低空经济专题系列报告五：动力系统篇：什么环节受益于eVTOL技术趋势_20页_2mb

行业研究：eVTOL技术趋势与产业链分析

核心内容

电动垂直起降航空器（eVTOL）因具备低碳、低成本和智能化的优势，有望成为城市空中交通（UAM）的主要航空器类型。eVTOL的商业模式以ToG（政府）和ToB（企业）为主，兼具科技与制造属性。随着2024-2026年机型密集投放，行业将从研制阶段进入商业化运行阶段。由于其供应链与新能源汽车高度重叠，国内相关产业链具备显著受益潜力。

主要观点

1. eVTOL构型选择

• 多旋翼型：技术门槛较低，商业化落地较快，适合短途运输，但航程和载重有限。
• 复合翼型：兼顾垂直起降与水平飞行，适合中短途运输，国内主机厂较为青睐。
• 倾转旋翼/涵道型：具有更远航程和更高载重能力，适合远距离运输，但技术复杂，研发和适航认证难度较高。

2. 动力系统选择

• 纯电方案：主流选择，具备高功率密度和综合能效，适用于当前市场。
• 混动方案：在电池能量密度不足的过渡阶段具有较大优势，适合长航程和高载重需求。
• 固态电池：被视为未来关键方向，能量密度和安全性提升潜力大，但目前仍处于研发阶段。

3. 电机与电控

• eVTOL电机需满足高功率密度、高扭矩密度和高安全性要求，技术门槛高。
• 航空电机技术涉及先进材料和工艺，如PEEK定子骨架、SMC铁芯等。
• 海外厂商在电机领域占据领先优势，国内企业如卧龙电驱、天津松正等正在布局。

4. 经济性分析

• 短期：依赖规模化量产，但需降本90%以上才能达到地面交通工具的经济性。
• 长期：运营能力成为关键，票价和载客量对经济性影响更大，尤其是降低每座每英里平均票价。

关键信息

1. eVTOL融资情况

• 全球eVTOL融资火热，2024-2026年将进入密集投放阶段。
• 国内代表企业包括亿航智能、峰飞航空、沃飞长空、山河科技等。
• 国际代表企业包括Joby Aviation、Archer Aviation、Lilium、Volocopter等。

2. 产业链布局

• 能源系统：主要依赖锂电池，宁德时代、国轩高科、蔚蓝锂芯等企业参与。
• 动力系统：电机与电控技术壁垒高，海外厂商如EMRAX、赛峰、MagniX等主导，国内企业如卧龙电驱、蓝海华腾等积极布局。
• 机体结构：使用碳纤维等复合材料，强调轻量化与安全性。
• 飞控系统：需高度自动化，涉及飞控计算机与舵机等。
• 航空电子系统：采用5G、卫星通信等技术，确保飞行稳定性与安全性。

3. 技术发展方向

• 电池：固态/半固态、高压快充、硅基负极、预锂化、锂金属负极等。
• 电机：轴向磁通永磁电机、径向磁通永磁电机、异步电机、电励磁无刷同步电机等。
• 材料工艺：PEEK定子骨架、高强度环氧树脂灌封、SMC复合材料、碳纤维缠绕工艺等。

4. 投资建议

• 电池技术：关注宁德时代、国轩高科、蔚蓝锂芯等，布局固态/半固态及高压快充。
• 电机制造：关注卧龙电驱、宗申动力、蓝海华腾等，具备高功率密度和航空专用电机能力。
• 整车制造：关注万丰奥威，其在通用飞机制造和低空经济布局方面具备优势。

风险提示

• 锂离子电池技术发展不及预期。
• eVTOL适航未达标风险。
• 政策支持力度不及预期。
• 市场对eVTOL概念接受程度低于预期。

附图与表格

图表目录

• 图1：eVTOL企业累计订单情况
• 图2：eVTOL公司累计订单数量结构
• 图3：国内eVTOL产业链概览
• 图4：欧洲空中交通航空器运行分类
• 图5：多旋翼飞行器分布动力布局示意图
• 图6：复合翼飞行器结构示意图
• 图7：倾转旋翼飞行器结构示意图
• 图8：倾转旋翼旋转过程示意图
• 图9：eVTOL公司动力推进系统构型占比
• 图10：eVTOL不同飞行里程电池容量需求
• 图11：eVTOL/电动汽车电池性能对比
• 图12：eVTOL单位能耗水平与电池性能分布
• 图13：Lilium软包电芯材料体系及性能参数
• 图14：Lilium采用预锂化工艺提升电池性能
• 图15：纯电动力系统架构示意图
• 图16：轴向磁通永磁电机/径向磁通永磁电机对比
• 图17：Lilium预测2026年7座机型BOM成本
• 图18：Lilium预测2026年7座机型全成本结构
• 图19：锂电池能量密度和成本展望
• 图20：eVTOL与直升机的成本对比
• 图21：eVTOL回报率敏感性分析
• 图22：eVTOL IRR敏感性分析

表格目录

• 表1：eVTOL公司情况梳理
• 表2：中国eVTOL整机企业类型
• 表3：eVTOL供应链拆解
• 表4：eVTOL推进系统构型技术路线
• 表5：不同构型机型参数对比
• 表6：清洁能源动力系统比较
• 表7：eVTOL动力类型对比
• 表8：动力类型机型对比
• 表9：eVTOL电池合作情况
• 表10：eVTOL电机对比
• 表11：eVTOL经济性测算基础指标
• 表12：eVTOL相关公司盈利预测、估值

结论

eVTOL技术趋势正在推动城市空中交通的发展，其产业链涉及电池、电机、机体结构、飞控系统及航空电子等多个环节。随着技术进步和规模化生产，eVTOL有望实现经济性突破，成为未来城市交通的重要组成部分。投资建议关注电池与电机技术领先企业，同时留意整车制造厂商。风险提示包括技术发展、适航认证、政策支持及市场接受度等方面。