2024年7月1日 核心洞察 专家现任常州启赋安泰复合材料科技有限公司技术总监 >专家预估,2024-26年是eVTOL公司适航取证的关键阶段,2027年后将进入商业化运营。初期eVTOL可能会先载货后载人,通过1-2年实际飞行积累数据,确保安全后再载人。预计2027年后,eVTOL市场将迎来大规模增长,客户需求增加,基础设施和法规逐步完善。 主持人RosalieChen(RC),高临行业分析师 议程 >目前可用于无人机与eVTOL的主要材料种>eVTOL企业选择材料的核心考虑因素,选类,不同材料的特性、使用位置与用量的分析择材料供应商的流程、时间周期、标准>当前可供选择的材料供应商企业、未来各材料企业在无人机与eVTOL领域的发展前景 >专家指出,碳纤维复合材料因其轻质高强度特性,是eVTOL的主要材料,占比超过95%(重量占比)。目前eVTOL所使用的碳纤维材料主要是通过预浸料-热压罐工艺生产的热固性碳纤维复合材料。 >热压罐工艺因其产品质量稳定性高,仍是目前及未来3-4年eVTOL使用的碳纤维复材的主要工艺,但热压罐工业的制造成本比较高。液体成型、烘箱成型等其他工业有时也有使用,但使用较少。液体成型工业的质量稳定性不够好,烘箱工艺只能做一些受力不是很大的零件,且对成型树脂要求比较高。 >热固性碳纤维复材的最大缺陷是不能回收,因此出于环保考量,业内现在在研究热塑性复合材料在eVTOL上的应用,但还没有大面积使用。但专家认为热塑性材料的高成本、当前使用数据量少、力学性能弱于热固性材料等导致只能用于不关键的零件。 目录 中国低空经济系列——材料环节–2024年7月1日 中国低空经济系列——材料环节 听录从00:00:01开始 RC:欢迎参加高临论坛(ThirdBridgeForum)关于中国低空经济系列——材料环节的访谈。我是高临公司(ThirdBridge)的行业分析师RosalieChen,将负责协调本次访谈。非常荣幸邀请到专家参与此次访谈,专家是现任常州启赋安泰复合材料科技有限公司技术总监。 专家,您好。在我们开始今天的访谈前,请您就以下陈述表明我同意或我不同意:您知道保密信息的定义,并同意不会在访谈中透露任何此类信息或任何其他的保密信息。 专家:我同意。 [00:00:54] Q:请您概括描述一下您的从业经历,以及与本次访谈主题相关的经历。 专家:我是北航1992年毕业的,毕业比较早。先后在西安飞机工业公司、北京空中客车工程中心、商飞北京民用飞机研究中心、恒神、康得都工作过,应该是算在飞机行业、设计行业里面很资深的,最近五年在安泰复材。 [00:01:45] Q:您怎么总结现在国家包括各省市层面,对于低空经济商用相关的规划、政策以及后续节奏预估? 专家:低空经济从去年年底到今年也比较火,低空经济好多人认为仅仅是飞机产业,但实际上从国家层面来说,国家今年把低空经济作为一个大的引领方向。它包含一个方面是低空制造产业,类似于比方复合材料飞机的一些制造企业、设计企业。另外低空飞行产业,比方一些旅游公司,还包括一些农用公司,包括电力的巡线公司,像低空飞行行业。再一个低空保障产业,目前的低空保障产业还没有兴起来。随着飞机增多,比方eVTOL的增多,整个维修类似于飞机行业的Ameco、Gameco那样的服务公司也会很多,伴随着这个,可能还有相应的其他服务。另外还有一些综合服务,实际上整个低空经济包含的东西特别多。 国家为啥要在这时候推动低空经济?因为新能源汽车已经发展到一个新的阶段,可以说中国在这方面已经做得非常好了。中国的电池技术通过这几年发展,也走在世界前列,这样电动飞机就提上历史日程。为啥?因为电毕竟足够强大,能带动飞机去起飞去飞行。但是目前还做不到长距离,大于300公里,特别是小飞机,坐4-5个人的eVTOL还是比较困难。 但是国家看中了这个机会,就新的赛道,这样国家也希望通过新的赛道来重新把比方高端制造、新能源、新材料,甚至一些云计算、人工智能、卫星互联,因为整个飞行行业,它希望把整个产业拉起来。这样相当于是可以打造一个立体互联的交通,国家希望这样,把这个成为战略性新兴产业。eVTOL相当于战略新兴产业里面比较特别的行业,因为这用的是电动的能源、电力的能源,这样eVTOL在低空经济里面是最具有代表性的东西。 国家今年也出台了好多政策,比方今年3月出台了《通用航空装备的创新应用实施方案》,另外各个省今年都开两会,包括国家也开两会了,都提出来各个省的一些行动方案。具体的特别深圳我记得很清楚,打比方如果企业能落地,给你大概多少钱的资助;如果你能首飞进入适航,给你大概多少钱的资助;将来你每架次的运营,还给你多少补贴,这块都做得比较好。从整个形势上来看,国家把它作为一个战略性的新兴产业,而eVTOL在这里面相当于是很好的赛道,各个地方推波助澜。目前我们从官方看到的,今年整个低空经济行业无论从融资啥都发展特别好。 [00:05:53] Q:您作为材料环节从业者,包括跟下游主机厂的沟通来看,业内对于低空经济在商用方面应用落地场景的预估,更多是觉得它像一些送外卖或者送餐这样的无人机产品,还是像一些载人的飞行汽车eVTOL,还是它只是一些toB的应用为主? 专家:从目前来讲,像美团那种送货无人机,我觉得仅仅是一个很小的方向,因为那可能对整个国家经济拉动作用不太大,真正起拉动作用的还是载人的eVTOL。但是载人的eVTOL目前阶段来看,第一毕竟是一个新兴的产业,各项法规也不健全。因为载人飞机都要进行适航,适航制度也还在修订中。 本身这些初创公司原来也有好多赛道,比方一些汽车公司也从事航空领域,对航空领域还是了解得不是很深刻,只是觉得这个很好的机会。甚至它们也做出来相应的样机,但实际上真正的还是要经过实践。所以初期我来看,它可能会相当于是先载货后载人的运行模式。 拿峰飞来举例,它可能也拿到了适航证,但它也不会真的载人去运行。而是比方再通过1-2年实际的载货飞行,这样积累大量的飞行数据,如果确实达到了安全要求,它才会载人飞行。也就是距载人的飞行还有一段的距离,这是第一。 第二应用场景方面来说,像美团那样的送货无人机肯定是一个小的应用场景,但不是我们大力推进的场景,我们肯定推进的是大型的货运。比方eVTOL货运至少能运500多公斤,大型的货运才能推进行业发展。主要我觉得初期还是以类似于toB这样的客户为主,toC的客户可能会比较少,个人购买会非常少。主要是一些比方旅游、电力部门、搞电力巡线的一些消防部门,这些应急的部门可能会进行采购。 [00:08:51] 中国低空经济系列——材料环节–2024年7月1日 Q:您说可能会先是载货的eVTOL为主,后续慢慢过渡到一些toB的载人eVTOL形式,您对于这个时间节点相关的判断有没有…… 专家:我估计是这样,现在第一轮的像亿航或者峰飞拿到了适航证,它们已经开始小规模货运飞行、载货飞行,其他的也正在申请适航证。适航证的申请一般至少需要1-2年,长的话可能需要三年,一般像这种小的1-2年都可以。这样看来也就是从2024年说起,从2024-26年这三年期间对大多数eVTOL公司或者搞低空经济大一点的无人机公司来说,可能都是一个适航取证的阶段。到2027年以后可以开始商业化运营,包括峰飞已经在这两年,比方2024年、2025年推出了一些数据,到2026年可以零星载客,到2027年可能比较有规模化的载客。 也就是从现在一直到2026年、2027年之前,主要还是适航取证或者载货飞行,因为载货飞行可以不用适航,相对来说可能要求简单一些。还是一个相当于没有进行量产的阶段,或者没有进行大批量生产的阶段。而到2027年以后随着适航证的拿到,客户的需求肯定就增加了。通过这几年的运营以后,在飞的过程中实际上对着你的场景,不管你是做消防的还是做啥,你的应用场景、基础设施建设、法规完善,可能慢慢都达到一定水平了。 2027年以后我觉得可能是比较客观的市场成熟阶段。2027年之前对各家飞机公司还是比较关键的阶段,不管是你的研发、适航,包括适航以后还要进行一些设计的改进。包括你运营的一些像基础设施建设,包括对飞控,空中要飞的话,哪些区域可以飞,哪些区域不可以飞,实际上都需要完善。国家也在摸索,公司也在摸索。 RC:总结您刚刚分享的意思,2024-26年期间没有适航证的在努力拿适航证,有适航证的可能在去做一些小规模载货。2027年及以后可能是大批量去做载货,或者尝试去做一些toB的载人业务和服务是吗? 专家:是的。 [00:12:25] Q:您提到亿航和峰飞预计是有适航证的,其他整机厂在商用相关的整机方面的进展预计是怎样的? 专家:我大概有一些数据,比方边界智控在2023年5月,今年的融资我们比较好。这些公司在去年后半年包括今年前半年,我们都能看到它们融资状况比较好,不管是沃飞长空包括最近的览翌还有零重力都融到了资。这样整个看下来,相当于行业走上了一个比较宽敞的道路。因为eVTOL在去年之前,对新的赛道国家政策方面没有明显性的倾斜,但今年开始国家大力提倡低空经济。这样各家公司像沃飞长空、零重力、最近成立的览翌,融资都取得了新的进展。 这样有个好处,它融到资了就可以做首架机进行新的研发,会相对走得比较快一点。也就是前面有比方峰飞、沃兰特、时的、御风未来在运营,它们可能开始申请适航证。后面这些企业又正在通过新的融资,开始做它们相当于首架机的制造。今年年底可能都要进行试飞。 整个行业看起来有点欣欣向荣的样子,这样总结应该是可以的。不管从它们融资状况,包括它们研发的进展,对下游制造商也提出了迫切的要求。比方要求什么时候交付它的零部件制造,什么时候要求完成它们的系统,比方飞控的选 中国低空经济系列——材料环节–2024年7月1日 择、动力的选择、电池的选择。实际上每家公司官方都能看到它们的进展。 [00:15:21] Q:现在在一些整机厂项目或者已知的情况来看,商用eVTOL整机上面主要部件的材料使用情况是怎样的?哪些材料相对来说可能被选择得更多? 专家:因为eVTOL行业电池驱动的,目前考虑到电池的能量还有功率各方面的原因,对飞机的重量提出了比较苛刻的要求。作为飞机的设计人员,他肯定要选择先进的材料,所以整个eVTOL行业目前是以碳纤维复合材料为主。因为碳纤维的密度是1.6,而且碳纤维具有很好的比强度、比模量,包括耐腐蚀、耐疲劳这些性能,所以选择的是目前以碳纤维复合材料为主。 因为飞机又分比方机身、机翼、尾翼,包括洞里的桨叶这些部件,这些大的部件都是碳纤维复合材料。也会用到金属材料,主要的连接我们也会可能用到,比方机身机翼的接头、机身尾翼的接头也会用到一些金属材料。但是整架飞机从重量上来说,至少95%以上都用的是碳纤维复合材料,每架飞机可能仅仅5%是金属材料。 RC:从您的经验来看,有没有其他材料也会去做使用? 专家:我先把碳纤维复合材料介绍一下,整个碳纤维复合材料现在我们主要用的工艺是热压罐,再一个用的可能是热固性的碳纤维复合材料,我们主要用碳纤维预浸料为主。但是随着技术进步,我们对飞机的运营维护,包括将来全寿命周期的管理,我们也希望使用环保的材料。这样我们也在开始进行研究,比方热塑性复合材料在eVTOL上的应用,现在各家也都在进行研究,但是还没有大面积使用。 各种材料也都会使用,而且也会不断进行技术研发投入。这样让整个飞机更加环保或者轻质或者耐用,也是一个全生命周期的考虑,而不是仅仅从某个阶段去考虑整个飞机的价值。所以各种各样的材料,包括各种各样的先进技术。 我们飞机上也用一些玻璃纤维材料,只不过用得可能少量。比方在雷击防护的时候,表面我们也会用一些,在玻纤材料上再加一些铜网。玻纤也会用,但是用的量特别少,主要还是以碳纤维复合材料为主。但其他材料我们也正在不断进行研究,应该是全国性的都在研究。 [00:19:32] Q:您提到现在用的主要还是热固性的碳纤维材料,而且成型工艺也采用的是热压罐成型。碳纤维复合材料有哪些成