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文檔簡介
TencentResearchTencentResearchInstitute發(fā)展報告低空經(jīng)濟作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),科技含量高、創(chuàng)新景復雜、使用主體多元、涉及部門和領域多無人機為支撐的低空生產(chǎn)服務方式,通過信動相融合,形成了一種容納并推動多領域協(xié)2021年1月,中共中央、國務院印發(fā)《國家“低空經(jīng)濟”,“低空經(jīng)濟”概念被首次寫入國家規(guī)劃低空經(jīng)濟建設的頂層設計,低空經(jīng)濟在全國范圍內(nèi)掀起熱潮。2023年12月11日-122023年10月10日,工業(yè)和信息化部、科學技術部、器供給能力、運營支持能力和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力,打造的高度重視。各地政府陸續(xù)出臺大量的低空經(jīng)濟支持政策、法規(guī)快速變化的領域,社會公眾、政府機關、行業(yè)國低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)》系列報告,將行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀《2024中國eVTOL產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》中的原始數(shù)據(jù)來自公開信息源,各相關單位網(wǎng)站和媒體公開報道等,相關統(tǒng)計資料及調(diào)研得到了工信外,文中數(shù)據(jù)均為編者自行收集分析。本報告聯(lián)系并征得同意。如轉(zhuǎn)載或引用本報告內(nèi)容,必對內(nèi)容原意進行曲解、修改,必須保留本報告報告編輯過程中,得到了中國民航科學技術研究學交通科學與工程學院、低空經(jīng)濟與低空交通研究中心持。中國歐洲經(jīng)濟技術合作協(xié)會歐盟工作委員會、中國在智能化、綠色化的社會浪潮推動下,低空經(jīng)濟正以其獨特的戰(zhàn)略地位,成為推動經(jīng)濟社會發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力。低空經(jīng)濟以低空飛行活動為核心,融合了無人駕駛飛行、低空智聯(lián)網(wǎng)等技術,是空域資源、市場需求與創(chuàng)新技術相互作用的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。它以萬億級的市電動垂直起降飛行器(eVTOL)作為推動低空經(jīng)濟發(fā)展的核心,以其革命性的技術優(yōu)勢,重塑我們對空中交通的認知。eVTOL的出現(xiàn),預示著空中通勤、緊急救援、貨物運輸乃至個人出行方式的全面革新。它將極大地提升城市交通的效率,為社會就業(yè)、創(chuàng)新和經(jīng)濟增在區(qū)域的發(fā)展中,未來eVTOL將與現(xiàn)有的交通系統(tǒng)實現(xiàn)深度融合,形成立體化、智能化在這一歷史性的進程中,我們有幸成為低空經(jīng)濟數(shù)字化發(fā)展的見證者和參與者。騰訊作案。我們期待與低空產(chǎn)業(yè)界的同仁們,共同在eVTOL領域開展深入的研究與創(chuàng)新,參與技術突破與應用實踐,推動eVTOL融入城市交通的脈絡之中,助力我國構建更加智能、高效、綠本報告全面剖析了我國eVTOL產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)濟發(fā)展中的關鍵作用,以及如何通過跨行業(yè)合作、數(shù)字技術的應用、地面智慧交通的經(jīng)驗,共同推動eVTOL技術的創(chuàng)新與應用。我們相信,低空經(jīng)濟必將成為推動經(jīng)濟社會創(chuàng)新發(fā)在此趨勢下,eVTOL(ElectricVerticalTake-o?andLanding)電動垂直起降器應運而生。eVTOL技術使用通過電力推動來源,可以避免傳統(tǒng)直升可持續(xù)發(fā)展目標具有重要意義。同時,eVTOL垂直起降進相關產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化升級。eVTOL航空器的廣泛應用,也將為航空物流、低空旅游、航空醫(yī)療救援等現(xiàn)代服務業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新帶來機遇,促進服務業(yè)向高品質(zhì)、高效率方向轉(zhuǎn)型升級。eVTOL產(chǎn)業(yè)還將吸引更多的人才投身于相關研發(fā)工作,推動科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化;為人才培養(yǎng)提供新的平臺和機遇,培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才。發(fā)展eVTOL產(chǎn)業(yè)還將推動基礎研究的加強,甚至促進一些“卡脖子”問盡管中國的傳統(tǒng)通用航空產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)和運營業(yè)方面尚未撐技術領域,中國已經(jīng)展現(xiàn)出競爭優(yōu)勢。這些技術包括但不限于動力電池、電機、自動駕駛系統(tǒng)、激光雷達、4D毫米波雷達、寬帶通信數(shù)據(jù)鏈路以及5G-A/北斗和物聯(lián)網(wǎng)等。在過去的20年中,中國不僅在這些技術領域取得了長足進步,而且還培養(yǎng)了大量民用航空器設計和制造領域的專業(yè)人才?;谶@些堅實的基礎和優(yōu)勢,如果能夠充分利用這些條件,中國完全有能力培育出一個在全球市場上具有競爭力的新興產(chǎn)業(yè),中國的經(jīng)濟增長速度從高速增長轉(zhuǎn)向中高速,發(fā)展方式從規(guī)模速度型轉(zhuǎn)向質(zhì)量效率型,經(jīng)濟結構調(diào)整從增量擴能為主轉(zhuǎn)向調(diào)整存量、做優(yōu)增量并舉,發(fā)展動力要從主要依靠資源和低成本勞動力等要素投入轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動。光伏、鋰電和電動汽車等產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟結構重大調(diào)整中的“替代性”產(chǎn)業(yè),做出了良好的示eVTOL因具備與直升機相似的性能特點,但運營成本顯著低于傳統(tǒng)直升機,這使得在自然災害發(fā)生后,eVTOL能有效地進行人員和物資快速投送。eVTOL在市政管理、警務航空等公共服務領域同樣展現(xiàn)出廣泛的應用潛力。其高效的運營效率和較低的運行成本,有望在未來的城市空中交通管理和緊急響應任務通過技術交流與產(chǎn)業(yè)鏈共享,可將具備國際競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品向海外出口,將國外先進技術引進來。為工業(yè)和信息化部、科學技術部、財政部、中國民用航空局等四部門聯(lián)合印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要,提出到2025年,國產(chǎn)民用飛機節(jié)能、減排、降噪性能進一步提高,航空綠色航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得階段性成果,安全有效的保障體系基本建成。到2035年,的綠色航空制造體系,實現(xiàn)可持續(xù)航空燃料在國產(chǎn)民用飛機的示范應用,電動通航飛機的商業(yè)應用,eVTOL的試點運行,氫能源飛機的可行性驗證。同時,以無人化、電動化、智能化為技術特征的新型通用航空裝備將實現(xiàn)商業(yè)化、規(guī)模化應用,綠色航空基礎設施的標準規(guī)范和技術公共服務平臺將有效支撐綠色(2)大部分城市空中交通、無人機作業(yè)任務,由于(2)大部分城市空中交通、無人機作業(yè)任務,由于飛行距離短,在太高高度飛(3)中高空由傳統(tǒng)民航運輸航空使用,在新航空器類型未能充分證明其安全特性、經(jīng)濟價值前,無法在影響民航運輸?shù)臈l件(2)無人機產(chǎn)業(yè),其制造業(yè)和運營及配套服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模均超千億元,有50萬以上從業(yè)人員,在我國在近20年內(nèi)興起發(fā)展、迅速壯大。它由民營企業(yè)占據(jù)主導地位,極具活力。市場驅(qū)動下,我國消費級和工業(yè)級無人機已在全球建立了一定的規(guī)模超百億元,有4-5萬從業(yè)人員,這一產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在全球發(fā)展超百年。在應急救援、航空人才儲備培養(yǎng)、警務航空等領域仍有不可替代的作用。為眾多低空經(jīng)濟業(yè)態(tài)發(fā)展提供必不可少的基礎設施(如飛行服務站、無人機低空經(jīng)濟是指以民用有人和無人駕駛航空器的低空飛行活動為牽引,輻射帶動航空器研發(fā)、生產(chǎn)、銷售以及低空飛行活動相關的基礎設施建設運營、飛行保障、衍生綜合服務等領域產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的綜合經(jīng)濟“低空”是指垂直范圍原則為真高1000米以下,可根據(jù)不同地區(qū)特點和實際需要具體劃設高度范圍”“低空”的邏輯基礎是:術,而電動航空或氫燃料電池動力系統(tǒng)受限于電池能量密度,需要精算能量使用,只能低空經(jīng)濟的構成從產(chǎn)業(yè)鏈條角度看,主要由制造、飛行運行、基礎設施保障和綜合配套服務產(chǎn)業(yè)構(3)新興的(3)新興的eVTOL,城市空中交通(UAM)和區(qū)域空中交通(RAM)產(chǎn)業(yè),采用新能源(電動/油電混動/氫動力等)、自動駕駛、分布式推進等全新概念和技術,提供傳統(tǒng)航空器無法實現(xiàn)的近似到門、成本更低的出行服務,創(chuàng)造了新需求和新市場。這一行業(yè)剛剛興起,主要企業(yè)存續(xù)不足5年,從業(yè)人員不到1萬人,其中主要整機研發(fā)制造企業(yè)從業(yè)人員約5000人。無論在中國還是全球,它都是最熱門的領域,具備很大發(fā)展和應用2022年6月30日,通過《征求意見2022-06號,引入無人機運行法規(guī)框架-允許以“特殊Introductionofaregulatoryframeworkfortheoperationofdrones-Enablinginnova-tiveairmobilitywithmannedVTOL-capableaircraft,theIAWofUASsubjecttocerti?ca-tion,andtheCAWofthoseUASoperatedinthe'speci?c'category)。EASA的IAM定義是:安全、可靠、可持續(xù)性的空中客貨運運輸方(thesafe,secureandsustainableairmobilityofpassengersandcargoenabledbynew-generationtechnologiesintegratedintoamultimodaltransportationsystem.)。pableAircraft)的概念:動力驅(qū)動重于空氣的航空器,但不是飛機或旋翼機,能夠通過升力或推力裝置完成垂直起降(apower-driven,heavier-than-airaircraft,otherthanaeroplaneorrotorcraft,capableofperformingverticaltake-o?andlandingbymeansofliftorthrustunitsusedtoprovideliftduringtake-o?andlanding.)。2021年5月美國國會《AAM協(xié)調(diào)與領導法案》systemthatmovespeopleandpropertybyairbetweentwopointsin(U.S.)usingaircraftwithadvancedtechnologies,includingelectricaircraft,orelectricverticaltakeo?andlanding(eVTOL)aircraft,inbothcontrolledanduncontrolledairspace.)?!禔AM協(xié)調(diào)與領導法案》是授權、指導和規(guī)范美國交通年,Innovate28),也即AdvancedAirMobility(A概念很寬泛,它包含飛行服務半徑75英里/121km近期主要關注于:電動驅(qū)動、分布式動力系統(tǒng)、UberElevate白皮書《快速推進到未來按需城市空中交通》(Fast-ForwardingtoaFutureofOn-DemandUrbanAirTransportation)中已有所體現(xiàn)。2018年6月24日,NASA發(fā)布的《城市空中交通空域融合概念和考慮因素》(UrbanAirMobilityAirspaceIntegratiandConsiderations)中,將UAM定義為在城市內(nèi)可以安全、高效運行的載人行模式(de?neassafeande?cientairtra?coperationsinametropolitanareaforelectricVerticalTake-o?andLanding,也即“電動垂直起降航空器”。VTOL的概念自二飛機概念》(NASAPu?nElectricTailsitterVTOLConcept)Pu?n的視頻,它一周內(nèi)在動驅(qū)動的高可靠性和效率、低發(fā)動機重量和是指一種空中運輸系統(tǒng)。由于城市特殊的運行環(huán)境基于各自不同國情、現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)能力和技術手段,提出各自的有高下之分,愿大家以更開放的心態(tài)和開闊的視野,充分借荷分類和用途、動力能源、整機構型等進行分類。比如,可以根據(jù)動力形式劃分為油電混動、電動、氫燃料電池、氫內(nèi)燃機、太陽能等。但最常見的還是根據(jù)整機構型劃分,劃分為矢量推進/傾轉(zhuǎn)、升力+巡航/在不同使用階段,通過改變推力方向,實現(xiàn)垂直起降和巡航。其動力可以是源于傾轉(zhuǎn)旋翼/螺旋槳、也可翼)、華羽先翔“鴻鵠”(傾轉(zhuǎn)旋翼)、沃飛長空AE200-100(傾轉(zhuǎn)旋翼)、DufourAerospaceAero3(傾轉(zhuǎn)機翼)、小鵬匯天全傾轉(zhuǎn)技術驗證樣機(傾轉(zhuǎn)機翼)等。這種設計性能潛力最大,速度、航程、爬升率等指標有優(yōu)勢;但機械設計和飛控系統(tǒng)復雜、開發(fā)和試飛難度大、研制風險和成本較高,設計和適航取證周期長,對團隊工程能力要求高。傾轉(zhuǎn)類構型和復合翼(升力+巡航型)構型相比,它的優(yōu)勢在最大AeroCora、沃蘭特VE25-100、億維特ET9等。這種設計在性能和成本投入、研發(fā)周期變、失控、失速等情況時,能夠立即啟動獨立升力系統(tǒng)這種設計是在性能和成本投入、研發(fā)周期、對團隊工程能力要求等方 無巡航用螺旋槳,完全通過控制多旋翼的升力低;但性能和提升空間有限,尤其是航程和速度性能顯著低于另如全新設計或基于現(xiàn)有機型改裝的電動、氫燃料有一定提高,但仍然有噪音偏大等問題。典型向“實”發(fā)力。eVTOL和城市空中交通產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景,是拉動有效投資、創(chuàng)造消費需求、提升發(fā)展eVTOL和城市空中交通產(chǎn)業(yè),就是圍繞發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力布局產(chǎn)業(yè)鏈,將科技創(chuàng)新成果應用到具體產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上,培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),布局建設未來產(chǎn)業(yè),推動產(chǎn)業(yè)鏈向上下游延伸,形成完善的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。發(fā)展eVTOL產(chǎn)業(yè),就是貫徹落實發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略部署和工作任務。具體而言:發(fā)展eVTOL有助于推動產(chǎn)業(yè)升級,實現(xiàn)發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的關鍵性技術突破;推動我國航空產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展,抓住引領全球的重要歷史機遇;加速形成經(jīng)濟發(fā)展的新引擎,培育經(jīng)濟增長的新動能,激發(fā)市場壯大的新需求;促進區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)同發(fā)展;提升國家備災、應急、救援能力和公共服務能力;打造科技強國形雖然eVTOL技術還處于發(fā)展初期,但隨著技術的不斷進步和成本的降低,eVTOL有望成為未來城市交2023年9月7日,習近平總書記在黑龍江考察調(diào)研期間首次提出新質(zhì)生產(chǎn)力。2024年1月31日,習近平總書記在主持二十屆中央政治局第十一次集體學習時發(fā)表重要講話,系統(tǒng)闡述了新質(zhì)生產(chǎn)力的深刻內(nèi)涵和主要特征,指明了新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展方向和實踐路徑。在今年的兩會政府工作報告中,首次明確把低空eVTOL產(chǎn)業(yè)和低空經(jīng)濟的發(fā)展,離不開良好的政策環(huán)境的支持。近年來,國家圍繞通用航空、無人機、低空經(jīng)濟、綠色制造等先后出臺了一系列政策,奠定了中國城市空中交通發(fā)展和eVTOL航空器應用落為適應新時期經(jīng)濟社會發(fā)展的需要,低空空域管理改革首次列入國家空管委2000年工作計劃。2010年8月,國務院、中央軍委下發(fā)《關于深化我國低空空域管理改革的意見》,低空空域管理改革正式啟中國民航局印發(fā)《低空飛行服務保障體系建設總體方案》,提出低空飛行服務保障體系在2022年和《擴大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022—2035年)》提出,加快培育海島、郵輪、低空、沙漠等旅游業(yè)態(tài),釋放通用航空消費潛力。中國民航局發(fā)布《民用無工信部等四部委聯(lián)合印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023—2035年)》,提起降航空器(eVTOL)實現(xiàn)試點運行,設立低空經(jīng)濟示范區(qū),開展eVTOL商業(yè)示范運營等。11月,《中華人民共和國空域管理條例(征求意見稿)》明確提出空域用戶定義并提出空域用戶的權利、義務規(guī)范,標志著我國空域放開有了實質(zhì)性的突破。12月,中央經(jīng)濟工作會議明確將低空經(jīng)濟定位為戰(zhàn)略性非管制空域是傳統(tǒng)通航飛機、新能源航空器、小型無人機飛行空域,也是低空經(jīng)濟發(fā)展的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》正式實施,標志著我國無人機包括無人駕駛載人eVTOL的運行將在國家政策的引領下,地方政府也紛紛出臺支持低空經(jīng)濟性有深圳市、上海市、廣州市、成都市、合肥市等地方。以下僅以深圳市為例簡要介紹地方政府促進低空深圳市在發(fā)展低空經(jīng)濟方面走在全國的前列,近兩年來密集出臺支持政策,開展大量改革創(chuàng)新和試點。2022年,出臺《深圳市低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實施方案(2022-2025年)》。2023年,首次將“低空經(jīng)濟”寫入政府工作報告,出臺《深圳市支持低空經(jīng)特區(qū)低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)促進條例》正式實施。除了市級層面的政策舉措之外,龍華區(qū)、寶安區(qū)、福田區(qū)、鹽田區(qū)、龍崗區(qū)、南山區(qū)等市區(qū),相繼印發(fā)促進低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行動方案或扶持措施。這些政策為深圳市低空經(jīng)濟規(guī)劃了發(fā)展藍圖,健全了管理機制,制定了發(fā)展目標,提出保障措施。這種改革創(chuàng)新的力度、范2023年12月21日,民航局發(fā)布《國家空域基礎分類方法》(下稱《分類方法》)將空域劃分為管制空域和非管制空域兩大類,涵蓋A、B、C、D、E、G、W七小類空域。管理空域方式在進一步國際靠攏。設范圍為標準氣壓高度6000米至20000米;B類空域劃設在民用運輸機場上空,C空域劃設在建有塔臺的通用航空機場上空;D類空域劃設范圍為標準氣壓高度高于20000米;E類空域是在A、B、C、G類空域以外,根據(jù)運行需求和安全要求選擇劃設的空域。根據(jù)《分類方法》,G空域指B、C類空域以外真高300米以下的空域,以及平均海平面高度低于6000米,對民航公共運輸飛行無影響的空域;W空域指G類空域內(nèi)真高120米以下的空域。真高即是以飛機正下方地點為基準平面的高度。12月11日舉行的中央經(jīng)濟工作會議明確提出,打造低空經(jīng)濟等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。G、W空域是傳統(tǒng)通航飛機、新能源航空器、小型無2023年11月2日,國家空中交通管理委員會辦公室會同有關部門起草了《中華人民共和國空域管理條例(征求意見稿)》(以下簡稱《條例》),向社會公開征求意見,意見反饋截止時間為2023年12月3國家空中交通管理領導機構負責空域管理工作的頂層設計、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、整體推進、督促落實,研究制定空域管理宏觀規(guī)劃和重大政策,統(tǒng)一管理全國空域資源。設辦事機構,負責國家空中交通管理/地區(qū)空中交通管理組織協(xié)調(diào)機構組織協(xié)調(diào)本地區(qū)空域管理工作,負責國家空中交通管理領導機構交辦的其他事項和本地區(qū)空域管理其他事項。設辦事機構,負責地區(qū)空中交通管理組織協(xié)調(diào)機構的日/國家分級設立空中交通管理聯(lián)合運行機構,負責本責任區(qū)空域管理有關事項。未設立空中交通管綜合考慮飛行規(guī)則、空域環(huán)境、航空器性能、空中交通服務等因素,空域分為管制空域(A、B、綜合考慮空域限制類型、使用用途等因素,空域分為空中禁區(qū)、空中限制區(qū)、空中危險區(qū)、空中保留區(qū)、航路航線、進出境點、等待空域、空中放油區(qū)、試飛空域、訓練空域、防空識別區(qū)、臨時空/國家建立空域動態(tài)配置、靈活使用制度,通過調(diào)整部分空域等級、類型和空域管理主體(空中交),/例如,美國總統(tǒng)拜登于2022年10月簽署《AAM協(xié)調(diào)與領導》法案,強調(diào)美國要在城市空中交通行業(yè)孵化出來多個城市空中交通相關的項目和企業(yè)。到2022年底,歐洲地平線計劃征集資助的與IAM相關項目超過100個,涉及U-Space和UAM、按需分配空域容量和空域動態(tài)劃分管理、航空AI應用、網(wǎng)絡化自動化研究項目,帶動全國高校和科研機構研究能力提升,比如NASA資助多所大學開展eVTOL氣動聲學研究。英國的航空航天技術研究所(ATI)和皇家學會也則為很多整個歐洲可以利用的技術研發(fā)和項目提供資金支持。比如,歐盟撥款1200萬歐元,研究例如,日本無人機基金(DroneFund是日本目前,地方政府的資金支持主要用于基礎設施建設給落地eVTOL/UAM企業(yè)配套,招商引資和鼓勵對于一些資金需求量比較大的項目,政府還會提供政策性貸款和融資支持。例如2013年11月,美國進出口銀行(EXIM)宣布批準向BETATechnologies提供1.69億美元貸款,支各主要國家還針對eVTOL/UAM領域創(chuàng)業(yè)者制定了一系列的輔導計劃。如2023年8月,英國研究與創(chuàng)新局啟動AAM創(chuàng)業(yè)輔導計劃,確定了最多達25家中小第一種方式是,國家資本的直接參與可以發(fā)生在項目的各個階段。主要國家對企業(yè)的直接投資或資金支持,甚至可以不占股份,以獎勵的方式進入。第二種方式是,大型國家主權基金對成熟企業(yè)項目的投資,通常都帶有產(chǎn)業(yè)導入扶持的特性。第三種方式是,由國家政策性銀行或金融機構投資背書,再引導國美歐等主要國家已啟動大量eVTOL/城市空中交通示范運營項目,積極推進論證、評估和優(yōu)化eVTOL運行和城市空中交通的建設方案。基于實踐經(jīng)驗,F(xiàn)AA、EASA、JCAB等摸索出來起降場、充電設施等必要基礎設施的建設要求和標準;與其它行業(yè)頭部企業(yè)一起研究運行概念、監(jiān)管方式、運行標準、機構間的根據(jù)2020年10月RolandBerger的captureashareofthepassengerdronemarket),到2025年全球UAM中投入使用的載客無人機數(shù)量廠商機型售價億航智能EH216-S239萬元/41萬美元時的科技E20800萬元/113.54萬美元Eve375萬美元ArcherMidnight450萬美元LiliumLiliumJet650萬美元??赡軐⑦_到1.5萬億美元,其中中國市場規(guī)模4300億美元,占全球市場份額28%。2050年,市場規(guī)到90420億美元,最悲觀的預測,市場規(guī)模為23400億美元。不過,2021年摩根士丹利調(diào)低了測(MorganStanleyResearch,UrbanSlowTake-O?,ButSky'stheLimit,2021年5月6摩根士丹利的預測數(shù)值考慮測算模型的細分市場結構設計。它代2)運輸物流,比如偏遠地區(qū)的小型包裹快遞運送3)對;(對汽車共享出行、運輸物流分別占比重為58.42%和40以美國市場為例,到2050年,市場總規(guī)模預測為2別占比重為58.42%和40.88%。真正源于原航空市場的營收占比非常低。摩根士丹利的預測高,需要考慮到它的測算模型的細分市場結構設計;(輸物流,比如偏遠地區(qū)的小型包裹快遞運送3)對航空公用途市場的價值。以美國市場為例,到2050年,市場總規(guī)模預測為2450行、運輸物流分別占比重為58.42%和40.88%中國的eVTOL/UAM整機發(fā)展受到了2016年11月Uber發(fā)布《快速駛?cè)氚葱璩鞘锌罩薪煌ā钒灼?,并引發(fā)資本界投資熱潮和產(chǎn)業(yè)界廣泛討論的影響。2017年中國出現(xiàn)了幾個標志性事件1)1吉利汽車集團收購了美國太力公司(Terrafugia),正式進軍飛行汽車行業(yè),最終引發(fā)了吉利在低空經(jīng)濟和eVTOL領域的一系列布局,比如投資Volocopter、成立合資公司沃瓏空泰、啟動自研整機項目AE200等。它代表著中國傳統(tǒng)行業(yè)關注并重資投入進入eVTOL行業(yè),中國eVTOL行業(yè)的國際化發(fā)展。(2)峰飛航空科技研發(fā)團隊在上海成立,開始載人eVTOL的研發(fā),并于2021年完成1億美元融資。它意義是代表著中國科創(chuàng)公司進入eVTOL領域。吉利和峰飛,后來直接影響了時的、沃蘭特等企業(yè),以及資本機構的進數(shù)千萬元以上融資;有15家完成1:1樣機下線并投入測試。中國的eVTOL整機企業(yè)大部分為科技型初創(chuàng)公司,甚至有5家成立不滿3年進入了1:1原型機測試階段。相比歐美頭部企業(yè),中國eVTOL整機企業(yè)規(guī)模普在我們調(diào)研的32家eVTOL整機企業(yè)中,采用復合翼方案的有15家(46.9%),采用傾轉(zhuǎn)/矢量推進方案的有11家(34.3%),采用多旋翼方案的有11家(34.4%)。對比美國垂直飛行協(xié)會(VFS)的統(tǒng)計,按照《航空器型號合格審定程序》要求,首先eVTOL整機研發(fā)單位與局方共同確定適航審定基礎、適用的規(guī)章(不同設計特征的航空器器適用的規(guī)章條款有差異)、簽署《安全保障合作計劃》(PSP)(PSP不針對具體的型號,只規(guī)定用于管理和指導項目適航工作的總體原則和方法。PSP規(guī)定用于制訂產(chǎn)品合格審定計劃的總體程序、總體管理時間進度和預期目標,為后續(xù)合格審定計劃編制和實施提供通用原則和方法。如使用委任體系、制造符合性檢查、交流溝通、解決爭議問題的一般方法和程序以及評估項目過程的一般準則),提交審定計劃(CP,PSCP(如有必要)),同時建立和完善標的公司設計保證系統(tǒng),以保證設計、試驗、制造、試飛等研發(fā)和制造過程均按與局方達成一致的審查計劃進行。中國民航局對設計制造過程的審查包括:計算分析報告、參與目擊試驗(試驗室試驗、機上地面試驗、飛行試驗等)、制造符合性檢查等。局方認可設計制造符合適航規(guī)章要求后,頒發(fā)型號合格證。目前,在EASA和FAA的指導文件中eVTOL適航條款有100條左右,但很多符合性驗證方法仍有待探索。所以,eVTOL航空2023年10月12日,中國民航局為億航頒發(fā)了全球首個eVTOL航空器型號合格證。整個過程歷時約3取得TC的噸級以上eVTOL無人駕駛航空器,也是中國民航合格證。V2000CG采用復合翼構型,最大起飛重量2噸,純電動力,自主駕駛,運載能力等同小型直升機,適用航程200km。隨著貨運版航空器商業(yè)化交付后在各種場景落地應用、積累更多的飛行數(shù)據(jù),將有除了億航216之外,還有多個在研型號也在接受或完成了中國民航局的審定,主要在審定的eVTOL航機型TC申請局方受理申請頒發(fā)專用條件批準CP試飛驗證完成頒證億航EH2162020.122021.012022.022022.092023.082023.10峰飛航空V2000CG2022.092022.092023.052023.052024.022024.03機型TC申請局方受理申請頒發(fā)專用條件批準CP試飛驗證完成頒證沃飛長空AE2002022.112022.112023.12時的科技E202023.10御風未來M12023.112024.01(M1B)沃蘭特VE252023.09 要求增強大功率性能。這些特性反映到參數(shù)指標上即為電池系統(tǒng)熱失控起火概率(高安全性)、電池系統(tǒng)能量密度(輕量化)、電池系統(tǒng)功率密度(高功率)。這些指標與常規(guī)動力電池很不一樣,航空動力電池需要做全新開發(fā);而由于距eVTOL/UAM航空器大規(guī)模量產(chǎn)還需一段時間,整機或電池廠商必須墊付研發(fā)費用;由于eVTOL/UAM產(chǎn)量遠不能與電動汽車相比,所以,航空用動力電池總成的單價要高的多。由于eVTOL整機開發(fā)項目處于快速迭代過程中,也要求配套電池廠商能做到敏捷開發(fā),相對于傳統(tǒng)供應商一年以上開發(fā)周期,最快的半年做到小批量生產(chǎn),這對供應商是很高的要求;另外,也要求電池廠商遵循Do311等航空標準和開發(fā)流程,也在一定程度上推高了定制化開發(fā)的復雜性和成本。盡管如此,國內(nèi)序號公司公司和產(chǎn)品介紹配套企業(yè)1麻省固能SES上海公司負責eVTOL/UAM業(yè)務峰飛2孚能科技通過Do311認證。2020年已向電動飛機領域的客戶首次供應樣品,隨后完成樣件認證;2023年將第一代三元產(chǎn)品交付給終端客戶。能量密度285Wh/kg,最高時速320km/h,單次最長巡航250km;工況測試,電芯可實現(xiàn)10000次以上循環(huán)。Archer3安徽盟維新能源性能可達400Wh/250循環(huán)。4榮盛盟固利Do311認證電芯密度305Wh/kg。銳翔RX系列5寧德時代2023年4月發(fā)布了凝聚態(tài)電池,能量密度突破500Wh/kg。2023年7月與商飛成立合資公司。商飛等序號公司公司和產(chǎn)品介紹配套企業(yè)6正力新能實現(xiàn)了在滿足鋁殼形態(tài)下電芯320Wh/kg的高能量密度,滿足20%SOC,12C放電、5C恒流大倍率放電性能。Joby7中創(chuàng)新航為小鵬匯天飛行汽車X3研發(fā)提供9系高鎳/硅體系電池動力電池,X3已在2022年10月成功首飛。小鵬匯天X38力神電池電芯能量密度325Wh/kg9Molicel能元科技臺灣鋰離子電池制造商Vertical力神電池國內(nèi)已完成402Wh/kg半固態(tài)電池開發(fā)。牛瓦時克高性能動力電池總成定制化開發(fā),包能量密度>200Wh/kg。中電科18所高性能電池動力億維鋰電大圓柱電池及“π”電池系統(tǒng)能量密度350Wh/kg,支持9分鐘快充。安徽銳能科技BMS、BMS+電池包一體化產(chǎn)品。Inx(原欣視界)固態(tài)鋰電池,電芯能力密度達到450Wh/kg,億航、高瓴資本等投資。衛(wèi)藍新能源已經(jīng)深耕無人機動力電池多年兵器北方瑟福能源已經(jīng)深耕無人機動力電池多年得益于中國發(fā)達的新能源汽車產(chǎn)業(yè),中國eVTOL/UAM配套的電機、電控等子系統(tǒng)發(fā)展具備先天優(yōu)勢和堅實的基礎。國內(nèi)多個整機公司只能從國外購買配套電機和驅(qū)動,保障整機產(chǎn)品開發(fā),如采購SafranEngineUS、Magnix電機等。近年來,隨著行業(yè)的發(fā)展火熱和日趨成熟,越來越多的電機、電控配套企業(yè)中國的民機航電設備研發(fā)基礎較為薄弱,使用FAA/EASA所接受的ARP4754A的民機航電開發(fā)方法和流程,具備適航工程經(jīng)驗的公司很少。這也與過去我國商用飛機、傳統(tǒng)通用航空器研發(fā)項目較少有關。對指南和方法、ARP4754B/ED-79高度綜合化或復雜飛機系統(tǒng)的認證考慮、ARP5150/5151商用飛機安全性評估、Do-297/ED-124綜合模塊化航空電子系統(tǒng)(IMA)開發(fā)指南和認證考慮、Do-254A/ED-80機載電子硬件的設計保證指南、Do-178C/ED-12B機載系統(tǒng)和設備認證的軟件考慮,以及Do-160G機載設備環(huán)境試驗等,我們的行業(yè)企業(yè)掌握和理解總體上落后于歐美同行,但這種能力只能通過型號項目鍛煉真正eVTOL/UAM運營基礎設施是與整機對應的另外一個熱門賽道,在短時間內(nèi)聚集了大量參與企業(yè)和資本機構,主要有以下幾類:(1)起降場/機場設施建設運營單位,大部分是國有單位,如機場集團、政府平臺公司,典型的如上海華東無人機基地、安徽通航控股集團;(2)起降場設施規(guī)劃、設計和建設,典型的如浙江圣翔、天津航大智安、廣東新正等;(3)空管系統(tǒng)研發(fā)、數(shù)據(jù)開發(fā)和管理、數(shù)字化基礎設施,典型的如騰訊、粵港澳大灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟研究院、珠海安擎、空中跳動;(4)空管服務服務單位,按照國家低空空域管理改革統(tǒng)一政策部署,省一級設置綜合飛行服務總站,接受強監(jiān)管,它可以再下設多個A/B類分站提供空管服務。典型企業(yè)如河南空管實業(yè)發(fā) 5.1.2我國各地積極發(fā)展低空經(jīng)濟,粵港澳大灣區(qū)的進展最為迅速。大灣區(qū)具備應用先行、政策護航的優(yōu)勢,通過培育產(chǎn)業(yè)鏈、基礎設施和創(chuàng)新平臺,有望成為全球低空經(jīng)濟的引領者?;浉郯拇鬄硡^(qū)是世界四大灣區(qū)之一,聚集了近9000萬人口,經(jīng)濟總量超14萬億元,是擁有具有世界影響力的龐大城市群?;浉郯幕浉郯拇鬄硡^(qū)傳統(tǒng)的通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)達,擁有通航制造業(yè)的國家隊領導性企業(yè)中航通飛,也擁有中信海直、南航通航等直升機運營頭部企業(yè)?;浉郯拇鬄硡^(qū)培育了大疆、順豐豐翼、極飛等無人機頭部廠商;也涌現(xiàn)出億航智能、小鵬匯天、廣汽等eVTOL行業(yè)參與者,且通過政策和場景先行先試吸引了德國eVTOL粵港澳大灣區(qū)的低空市場需求非常巨大,且日趨加大,應用場景多元,可以容納很多家運營企業(yè)提供不同的服務:(1)產(chǎn)業(yè)類需求:大灣區(qū)目前的通航需求主要集中在石油海上平臺飛行和港口直升機引航,占據(jù)全國90%的業(yè)務量。(2)商業(yè)需求:觀光娛樂、跨境飛行、城際飛行、空中通勤、空中擺渡等新業(yè)態(tài)模式快速增長。SkyShuttle和Heliservices等直升機運營公司在香港、澳門、深圳長期開展直升機高端擺渡。(3)公共服務需求:無人機、載人級eVTOL在醫(yī)療救護、山區(qū)搜救、水下救援、火災救援等應急領域存在巨大的潛力。(4)區(qū)域發(fā)展需求:大灣區(qū)內(nèi)部經(jīng)濟發(fā)展水平不一,通過空中交通走廊或網(wǎng)絡強化核心城市和縣域鄉(xiāng)村的連接,結合旅游觀光等商業(yè)模式為縣域鄉(xiāng)村發(fā)展提供新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機會,長三角城市群是中國經(jīng)濟水平發(fā)展最高的區(qū)域很多不同。長三角城市群的規(guī)模更大,經(jīng)濟體量更大,GDP占到全國的1/5,人口有2.35億。制造業(yè)角度考慮,長三角城市群相比粵港澳大灣區(qū)擁有更雄厚的傳統(tǒng)航空航天產(chǎn)業(yè)集群,也是中國最大的商用飛機研發(fā)生產(chǎn)基地,擁有大量的專業(yè)技術和管理人才以及眾多211/985理工類高校。尤其是,長三角地區(qū)的通用航空機場、無人機試驗院校、航空航天院校和科研院所長三角的eVTOL運行和城市空中交通試點動作還在早期階段,只在少數(shù)城市做過驗證試飛或演示飛行活動。合肥組建了全國首個城市“場景創(chuàng)新促進中心”,為創(chuàng)新資源找場景。以“駱崗公園全空間無人體根據(jù)美國垂直飛行協(xié)會(VFS)統(tǒng)計,截至2024年3月底全球共有983型eVTOL概念產(chǎn)品,其中48%eVTOL航空器因為采用了大量創(chuàng)新性特證都需要設計團隊完成,與常規(guī)通用航空器設計非常不一樣。典型的23部通用飛機設計需要20-60萬工時完成立項到取證的工作;而eVTOL則需要數(shù)十萬,甚至200萬以上的工時。這也推高了研發(fā)成本。很多初創(chuàng)公司對此并沒有足夠認識,造成一再推延所設定的EIS(Enter-into-Service)目標。據(jù)統(tǒng)計,只有29%的項目能進入縮比機驗證階段,只有5%的項目能進入全尺寸原型機研發(fā)階段。2024-2026年將成為eVTOL從研制階段轉(zhuǎn)向規(guī)模商業(yè)化運行的關鍵時期,主要頭部企業(yè)都規(guī)劃將其型號在序號研發(fā)單位型號取證和EIS時間1JobyAviation20252ArcherAviationMidnight20253WiskAeroGeneration62030前4EVEAirMobilityEve20265WhisperAeroTheWhisperJet未公布6BetaTechnologiesCX300Alia-250202520267OverairButter?y20288JauntJourney20289SupernalS-A22028LiliumJet2025年EASA取證2026年初商業(yè)運營VolocopterVoloCity/VoloRegion2024/2026VerticalAerospaceVX42027AirbusCityAirbusNextGen未公布CrisalionMobilityIntegrity6未公布AscendanceAtea2027SkyDriveSD-052025取證2026大規(guī)模商業(yè)運營 動力電池技術對于新能源汽車、船舶、機器人等產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有基礎性支撐作用。航空動力電池是一種特化的動力電池,針對航空器需求和飛行作業(yè)環(huán)境進行了優(yōu)化,它的發(fā)展需要依托于整個大的動力電池產(chǎn)美國:美國能源部(USABC)更新了2023年先進電池的發(fā)展目標,重點發(fā)展快韓國:韓國電池產(chǎn)業(yè)協(xié)會2018年制定的動力電池路線圖,2020年中國:中國在2017年發(fā)布的《節(jié)能于新能源汽車技術路線圖》引導下,實現(xiàn)了動力電池技術的重大突破,2019年單體能量密度實現(xiàn)240Wh/kg(硬殼)、260Wh/kg(軟包),成本降至1元/Wh,有望實現(xiàn)2020年動力電池單體能量密度300Wh/Kg目標。同時我國在第十三個五年計劃設置了新能源汽車重點研發(fā)專項(2016-2020),從動力電池新材料新體系、高比能鋰離子電池、高功率長壽命電池、動力電池系統(tǒng)、高比能二次電池、測試評估六方面支持動力電池的技術研發(fā),產(chǎn)業(yè)化的鋰離子電池比能量達到300Wh/Kg以上,成本降至0.8元/Wh以下,新型鋰離子電池的比能量達到400Wh/Kg以上,新體系電池的比能量達到500Wh/Kg以上。在《中國制造2025》中提出的動力電池發(fā)展目標,2020年單體電池的比能量達到300Wh/Kg,2025年達到400Wh/Kg,2030年達到500Wh/Kg(電芯eVTOL航空器動力系統(tǒng)多采用了分布式電動推進系統(tǒng)(DEP少數(shù)會考慮使用氫動力、油電混動動力。電機雖然功率密度大、結構簡單、維護要求低、布局要求低可以避免很多機械結構問題;但考慮到電電機作為適航航空器的動力裝置是近年來才興起的,所以,幾乎所有電機型號并沒有適航認證。各國傳統(tǒng)大型航空工業(yè)供應商,基于自有儲備技術和相關部門進行研發(fā)設計,典型的如Safran。傳統(tǒng)大型航空工業(yè)供應商,基于自有儲備技術和相關部門進行研發(fā)設計,典型的如Safran。初創(chuàng)企業(yè),它們通常從各種大學、大型企業(yè)孵初創(chuàng)企業(yè),它們通常從各種大學、大型企業(yè)孵大型企業(yè)收購其它專業(yè)公司、或成立合資公司以獲得相的電力和混合動力航空航天推進業(yè)務eAi等最新信息技術、使用更多的傳感器、更全面的落傳統(tǒng)機載設備配套廠商依然發(fā)揮骨干中堅作用;新興初創(chuàng)公司充心航電設備,降低整機取證風險和周期。這類企業(yè)通常有非常完善的產(chǎn)品矩陣,典Garmin??缃邕M入這一領域的企業(yè)典型的如Inmarsat,其主業(yè)是海事衛(wèi)星服務、衛(wèi)星通訊系統(tǒng),但最新一代航空器需要使用衛(wèi)星通訊,Inmarsat順其自然的進入eVTOL配套市場。新興初創(chuàng)公司大都飛行、AI、網(wǎng)絡通訊安全等領域,作Tier2級別的供應商,比如Daedalean的AI自主飛行產(chǎn)品客戶為Honeywell等航電企業(yè);也有少數(shù)直接服務整機廠商的,如NearEarthAutonomy直接服務于Volocop-機場設施領域的企業(yè)主要有兩大類1)傳統(tǒng)民航機場、大型方式進入這一市場。典型的如德國法蘭克福機場eVTOL充電基礎設施企業(yè)主要由電網(wǎng)公司、電氣設備公司、機場公司等幾類組成。與電動汽車類似,eVTOL航空器目前并無統(tǒng)一充電標準,比如Joby、BetaTechnologies制定了不同的標準,在起降場地為它們充電,則必須安裝不同類型的充電樁。國外主要標準有由GAMA領導的CCS充電標準(CombinedChargingSystem,聯(lián)合系統(tǒng)充電標準),支持者主要是ArcherAviation、BetaTechnologies、Volo-copter,Overair、WiskAero、EveAirMob(GlobalElectricAviationChargingSystem,全球電動航空充電系統(tǒng)標準)。這與先前民航的運行活動大不相同,所需技術手段也將有 5.2.2業(yè)強國在一些條件較完備的區(qū)域開展eVTOL/城市空中交通的經(jīng)驗。在一些灣區(qū)城市群人口密集、經(jīng)濟發(fā)達,政府財政能力來城市空中交通變革,愿意搶占未來發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢;且城市密集分布互相串聯(lián),擁有推廣eVTOL的最佳場景,在這些地區(qū)對eVTOL和城市空中交通的運行探索最為積極。世界主要城市群相關布局和發(fā)展現(xiàn)Joby、Archer、Wisk、Elroy、KittyHawk、AlefAeronautics、Cora、Hoversurf、VimanaGlobal、Opener、Vahana,也吸引了來自華盛頓的Supernal設立研發(fā)中心、韓國的PlanaAero設立總部。2026年開始在舊金山國際機場為往返機場的乘客提供電動飛機力雄厚,NASA在硅谷設立的埃姆斯研究中心(AmesResearchCe交通系統(tǒng)、新型交通工具的研究和開發(fā)。加州伯克利大學的航空未來實驗斯坦福大學的智能系統(tǒng)實驗室(IntelligentSystemsLaboratory)也在研究基于eVTOL的未來交通系統(tǒng)和可持續(xù)交通解決方案。馬斯克的火箭發(fā)射公司SpaceX也關注到這個行業(yè),投資了飛行汽車公司Alef升機客運。紐約都市區(qū)還有許多直升機場,其中最繁忙的頓之間開通了直升機客運服務,實現(xiàn)了曼哈頓和3個紐約機眾對空中交通的接受度高。紐約灣區(qū)是全美高凈值人群2023年2月,BladeAirMobility與BetaTechnologies聯(lián)合完成了Alia250eVTOL的運行驗證飛行。Blade訂購了20架Alia250,未來將用于連接肯尼迪國際機場和曼哈頓。2023年11月,Joby在紐約驗證了從曼哈頓到肯尼迪國際機場的航線飛行,并進行了多次飛行演示。達美航空和Joby一直與紐約港務局和紐約市經(jīng)濟發(fā)展公司合作,規(guī)劃初空中出租車服務運行落地,包括為eVTOL在肯尼迪國際機場和拉瓜迪亞機場提供基礎設施。Joby還與大紐約區(qū)域內(nèi)多家直升Archer通過與連鎖FBOAtlantic合作,獲Archer與美聯(lián)航確定首先啟動Newark國際機場與曼哈頓中心直升機場連接服東京灣區(qū)集聚了全日本實力最強的eVTO超越》,路線圖提出了日本2025年在大車及重型貨運無人機業(yè)務全面商業(yè)化的目標。東京灣區(qū)有多非常穩(wěn)健,工作落實的非常細致。2022年,2022年確定與AAM運營相關的問題和解決方案。調(diào)研、驗證商業(yè)模式等。確定在高層建筑物密布的東京,提供高頻次空中交通服務,所需起降場的施工、必要條件和運行相關的問題。評估東京城市空中交通市場規(guī)模、業(yè)務持續(xù)性問題。估計計劃開通的航線,以及未來可能開辟的航線的銷售額和運營成本。2023年使用直升機開展城市通道和景區(qū)場景運行演示驗證在三菱地產(chǎn)公司擁有或管理的設施中建造兩個直升機場,提供觀光航班和兩個直升機場之間的交通/包機服務。利用eVTOL對未來運輸服務的商業(yè)案例進行可行性研究。2024年啟動eVTOL演示驗證擴大2023年運營的直升機機場,考慮與英國Skyports合作建設垂直起降場。驗證和評估eVTOL飛行和地面運行,如起飛/降落控制和模擬,值機和安全檢查,安全管理和周邊地區(qū)的態(tài)勢感知等。成經(jīng)驗可以借鑒,研發(fā)周期長、工作量大、資金需求大。中國的eVTOL研發(fā)企業(yè),團隊工程能力更弱,符合民航適航標準的航空器的研發(fā),主要集中在近20年,擁有完整的機型研發(fā)經(jīng)歷的人員基數(shù)不像具有發(fā)達航空產(chǎn)業(yè)的歐美國家。此外,研發(fā)制造的配套供應鏈不完善、配套基礎設施建設不足。主要是網(wǎng)絡化的起降工作還處于起步階段,行業(yè)管理政策、法規(guī)、的,全球各國均在摸索。美國完整的運行法規(guī)件的企業(yè),經(jīng)歷過取證,對Do-160/178/254的要求、開發(fā)方法、程序能充分掌握的企業(yè)鳳毛麟角。證和現(xiàn)成經(jīng)驗可以借鑒,研發(fā)周期長、工作量大、資金需求大。典型的歐元以上,預計完成取證和量產(chǎn),將需要花費20億美元以上。對于中國企我國符合民航適航標準的航空器的研發(fā),主要集中升的,只能通過型號鍛煉,用一代人的時間耐心追趕。部分技術的成熟度和EI目選擇了復雜、前沿性的技術方案,開發(fā)工作量我國符合民航適航標準的航空器的研發(fā),主要集中像具有發(fā)達航空產(chǎn)業(yè)的歐美國家。很多整機制造企業(yè)有數(shù)年后取飛行員。我國面臨如何在數(shù)年內(nèi)完成培養(yǎng),相應的標準、培訓大 方式。它因為存在過渡狀態(tài)過程,增加了總體設計的復雜性,犧牲了一定的安全性和可靠性。但矢量推進型eVTOL可實現(xiàn)更高的飛行速度和更遠的航程。更大的航程可以讓運營商的業(yè)務模式有更大的靈活度,更少的充電次數(shù)帶來更高的任務響應速度和日利用率;更高的飛行速度意味著可以進入更多時效性任務市場,如應急救援、醫(yī)療救援。當前,eVTOL在醫(yī)療救援市場被詬病的一點就是巡航飛行速度大大低于常規(guī)直升機。隨著技術的進步以及產(chǎn)業(yè)界對電動航空器設計理解的加深,工程技術實力雄厚的頭部廠商將大幅 涵道風扇設計有很多優(yōu)點,如對航空器附近人員提供保護、涵道環(huán)括作用有利于降噪設計和城市場景運行、涵道能夠在螺旋槳的流場中產(chǎn)生可觀的附加拉力進而提高動力系統(tǒng)的效能;但是,涵道風扇也有很多不足和設計難點,阻礙了它的應用推廣。涵道風扇會占用額外的結構重量,而它又對強度和剛度要求很高,這就造成了制造成本和難度的問題。部分廠商將涵道集成到機體或機翼上,讓兩者結構融合,降低重量、提高剛性和強度,典型的如AscendanceAtea、HorizonCavoriteX5/X7、AirMule。此外,涵道轉(zhuǎn)子與涵道壁的間隙要求非常高(轉(zhuǎn)子半徑的1%,甚至更小)因為槳鍵參數(shù),決定了涵道的環(huán)括作用大小,間隙越小則效率越高,實際間隙大小是在成本與效率之間平衡的結果。它就造成涵道的設計、制造和維護要求遠高于開放式螺旋槳,進而非??简瀍VTOL整機設計團隊實力和供應鏈的能力。這也是當前涵道類eVTOL企業(yè)較少的原因之一,但隨著行業(yè)發(fā)展,很多問題將得到緩解。再就是涵道的阻力問題,槳盤位置對涵道風扇系統(tǒng)氣動特性的影響體現(xiàn)在氣流品質(zhì)和槳-涵道間隙2個方面。合適的槳盤位置應處于間隙盡可能小、且距離唇口相對較遠,以保證涵道的良好環(huán)括及整流作用。則涵道壁截面的增大,會造成全機浸潤面積增大和阻力增大;采用數(shù)量很大的嵌入式涵道,是一個解決思路。LiliumJet在100m距離處的噪音水平預測降低了6dB 7.1.3eVTOL通常采用分布式電推進系統(tǒng),能有效提升航空器的氣動效率、運載能力、環(huán)保型和魯棒性。電推系統(tǒng)未來將向更高效、更輕量、更安全的方向發(fā)展,具體而言,包括:高壓平臺的應用和普及,提高電壓降低線束直徑,進一步提高功率元器件IGBT的效率,軸向磁通電機取代徑向磁通電機以降低體積和重量,提高電源模塊和驅(qū) 目前絕大多數(shù)eVTOL機型都采用成熟的、功率密度較高的鋰電池。它能在現(xiàn)有約束條件下,在重安全特性、航程性能、適航取證進度、成本之間獲得較好折中。從長期看,氫燃料電池的能量密度可以達到鋰電池的百倍,但是,氫能產(chǎn)業(yè)鏈條和生態(tài)建設慢于純電路線,制氫、儲運等存在很多問題。氫燃料電池瞬間放電能力較差,并不太適合eVTOL這種瞬時功率要求高的場景??傊唐趦?nèi)氫電/氫內(nèi)燃機路線電池Battery綠氫e-Hydrogen碳中和合成燃料e-Fuel0.36美元/kWh現(xiàn)在和未來一段時間內(nèi),電池能量密度遠不能與傳統(tǒng)航空燃油相比,現(xiàn)有的較高能量密度的電池包括LiliumJet所使用的IonBox的硅陽極鋰電池,電芯能量為330Wh/kg;寧德時代在研的凝聚態(tài)電池,能達到500Wh/kg,但預計商用還需要1-2年。由于能量密度低,電池包重量過大,現(xiàn)有eVTOL航空器普遍存在有效荷載、航程和續(xù)航時間的局限。電池循環(huán)數(shù)和壽命、充電時間特性也嚴重限制了eVTOL航空器高頻率起降和增加運行成本。未來主機和電池開發(fā)廠商將綜合權衡能量密度、放電功率、充電時間、循環(huán)數(shù)和限制以及環(huán)境和供應鏈問題,下一代電池技術仍在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。鋰電產(chǎn)業(yè)基本上由中日韓三國占據(jù)產(chǎn)能絕對主導地位,其它工業(yè)強國則試圖在新一代電池技術上進行突破,搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展先發(fā)優(yōu)勢。固態(tài)電池被普遍認為是下一代電池技術,被美國、歐盟、韓國和日本等主要工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)列為國家發(fā)展戰(zhàn)略。固態(tài)電池利用固態(tài)電解質(zhì)(SSE)取代了易燃的有機液體電解質(zhì),理論上更安全;SSE還可離子電池中不用的其他陰極和陽極材料配對,與高壓陰極材料及高容量鋰金屬陽極兼容,有可能使能量密度超過1000Wh/L。固態(tài)電池循環(huán)壽命更長、更耐用、工作溫度范圍更寬、堆疊緊密、電池設計簡化、機《電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》《2030二次電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》2023-2028年投入2.33億美元,爭取提前實現(xiàn)《鋰電池2021-2030國家藍圖》《電池戰(zhàn)略研究議程》《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》城市空中交通運行環(huán)境復雜,面臨城市地形地貌復雜、建筑物及附屬設施眾多、局部氣象條件多變、電磁環(huán)境惡劣、低空鳥群飛行等情況。為應對這些挑戰(zhàn),eVTOL飛行器需要感知周圍環(huán)境(如其他飛行器、地面障礙物、天氣狀況等)并根據(jù)環(huán)境信息做出相應決策。它需要有更強的態(tài)勢感知和空中避障技術支撐,包括障礙物探測和分類、障礙物定位及路徑預測與碰撞風險分析、避障策略選擇和航線重新規(guī)劃等傳統(tǒng)通用航空器加裝ADS-B、TCAS等設備實現(xiàn)自動安全間隔保持、規(guī)避周圍危險;而在未來復雜空間環(huán)境下、大空中交通流的運行將難以達到必要安全標準。很多研究機構和廠商已經(jīng)在探索基于UWB、激光雷達、視覺避碰、4D雷達、合成孔徑雷達、5G-A/智能物聯(lián)網(wǎng)、氣象激光雷達等設備和基礎設施的新一代態(tài)勢感知與空中避障技術的研發(fā)、驗證和試點應用。有一些通用性技術,如根據(jù)幾何空間相對運動矢量進行避障決策、利用無碰撞路徑規(guī)劃代替避障決策、基于AI的目標視覺識別,已經(jīng)在汽車自動駕駛和避 新一代汽車技術類似,eVTOL也強調(diào)高度智能化、自主化的特性。智能駕駛技術是eVTOL實現(xiàn)智能化境態(tài)勢感知能力,實現(xiàn)多源信息融合,通過AI、大數(shù)據(jù)、云計算、高性能機載芯片對環(huán)境信息分析處理,形成飛行決策。各大廠商普遍強調(diào)逐步通過有人駕駛、有人駕駛+簡化航空器操縱(SVO)、半自主飛行,最終實現(xiàn)eVTOL航空器完全自主飛行。不過,實現(xiàn)自主飛行還需要相當長的一個過程,進度相對較快 低空經(jīng)濟的發(fā)展和推進依賴于底層各類低空交通基礎設施的建設,低空交通基礎設施的完善和成熟為低空交通的高效、有序、安全的運行提供保障。低空經(jīng)濟運行于沒有附著物相對自由的低空空域,因此有別于傳統(tǒng)交通基礎設施,低空交通天然對數(shù)字化技術有非常強烈的訴求和依賴,低空交通飛行保障的數(shù)字隨著低空飛行活動持續(xù)增加,低空交通飛行的保障體系的重要性日益顯現(xiàn),相關的數(shù)字系統(tǒng)建設也伴隨政府和產(chǎn)業(yè)界的投入增加而提速。騰訊也在積極探索前沿數(shù)字技術在低空領域的多元應用,構建了覆蓋“低空基建數(shù)字化網(wǎng)聯(lián)、空域數(shù)字化管控、低空數(shù)字化監(jiān)管、協(xié)同數(shù)字化服務、算力數(shù)字化支撐、安全數(shù)低空基礎設施建設要強化標準化建設和數(shù)字化網(wǎng)聯(lián)能力,包括服務低空的通導監(jiān)(CNS)能力、輔助飛行的微氣象和電磁環(huán)境服務、提供低空起降和充電的各類地面設施、管控非合作目標的手段等。低空基礎全新一代的空天地一體化CNSiM(通訊、導航、監(jiān)視、情報、氣象)能力的主要技術手段有包括但不限于:地面5G移動公網(wǎng)(5G-A)、寬帶通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈和低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等通信手段;地基增強系統(tǒng)達、四維高分辨率數(shù)值氣象預報系統(tǒng);滿足民航運行/交通管理要求的自動化機場、一體化機巢、自動化數(shù)字化空域是低空經(jīng)濟有效管控的關鍵措施。通過數(shù)字孿生、城市CIM、三維地理信息地圖等技術,構建空域、城市、設施、無人機等實時數(shù)字孿生系統(tǒng)
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