机重量是电动飞机的设计要求的重要指标;螺旋桨驱动电机轴承需承受多方向突加载荷。图表61:电动车电机的主要参数图表62:海外主流电动航空电机产品423.5 eVTOL3.5 eVTOL的产业链构成的产业链构成-卧龙电驱卧龙电驱资料来源:卧龙电驱,新飞行器,中泰证券研究所公司航空用电机发展现状:公司航空用电机发展现状:卧龙一代SiC航空电驱:电机功率密度4.5KW/Kg,控制器15KW/kg。23年3月16日,卧龙开发的小功率典型规格(17KW电动力系统)完成所有台架及铁鸟测试。23年5月

53、22日,卧龙承担的中功率典型规格(70kW高功率航空电动力系统),顺利通过工信部组织的专家验收。23年6月18日,卧龙开发的小功率典型规格(30KW涵道电动力系统),完成地面测试实验,所有指标均达到预期要求。23年10月11日,卧龙与商飞北研共同打造的“航空电动力系统事业部”正式揭牌成立,标志着双方合作迈进新阶段。图表63:卧龙电驱主要的航空电机产品433.6 eVTOL3.6 eVTOL的产业链构成的产业链构成-其他环节其他环节资料来源:南方财富网,言必行镁业,中泰证券研究所 星源卓镁:星源卓镁:公司产品线涵盖镁合金、铝合金精密压铸产品、配套压铸模具等产品;产品广泛应用于新能源汽车、压铸一体

54、化、无人驾驶等领域。飞行汽车对轻量化材料需求大,对材料的耐热、耐腐蚀等性能要求高,镁合金预计会和碳纤维、铝合金等成为机身材料的组成部分。目前公司研发团队与小鹏汇天的智能电动飞行汽车项目处于技术论证阶段。光洋股份:光洋股份:国内汽车变速器用滚针轴承、以及离合器分离轴承的主要供应商之一。与客户合作的飞行汽车项目已完成A样交付,处于客户调试验证阶段。中信海直:中信海直:公司主营业务为海上石油、应急救援、陆上通航、引航风电、通航维修。亚洲最大直升机专业运营商之一,与国内外多家eVTOL公司建立了合作关系。44CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚

55、 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所4风险提示45风险提示风险提示 eVTOLeVTOL机型取证进展不及预期的风险;机型取证进展不及预期的风险;行业政策变动的风险;行业政策变动的风险;下游应用场景开拓不及预期的风险;下游应用场景开拓不及预期的风险;报告中使用数据更新不及时的风险;报告中使用数据更新不及时的风险;报告中涉及的相关测算基于一定假设条件导致的结果与实际情况存在偏差的风险报告中涉及的相关测算基于一定假设条件导致的结果与实际情况存在偏差的风险。46重要声明重要声明 中泰证券股份有限公司(以下简称“本公司”)具有中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。本公司不

56、会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料,反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。本公司力求但不保证这些信息的准确性和完整性,且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断,可能会随时调整。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。市场有风险,投资需谨慎。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者应注意,在法律允许的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本公司及其本公司的关联机构或个人可能在本报告公开发布之前已经使用或了解其中的信息。本报告版权归“中泰证券股份有限公司”所有。事先未经本公司书面授权,任何机构和个人,不得对本报告进行任何形式的翻版、发布、复制、转载、刊登、篡改,且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。

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