企业竞争图谱：2024年飞行汽车 头豹词条报告系列

彭睿扬·头豹分析师 版权有问题？点此投诉 2024-08-01未经平台授权，禁止转载 行业： 交通运输、仓储和邮政业/航空运输业/航空客货运输 摘要飞行汽车作为新型交通工具，结合汽车与航空器功能，旨在缓解城市交通压力。其技术门槛高，需克服技术、法规和资本壁垒。飞行汽车环保、安全、高效，但市场接受度低，面临技术、安全、成本和基础设施等挑战。然而，随着应用场景的丰富和市场需求增长，预计飞行汽车市场规模将持续扩大，成为低空经济的重要载体。 行业定义[1] 飞行汽车是一种新型的交通工具，它结合了汽车和航空器的功能，能够在道路上行驶并在必要时垂直起降进行空中飞行。其旨在利用未占用的近地空间来缓解现有城市交通网络的压力从而解决交通拥堵问题。不同于传统地面交通系统，受限于其物理空间。飞行汽车分为两类，一类是飞行器与汽车融合、飞行与地面行驶自由切换的陆空两用载具；另一类是电动垂直起降飞行器（eVTOL），采用电力驱动、能够垂直起降的新型城市空中交通工具。目前，飞行汽车主要以电动垂直起降飞行器为主。 总体来看，飞行汽车是一种新型航空革命性飞行器，集合了新概念、新能源、新材料、新技术。它被设计用于城市低空和智慧出行，具有智能技术应用、起降方便、电气化、低噪音、低排放、巡航效率高、保障要求低、更加便捷安全等优势 行业分类[2] 按照起飞方式的分类方式，飞行汽车行业可以分为如下类别： eVTOL具有不同的配置, 主要基于动力分为四种类型 行业特征[3] 飞行汽车行业的特征包括：1.行业壁垒高；2.与其他交通方式比较更环保高效；3.正处于行业发展阶段，未来发展速度快。 1行业门槛高 飞行汽车行业是一个高度技术密集型和资本密集型的领域，其行业壁垒主要体现在技术壁垒、法规壁垒和资本壁垒。飞行汽车融合了航空航天和汽车领域的多项尖端技术，包括电动垂直起降（eVTOL）技术、自动驾驶技术、高性能电池和动力系统等。这些技术需要高度专业的知识和大量的研发投入和资金支持。大规模的资本投入不仅用于技术研发和测试，还包括制造设施的建设和市场推广等。飞行汽车需要通过严格的适航认证，这涉及到型号合格审定，生产许可证和适航证。中国的航空管理机构对飞行汽车的认证要求比较高，这使得新进入者必须具备强大的合规和技术能力才能获得市场准入。 2飞行汽车比传统交通方式更优越 与传统直升机相比，飞行汽车通常采用电力为能源，实现低碳排放，使用起来更加环保并且降低了噪音排放。大多数飞行汽车为无人驾驶，大幅减低了人为失误导致的事故概率。与地面交通方式相比，飞行汽车更节约时间，不会被交通拥堵所影响。空中交通效率更高，飞行汽车的速度通常在130km/h而地面交通方式则只有飞行汽车的二分之一。 3发展速度快 随着城市化进程的加快和交通拥堵问题的加剧，市场对飞行汽车的需求不断增长。飞行汽车能够提供快速、高效的出行解决方案，特别是在城市间短途运输和紧急救援等领域具有广阔的应用前景。中国政府也在积极推动低空空域的开放，为飞行汽车的应用铺平道路。 [3]1：信达证券 发展历程[4] eVTOL概念最早出现在2009年NASA的动画视频中。2009年行业先驱Joby公司成立，2011年AugustWestland提出eVTOL概念，2014年该概念被正式引入。2016年Uber提出城市空中出租车计划，引发全球eVTOL热潮。2019年，中国亿航成为“全球eVTOL第一股”，2021年后多家eVTOL研发企业陆续上市。2023年12月21日，亿航EH216-S获得中国首个eVTOL适航证，标志着商业化进展的重要一步。政策方面，中国发布多项促进eVTOL发展的政策，目标到2025年实现试点运行及商业应用。 世界直升机巨头August Westland正式提出eVTOL概念；Uber提出Uber Elevate城市空中出租车计划 全球范围内开始掀起eVTOL的热潮，eVTOL也逐渐从概念开始转变为实际的商业化产品。 启动期2017~2024 美国垂直飞行协会VFS发布业内第一份eVTOL目录；欧洲航空安全局EASA针对小型eVTOL的适航认证做出规定。中国亿航登陆纳斯达克，成为“全球eVTOL第一股”；美国Joby、德国Lilium、美国Archer等eVTOL研发企业也陆续上市。中国峰飞、小鹏汇天、沃飞长空、亿维特等企业也在积极推进试飞及适航认证进程。亿航智能的EH216-S无人驾驶载人航空器获得由中国民用航空局颁发的标准适航证。 亿航智能EH216-S成为全球首个获得适航证的eVTOL，具有里程碑式意义，意味着eVTOL行业在商业化探索上已经迈出了重要一步。 产业链分析[5] 飞行汽车行业产业链上游为生产环节，主要作用为提供原材料和零部件；产业链中游为研发组装环节，主要作用为组装生产飞行汽车；产业链下游为销售分发环节，主要作用是消费，提供服务。[7] 飞行汽车行业产业链主要有以下核心研究观点：[7] 飞行汽车依赖传统航空航天供应商。 典型的eVTOL产品含有上百套设备，十多个子系统，设备间的机械、电气、通讯接口繁杂，对下游主机厂系统集成和整机研发提出高要求。eVTOL飞行器主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。从目前eVTOL供应链发展趋势判断，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。eVTOL的飞行控制较直升机、飞机等传统飞行器而言，需特别解决基于多旋翼垂直起降、基于常规固定翼水平飞行以及垂直-水平两种飞行状态的平稳切换等技术难题，目前全球主机厂通常只掌握其中一两项技术，仍是目前主机厂产品研发的短板。 产业链中游企业占据行业核心地位，企业科研能力为核心竞争力。 产业链中游占据全产业链价值的50%以上，负责整合上游原材料、零部件及系统集成，并满足下游市场需求。整机产品如飞行汽车和其系统，主要制造商包括大疆、亿航智能、中航沈飞等。全球已有eVTOL产品出现，行业竞争激烈。尽管中国eVTOL行业起步较晚，规模较小，但在低空经济热潮、政策支持、技术成熟和商业模式创新等因素推动下，发展潜力巨大。多个独角兽公司已进入产品研发测试阶段并迅速布局全球市场，传统行业巨头通过投资和合作研发推进，部分制造商专注于电动垂直飞行器的商业应用。亿航EH216-S成为全球首个获得中国民用航空局型号合格证的载人级无人驾驶电动垂直起降航空器，标志着技术和监管的突破。飞行汽车行业面临科研成果产品化的挑战，历史积累和科研团队至关重要。主要技术壁垒包括飞行控制系统研发和适航认证。盈利模式涵盖飞行器销售、空中出租服务和城市空中交通系统整合服务。随着技术成熟和市场需求增长，未来10年内行业盈利水平有望提升。Joby Aviation和EHang等公司在技术研发、试飞和认证方面取得显著进展，推动行业发展。预计未来5-10年，飞行汽车技术将逐渐成熟并大规模应用，电池技术和智能控制系统的进步将进一步提升飞行汽车性能和安全性，市场需求将快速增长。[7] 产业链上游上 生产制造端 原材料、零部件、元器件、能源与动力系统、航电系统、其他基础设施建设等。 上游厂商 中国航空工业集团有限公司 华为技术有限公司 查看全部 产业链上游说明 飞行汽车上游分为原材料，零部件&元器件，能源&动力系统和航电系统。 上游环节的复杂性源于其对高技术水平、高精度和高可靠性的要求，以及对全球供应链的依赖。 1）能源&动力系统：是飞行汽车的重中之重，多采用分布式推进系统，其动力冗余设计使得飞行器更加安全。目前电池的产业来看，中国属于全球领先的水平，电池技术已经达到比较成熟的状况，可以支持中短程eVTOL在城市中规模化运行，可为吨级eVTOL提供200km的飞行距离并还有巨大的提升空间。电池技术的进步将带动eVTOL机型效率、成本、载重等方面的全面提升。从市面上的动力系统供应情况来看，T-Motor产品系列齐全，从小飞机到大飞机，从低电压到高电压一应俱全，测试数据全面详实，其他家规模略小，但各有侧重。总体上目前市面上的产品性能稳定，技术成熟，基本可以支持大规模的运行。 2)航电系统：包括传感器系统，导航系统，飞控系统和通讯系统，是无人机的“大脑”，也是飞行汽车最核心的子系统。飞控系统由飞行控制器和各种传感器组成。目前主要的飞控供应商有三类，第一类是传统的老牌飞控系统供应商（市场份额为50%），以军工单位、研究所及高校为主，包括中航工规618所、航天、北航、南航等，这类单位技术扎实，但是价格较高；还有一类是新兴的民营公司 （市场份额为30%），如致导、边界智能、创智、翊视等，也逐步成长起来，在军用项目和eVTOL领域积累经验，性价比也比较高，更愿意为支持eVTOL未来在城市大规模运行而进行新领域的投入；第三类为外资企业，市场份额约20%。通讯系统中，目前消费级以及工业级无人机主要采用无线电进行通讯，逐渐开始引入4G/5G，军用无人机主要用数据链和卫通。随着5G网络的铺开，未来5G可能会被无人机厂商大范围使用，替代其他产品。华为、中兴等公司也在积极的与行业合作伙伴进行尝试。导航系统中，高精度的惯导价格高，主要依赖军工体系的产品，如中航工618所及中国航天13所、16所、33所等。随着汽车工业的发展，也涌现出大量MEMS传感器的供应商，产品技术成熟、成本低、可靠性好。当前eVTOL主流方式是采用MEMS传感器、GNSS等，通过数据融合算法提升性能和鲁棒性以满足飞机对导航系统的要求。目前市场上的解决方案提供商有创衡、西安精测等。 3）原材料和零部件：属于成熟技术，壁垒不高，成本也基本透明。这些部分包括碳纤维，玻璃纤维，钛合金，铝合金，起落架和螺旋桨等。目前，原材料采用碳纤维复材，低成本高效率的热塑性复材或为趋势。复合材料使用占比70%以上，主要用于结构件和动力系统；其中，超过90%复合材料为碳纤维，以及约10%的复材以保护膜的形式使用玻璃纤维增强。以小鹏汇天X2整机eVTOL为例，飞行器重560千克，其中机身部分由100+个碳纤维零件制成，重量为85千克。此外，由于eVTOL的体积较大，消费级或者工业级无人机机体生产厂家可能很难制作出这个尺寸的模具和产品，主要的供应商来自通航厂家。但是从技术的角度来看，消费级或者工业级无人机厂家、汽车车体厂商均有实力进入这个领域。 飞行汽车参与的低空经济中的关键载体有地面基础设施和低空通信。 1）地面基础设施：是各类低空经济活动的关键载体，当前地面基础设施的主体是通用机场。2023年中国通用机场451个，已超过运输机场，但仍不能满足庞大的市场需求。要在“扩数量、提质量”上一并下功夫，结合新型城镇化建设，显著增加超大城市、特大城市、大城市的通用机场数量。与此同时，提升通用机场的数字化、智能化、信息化水平，优化服务品类，也是提高管理效率的重要因素。2）低空通信领域中：雷达是应用最为广泛的产品，预计到2025年中国低空监测雷达行业的市场规模将达到25.6亿元。雷达按用途可分为预警雷达、监测雷达、气象雷达和航行管制雷达等。其中：低空监测雷达主要用于检测无人机、飞行器和其他低空飞行物体，应用范围包括军事、空中保安、空中探测、空中娱乐等。中国低空监测雷达行业的市场规模在过去几年中呈现出良好的发展态势，年均增长率达到了7.2%，市场规模达到了14.8亿元，并且在未来呈现出良好的发展趋势。 产业链中游中 品牌端 飞行汽车的研发设计，整车制造组装，完成测试和认证 中游厂商 产业链中游说明 产业链中游聚焦于整机设计制造，在整个产业链中占有核心地位 产业链中游占据全产业链价值50%以上，承担着对上游的原材料、零部件、系统集成等方面的整合及满足下游应用市场需求的重任。整机产品包括飞行汽车和其系统；制造商有大疆、亿航智能、中航沈飞、航天彩虹、沃飞长空等。中国eVTOL行业起步稍晚，因此现阶段体量小，但是未来潜力大，受益于低空