低空经济专题：立体交通新范式，万亿蓝海即将打开

立体交通新范式，万亿蓝海即将打开 核心要点 政策多次提及低空经济，2024年有望成为国内发展元年。“低空”指的是低空空域，低空空域通常是指距正下方地平面垂直距离在1000米以内的空域，根据不同地区特点和实际需要可延伸至3000米。“低空经济”是指依托于低空空域，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态，其广泛体现于各类产业形态之中。从产业来看，低空经济主要包括低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等产业，具有辐射面广、产业链条长、成长性和带动性强等特点，在拉动有效投资、创造消费需求、提升创新能级方面具有广阔空间。 eVTOL为未来低空经济的重要载体，万亿市场待发掘。eVTOL通常采用非常规设计，将空气动力学和电动推进技术相结合，可·通俗理解为电动化且不需要跑道就可垂直起降的飞机。eVTOL在个人和公共交通、物流和军事领域都有着广泛的应用前景。据Morgan2Stanley预测，2026年全球eVTOL市场规模将达619亿美元，2030年有望达到305.19亿美元，到2040年将高达1.5万亿美元；同时城市空中交通（UAM）是未来eVTOL重要落地场景之一，而中国将是全球最大的城市空中交通市场，预计到2040年中国市场将占到全球eVTOL市场规模的20%-25%。 “低空经济+”应用场景丰富，下游市场方兴未艾。举例来看，低空经济+城市管理已经成为一种新型商业模式，并且在应急救援、 城市安防、电力巡检、国土测绘、4农林植保、消防等领域都展现出了广泛的应用前景。低空经济+物流目前是商业应用中最广泛的场景之一。与传统物流配送方式相比，无人机配送具备方便高效、节约人力成本、减少安全隐患等诸多优势，极大地提升了配送效率。 相关企业：亿航智能、沃飞长空、峰飞航空、御风未来等。 风险提示：飞行汽车商用推进不及预期；技术迭代不及预期；相关激励政策落地不及预期等。 目录 一、低空经济概述 二、低空经济行业分析 三、低空飞行器适航商业模式及挑战 四、低空经济重点公司梳理 1.1.1低空定义：低空空域 “低空”定义：低空空域，通常是指距正下方地平面垂直距离在1000米以内的空域，根据不同地区特点和实际需要可延伸至3000米 2023年12月民航局出台《国家空域基础分类方法》，向国际空域通用管理方法靠拢。2023年12月21日，民航局发布《国家空域基础分类方法》，对我国空域划设和管理使用进行规范，依据航空器飞行规则和性能要求、空域环境、空管服务内容等要素，将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类，其中，A、B、C、D、E类为管制空域，G、W类为非管制空域。《国家空域基础分类方法》对我国空域资源进行规范划设立，为充分利用和管理使用国家空域资源奠定基础。 1.1.2低空经济定义 定义：“低空经济”是指依托于低空空域，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态，其广泛体现于各类产业形态之中，在促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面发挥着日益重要的作用。 从产业来看，低空经济主要包括低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等产业，具有辐射面广、产业链条长、成长性和带动性强等特点，在拉动有效投资、创造消费需求、提升创新能级方面具有广阔空间。低空制造产业是指面向通用、警用、海关和部分军用航空器的研发制造类产业，主要包括各种有人驾驶和无人驾驶航空器及其零部件和机载设备的研发等产业。低空飞行产业是指通用、警用、海关等各类低空飞行活动，主要由生产作业类、公共服务类、航空消费类等产业构成。低空保障产业是指为空域安全和低空飞行提供服务保障的各类产业，主要包括低空空域管控系统、通用机场、飞行营地、直升机起降点、飞行服务站、无人机飞行信息系统、无人机反制系统以及通讯、导航、气象、油料、维修等相关产业。综合服务产业是指支持和辅助低空经济发展的各类地面服务性产业，主要包括相关航空会展、教育、传媒、科普、信息、租赁保险、中介代理等产业。 低空经济产业的先进飞行器主要以垂直起降型飞机（VTOL）与无人驾驶航空器为载体，按照高度可分为：载人飞行器（1000-6000米）、行业级无人机（120-1000米）、消费级无人机（120米以下）。 目前，低空飞行器目前主要分为直升机、无人机和eVTOL，无人机主要用于载物和城市管理，eVTOL和直升机主要用于载人。 1.3低空经济技术趋势 趋势二：集成空中交通管理系统 趋势一：无人机和eVTOL电动化与自动化 趋势三：增强型通信网络 集成空中交通管理系统SILAS系统利用先进雷达和卫星技术为无人机和eVTOL提供位置追踪，确保空中交通安全高效 模块化的机载设备和载荷系统等产品的发展，结合5G、卫星互联网、空天地设施等低空配套服务的融合，以及产品和服务体系的标准化，将促进低空经济的良性发展 电动化与自动化带来了可持续的环保优势，提高了能源转换和飞行操作的效率，增强了飞行安全性，显著降低了长期运营成本 有助于预防空中交通拥堵和冲突，优化飞行路径，提升空中运输效率在紧急情况下，如遇不利气候或其他飞行器，SILAS能迅速调整，指导飞行器安全避障或改航线通过数字化手段提升飞行安全，增加空域使用效率，支持高密度运行的异构飞行器和业务智能化设计将支持超大规模飞行器运行，为低空经济发展提供支持 电动化：使用电动引擎提高能源效率并减少环境影响；技术进步集中在提升电池能量密度和电动系统效率，以延长飞行续航时间，并通过使用先进的电池技术和优化气动结构以减少噪音和污染 通信基站数量增长，特别是5G基站的建设，为无人机管理和服务提供了强有力的技术支持通信网络为无人机提供了全面监管和高效服务的新能力，包括可信接入、位置管理和AI技术通过网络切片、边缘计算等技术，进一步增强无人机业务的隔离性、传输质量和业务性能利用UAS NF专用网元使网络能更好地识别和管理无人机设备。 自动化：利用人工智能和网络AI技术，如NWDAF，来增强无人机的自主性和适应性，同时利用大数据和云计算来处理飞行器收集的信息，以优化飞行路径和监测环境影响 1.4.1 eVTOL概念及分类 定义：eVTOL（ElectricVertical Take-off and Landing，电动垂直起降飞行器）通常采用非常规设计，将空气动力学和电动推进技术相结合，可通俗理解为电动化且不需要跑道就可垂直起降的飞机。基于推进动力考量，eVTOL可分为三大类：多旋翼型、复合翼构型与矢量推力构型。 复合翼构型 多旋翼型 矢量推力构型 飞行器有机翼，有任一矢量推进器既提供升力也帮助巡航，实现矢量推力的方式包括但不限于倾转翼、倾转旋翼、倾转涵道优点：重量较轻，推力较大，在速度和航程上 都更有优势；灵活性高：能够在狭小空间起降；飞行效率：在水平飞行时比多旋翼型更有效率，适合长距离飞行缺点：技术复杂度高：设计和制造难度大于传统eVTOL飞行器；安全性挑战：倾转和推力矢量调整的复杂性可能增加安全风险 飞行器采用多个固定螺旋桨实现起降和巡航动作，没有机翼或有短机翼，飞行器巡航时也依靠推进器提供全部或部分升力优点：安全性高，技术风险和研制难度较低；具 飞行器采用两套动力系统，有机翼，有独立的推进器分别提供升力和帮助巡航，飞行器巡航时依靠机翼而非推进器提供升力优点：研制风险和制造成本较低；较长的航程和较高的时速，适合中长途运输缺点：垂直升力系统和巡航系统分开，产生重量冗余，额外阻力 备优秀的VOTL能力与定点悬停能力，适合在城市环境中短距离运输；结构简单，制造成本和维护成本相对较低缺点：噪音水平在eVTOL相对较高；能耗高，载 重能力有限，不适合长途运输或重载物品运输 1.4.2 eVTOL的发展阶段 eVTOL发展阶段 2014年，美国直升机国际协会（AHA）、美国航空宇航协会（AIAA）在弗吉尼亚大会上正式引入eVTOL概念，全球范围内传统航空企业和造机新势力开始启动eVTOL项目的研究。 世界直升机巨头意大利公司“阿古斯塔·韦斯特兰”（August Westland）在一个名为“零点工程”（ProjectZero）的项目中，首次提出了eVTOL产品概念 1.4.3 eVTOL产业链 中国低空经济产业链上游为原材料与核心零部件领域，研发包括各种工业软件，原材料包括钢材、铝合金、高分子材料等，零部件包括芯片、电池、电机等；产业链中游包含无人机、航空器、高端装备、配套产品、低空保障与综合服务；衔接下游需要有飞行审批、空域备案等，通过后的下游应用是低空经济与各种产业的融合。 1.4.4无人机和eVTOL电动化与自动化 电动化：提高能源效率和减少环境影响，延长飞行器续航时间，并使城市空中出行更可持续。 纯电子方式 全电动推进方式：完全依靠电机提供动力，使用可充电的电池、电机和螺旋桨组成系统。能实现零碳排放，但由于锂电池能量密度的限制，目前仅适用于轻型飞行器，如单座或双座飞机。混合推进方式：将喷气引擎与电机结合，分为并联和串联混合动力两种方式。相比全电驱动，这些方式能提供更大的推力，适用于更大型飞行器。 →电动引擎是关键技术 通过提高电池能量密度和优化电动驱动系统的效率来延长无人机和eVTOL飞行器的续航时间创新电池技术，特别是锂硫电池和固态电池，因其更高的能量密度和安全性而成为研究热点 优势商业化优势：显著提升飞行时间和减少充电间隔，使电动 飞行器更适合商业化使用。环境优势：噪音污染方面有显著优势；电动飞行器实现零排放飞行的潜力，对于减轻城市空气质量问题 1.4.4无人机和eVTOL电动化与自动化 自动化：人工智能的融入改变无人机和eVTOL的导航系统，使飞行器能够自主执行多样化任务，并在未知或动态变化的环境中自适应和响应 NWDAF保 障 无 人 机 业务 质量 机器学习算法现在能够处理复杂的数据集，使飞行器能够自主执行多样化的任务，如精确着陆、实时路径规划和环境感知。遇到突发的气候变化或未映射的障碍物时，飞行器能够独立调整航线，确保任务的持续进行和飞行的安全性在监控系统方面，实时遥感技术中使用的高分辨率摄像头和多光谱传感器的使用使得无人机可以提供精确的地面图像和多维数据，支持农业监测、林业管理和城市规划等领域的决策 →通过在通信网络中引入智能化网元NWDAF 1.借助UPF订阅了用户体验数据，并在NWDAF内部对这些数据进行分析以及QoE模型构建。2.利用UPF实时反馈的信息，NWDAF能快速识别出服务质量不佳的无人机。3.在考虑无线连接状况的基础上，NWDAF会与PCF协同工作，为这些质量不佳的无人机实行质量保障措施，例如创建专用的业务流，以确保其所需的带宽和延迟得到满足。 NWDAF是一种智能化关键网元，支持数据驱动的网络运营和优化。NWDAF的智能感知、预测、诊断和决策能力能够有效辅助无人机业务的监管，包括提供无人机业务质量的智能保障的智能分析。NWDAF还能进行无人机的位置统计分析和未来位置预测，提供智能化的轨迹分析。 1.4.5集成空中交通管理系统 SILAS系统是一个高精度的空中交通管理系统，通过数字化手段提升飞行安全，增加空域容量和使用效率。它特别适用于短距离的低空飞行，并随着低空飞行器数量的增长，该系统将不断完善，提供更精细的信息，如气象、电磁、定位和实时动态信息。 能力与技术优势：SILAS在确保低空飞行安全的同时，能够处理超大规模的飞行器运行场景。该系统的数字化和智能化设计将改进空域划分和航道设计方法，并帮助相关参与者更有效地管理和预测空中交通模式，从而提高运营效率和安全性。SILAS集成了自动化空中交通工具，能够实时处理多源数据，为低空经济的安全和可持续发展提供支持。 1.4.6增强型通信网络 5G和5G-A通信网络的快速发展不仅加快了无人机系统等行业的深度融合，也为无人机提供了全域监管和高效