长江证券-机械行业：低空经济步入快速发展期，硬件、系统等产业链迎来新机遇

系列文章两点说明：

1. 只看逻辑、不谈估值。本系列文章主要从各大券商研报中取其精华，一起了解题材的主要逻辑。
2. 随机选择研报，主题不确定。如果大家有感兴趣的行业或题材，请留言。

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一、当前eVTOL政策有哪些边际变化

1、低空空域管理现状

• 国内空域管理经历三个阶段，由空军统一代管民航模式向军航领导、民航管理体制过渡，并形成当前统一空域统一管制体制。空军对空域管理掌握主导权，但民航管理体制改革持续推进，包括成立民航总局和七大地区空管局，确立由民航空管局、民航地区空管局、空管分局（站）构成的三级民航管理体系。

• 国内空域管理现状：国家主导，由国家空管委统一领导。空军管制，军民协同，军民部门按照分工向责任范围的航空器提供空中交通服务。

• 2021年，国家空管委转型提级为中央空管委，行政级别提升，由中共中央直接领导。

2、低空空域管理在逐步放开，低空政策密集出台

• 变化一：空域分类管理，为低空经济提供政策支持

2023年11月2日中央空管委发布关于征求《中华人民共和国空域管理条例（征求意见稿）》意见的通知，2023年12月21日中国民航局发布《国家空域基础分类方法》。目前《分类方法》将空域分为A、B、C、D、E、G、W类，分别对应到不同的服务、速度限制、通信要求、ATC许可、监视设备等。

《分类方法》规定G类和W类为非管制性空域，其中W类空域适用微型、轻型、小型无人驾驶航空器飞行，为低空经济发展提供政策支持。

• 变化二：适航证等管理细则推进，通用航空规章逐步优化

通用航空飞行器要获得适航许可需要具备型号合格证(TC) 、生产许可证（PC）和单机适航证（AC）三大通行证。目前三证的申请到审批预计需要3-5年，且成本高。其中TC、PC取证成本最高，周期最长。此外，eVTOL要实现商业载客飞行等商业化运营，还需要运行许可证（OC）。目前中国民用航空局正加快推进民用无人驾驶航空器运营合格证换证及颁证准备工作。

• 变化三：地方政策积极响应低空经济，产业链落地或提速

2024年地方政府报告，低空经济议题热烈，不完全梳理看，目前包括安徽、江苏、江西、福建等多地政府报告提及低空经济。部分城市率先明确低空经济的具体建设目标。

政策配套、产业链配套持续落地。当前中国民航局已经发布13个无人驾驶实验区。部分项目试飞已经取得可对比的数据：1）峰飞自研的eVTOL盛世龙从蛇口码头起飞，在深圳湾上空盘旋一周后，飞往50公里外珠海九洲港码头，全程20Min，相较深圳和珠海两地常规交通坐船70min，铁路2h以上已经变得更加便捷。2）eVTOL从上海浦东新国际博览中心到苏州“东方之门”，单程100公里，用时25min以内，单人收费仅300元。

近几年从事eVTOL研究和开发的公司总数增长较快。根据《飞行汽车行业的现状与未来》，2016年，全球仅有六七种飞行汽车在研发。2018年，参与飞行汽车研发的企业便超过70家。到2021年H1，有超过200家企业或机构正在研发约420种型号的相关产品。目前参与主体包括汽车企业、航空公司、科技公司，已有企业实现首飞且明确商业时间规划。

国内企业积极推动适航验证，亿航、小鹏汇天等均于行业前列，部分厂商已经有eVTOL的意向订单。国产链与海外品牌差距不明显，后续发展空间广阔。

二、eVTOL产业链梳理

1、eVTOL硬件架构及价值量拆分

对飞行机器的架构进行拆分包括控制系统及基础硬件。其中基础硬件包括集体模块（机体外壳、桨叶、航空玻璃等）、动力模块（电池、电机、驱动器、伺服电机、充电器及配套充电设备等）、传感器模块（摄像头、激光雷达、温度传感器、气压传感器、湿度传感器、陀螺仪、加速度计等）及其他设备（航电、显示、座舱、降落伞等）。

从价值量拆分来看，根据Lilium公司对eVOT价值量拆分，其eVTOL单机价值量为250万美元，其中推进系统、航电与飞控系统价值量占比分别为40%、20%。

2、eVTOL：根据动力推进系统布置形式不同，种类较多

相较传统直升机，eVTOL可以实现纯电动驱动，技术底层除了传统机械设计，还包括电气化和自动控制；相较于技术相对成熟的无人机赛道，eVTOL可以实现载人应用，因而下游应用的场景可以更加广阔。eVTOL和飞行汽车相似度较高，但eVTOL无法实现陆空两用。

eVTOL根据动力推进系统布置形式，电动飞行汽车可分为多旋翼型、倾转旋翼型、倾转机翼型、倾转涵道型等，路线各有优劣势。

3、eVTOL：国内外厂商技术路线均有布局

目前eVTOL海外上市公司包括美国Joby、Archer、英国Vertical、德国 Lilium、巴西 Eve。非上市企业包括德国 Volocopter、美国 Beta、Wisk、Overair等。上述公司方案覆盖倾斜涵道、倾转翼、复合翼、多旋翼等多种技术路线。

从硬件上看，eVTOL的产品实质为飞行旋翼+电动系统+类汽车的产品线组合。国内在汽车、新能源汽车等领域形成竞争优势，产业链齐全且规模化效应明显可以促进产业链降本，eVTOL可以实现弯道超车。目前国内多家企业均已推出eVTOL产品，且技术路线同样呈现多元化发展，发展水平有望卡位全球前列。

4、从eVTOL整机核心指标看当前eVTOL的需求痛点

eVTOL的关键性能指标：航程、有效载重、巡航速度、能量效率、功率保持率、经济性、环境影响和安全性等关键性能指标，将聚焦于电池储能系统、减重、电机功率&效率等硬件方面优化。

• 痛点一：电动、混动方式主流方式下如何提高电池能量密度？国内外厂商eVTOL动力系统主要以纯电、混合动力为主，对能源效率要求将有所提升，考虑到物流运输、城际间&城市间交通运输需要，需提升续航里程。电池能量密度提升路径比较明确，比如采用更高比能的电极材料（硅、锂金属）以进一步提升三元电池的能量密度及发展固态电池等或是未来技术方向。

• 痛点二：减重目标清晰，轻量化技术趋势比较明确。材料应用在eVTOL的轻量化与高强度设计中作用明显，当前国内外eVTOL的机身和桨叶材料更多采用碳纤维复合材料。

• 痛点三：如何提高电机的功率密度和运行效率？eVTOL的动力系统采用分布式推进系统，该设计能够提升动力系统的安全性冗余、有效降低eVTOL的噪音和最大限度提升动力。推进系统主要由电机、电控组成，通过带动转子或桨叶旋转来驱动飞机。电机虽然在电动汽车中使用广泛且产业链及技术相对成熟，但航空对电机的质量更加敏感，功率密度要求亦更高。

5、除整机外，低空经济运营需建设好基础设施“四张网”

类比汽车的使用需要以公路、停车场等基础设施建设及导航系统、城市道路交通管理等为基础和保障，低空经济运营要建设好基础设施的四张网：

• 设施网：包括分布式起降点、起降站等配套物理设施，为低空飞行提供必要的场地和设备，确保低空飞行的安全和效率。

• 空联网：满足低空感知及通信的需求。通过空联网，可以实现无人机和地面设备之间的实时通信和数据交换，实现远程监控和实时预警等功能。

• 航路网：包含空域航路、3D数字地图等。航路网支持实时导航和飞行控制等功能，无人机可更准确地规划航线，规避空中碰撞，提升低空飞行安全性。

• 服务网：包括低空监管系统、低空飞行服务系统、低空飞行管控系统等，满足职能部门监管要求、企业飞行要求及以消费者为导向提供个性化服务体验。

6、SILAS系统：核心大脑，构筑低空飞行统筹、协调、管理统一化平台

SILAS系统为低空飞行的“大脑”，负责统筹、协调、管理、分配低空空域使用，支撑、管理、服务各类低空飞行活动。

7、空管系统：低空经济有望打开需求空间，竞争格局相对集中

民航空中交通管理系统的核心是空管系统。空管系统（CNS/ATM系统），其中通信、导航和监视（CNS）部分属于外围设施范畴。空中交通管理系统（ATM）包括空中交通服务、空中交通流量管理、空域管理三大部分，为空管人员实际用于管理空中交通运输的信息处理系统。

2011-2019年，中国空管系统年度投资额从18亿增长至50.6亿，年均复合增长13.79%。行业市占率集中，2022年CR3市占率超85%，其中莱斯信息（42.05%）、成都空管公司（28.41%）市占率位于前列。

8、飞控系统：提供飞行器感知、控制和决策，强调冗余度设计

飞控系统控制eVTOL的姿态、位置、悬停及巡航飞行，能自动完成飞行器起飞、按设定轨迹飞行、自动返航和自主降落等整个飞行过程控制。包括各种传感器、执行机构和机载计算机三大部分。各类传感器用于飞行器姿态角、位置、速度和高度等参数测量，是飞控系统的基础，测量精度决定eVTOL的控制精度。机载计算机为飞控系统大脑，通过对传感器获取飞行器姿态位置状态进行运算处理，输出指令给动力系统来完成相应姿态调整等控制。

MEMS传感器具备运用空间。飞控系统传感器核心部件以典型的加速度计和陀螺仪为例均是相对成熟产品。比如加速计包括液浮摆式加速度计、挠性摆式加速度计、石英振梁加速度计和MEMS加速度计等，陀螺仪包括激光陀螺仪、光纤陀螺仪、半球谐振陀螺仪和MEMS陀螺仪等。为了充分保障低空飞行安全，飞控系统强调冗余设计。

目前飞控系统供应商包括：1）以军工单位、研究所及高校为主的传统飞控系统供应商，典型企业如中航工业618所、中国航天等；2）一批新兴的民营企业，典型企业包括边界智控、创衡控制等。

9、通信系统：包括5G、卫星通讯等实现形式

通信链路主要任务是将eVTOL的实时数据传送给地面站，实现地面站对eVTOL飞行状态的监控并同时将地面站的遥操作制定返回给eVTOL。低延时、高稳定的通讯链路是保障eVTOL航空器在复杂城市低空环境下安全运行的有效前提条件。低空飞行的通信系统信息传输包括5G及卫星通讯等实现形式。

10、测试系统&检测认证：eVTOL在研发阶段与飞行前后必不可少环节

飞行器测试一般包含航电系统检测及综合性能测试。航电系统检测主要涵盖单板级、单元级以及系统级的检测。其中，系统级检测对各部分元器件的电信号、参数及兼容性等进行测试，是航电系统检测中关键部分。该技术已发展到第三代模块化自动检测系统，即依靠测试总线技术实现模块化的测试仪器方案，同步结合虚拟仪器技术自动完成测试任务。

综合性能测试对象主要包括动力系统、感知系统、机体结构和飞行状态等方面，目前已发展到数值仿真、半物理仿真与实物测试相结合的方式。

在航空器申请TC、PC、AC过程中均需要由中国民航局认可的第三方检测机构进行试验检测，并出具试验检测合格证书，包括实验室试验、地面试验和飞行试验。目前具备低空飞行器检测业务布局的上市企业包括广电计量、谱尼测试、苏试试验、华测检测、西测测试等。

11、eVTOL领域，3D打印设备具备应用空间

3D打印复合材料在航空航天领域的应用是一项具有巨大潜力的技术。通过3D打印技术和纤维复合材料结合，可以实现大规模、复杂形状结构件的快速制造。目前国内外仍在对3D打印连续复合材料做持续优化，包括宏观结构、拉伸&弯曲&剪切和压缩性能、打印温度、打印速度、纤维方向等。

我国3D打印设备市场CR5达到62%，华曙高科和铂力特市占率分别为6.6%和4.9%，外资品牌仍占据较大份额，国产替代机遇明显。进展：华曙高科与电动垂直起降飞行器及电动空中出租车服务商建立合作关系且已确认首台3D打印设备收入。华曙高科的设备可用于打印碳纤维尼龙复合材料等多种高分子及金属粉末材料。

研报来源：长江证券《低空经济步入快速发展期，硬件、系统等产业链迎来新机遇》，分析师：赵智勇、倪蕤、刘晓舟，2024年4月

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