行业洞察丨商业化在即，eVTOL有望作为低空经济主要载体获得高速发展

eVTOL全称电动垂直起降飞行器（Electric Vertical Takeoff and Landing），一般是指搭载人类乘客或大量货物的飞机，能够像直升机一样垂直起降，而不需要依赖跑道。eVTOL在形态上具有创新性，因此和传统飞机、直升机以及无人机有所不同，其特点主要为：

1）电动：以电为主要动力来源，而传统的固定翼飞机和直升机基本以燃油为主；

2）垂直起降：类似于直升机和无人机，其可以实现垂直起飞与降落，无需使用长跑道。

根据垂直飞行协会（VFS）的统计，截至2023年11月，世界范围内共有超过900个eVTOL项目、以及近400个eVTOL生产厂商。全球范围内新兴的eVTOL项目研制与开发种类繁多、形态各异，eVTOL的分类方法也不尽相同，如按运行模式分类，eVTOL可分为有人驾驶和无人驾驶两种类别；按载荷形式分类，可分为载人、载货及兼容载人载货三种类别；按照动力能源分类，eVTOL可分为全电动、混合动力两大类，全电动类别包括锂电池、氢燃料电池、太阳能电池三种，混合动力类别包括锂电池+氢燃料电池、锂电池+燃油两种；按照载荷大小分类，eVTOL可分为轻型（有效载荷100-200kg）、中型（有效载荷300-500kg）、重型（≥1,000kg）三类；按照目标客户分类，eVTOL可分为2B（商业运营类，指载人客运、载物货运、低空旅游等）、2G（政府服务类，指城市管理、警务安防、国防军事、应急救援等）、2C（私人飞行类，个人或家庭出行）；按照适航认证分类，eVTOL可分为基本型（需要在升力系统、机载设备等发生严重故障时，可控着陆，不能用于人口聚集区上飞行或商业运营）和增强型（需要在升力系统、机载设备等发生严重故障时，仍保证安全飞行，可用于人口聚集区上空飞行和商业运营）；按照整机构型分类，eVTOL可分为矢量推进型，复合翼型（升力与巡航复合型），多旋翼型和单旋翼型。

eVTOL目前还未实现商业化，其上游供应商主要包括电池、动力系统、飞控、通信等，中游主要为飞机制造，下游为客运和货运等各场景的用户。

由于eVTOL飞行器需要大容量、高能量密度和安全可靠的电池系统来驱动其电动动力系统，电池供应商的选择对于飞行器的性能、续航能力和可靠性具有重要影响。能量密度决定了飞行器航程的上限，目前300Wh/kg能保证200-300公里航程；功率密度决定飞行器的载重量，垂直方向上起飞或降落时的功率需求是最大的，其中复合翼型功率需求最高，不小于700W/kg，最低的多旋翼也需要不少于400W/kg；充换电速度决定了航班的运行间隔；充电循环次数决定了飞行器的使用寿命。

eVTOL的动力系统多采用分布式推进系统DEP（Distributed Electric Propulsion）。其动力冗余设计使得飞行器更加安全。NASA和Joby的研究显示，DEP系统可以用三倍于传统大发动机的效率达成和直升机相同的推力。

飞控系统是eVTOL的“大脑”，也是eVTOL最核心的子系统，eVTOL主要依赖飞控系统实现飞行器的感知、控制和决策。eVTOL的飞行控制需要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-水平两种飞行模态的平稳切换等技术难题，国内厂家通常只掌握了其中一项技术。

目前国内主要的飞控供应商有两类，第一类是传统的飞控系统供应商，以军工单位、研究所及高校为主，这类单位技术扎实，但是产品价格较高；另一类是新兴民营公司，产品性价比高。

通信系统可保证飞行器与地面控制站、其他飞行器和空中交通管理系统之间的有效通讯。目前UAM领域之外的飞行器逐渐开始引入4G/5G。

高精度惯导价格较高，主要依赖军工体系研制。随着汽车工业的发展，也涌现出大量MEMS传感器的供应商，其产品技术成熟、成本低、可靠性好。目前eVTOL主流的方式是采用MEMS传感器、GNSS等。

机体制造商负责设计、制造和交付eVTOL飞行器的机体（机身）部分，机体设计需要考虑整机空气动力学性能、旋翼桨叶设计等，具备先进的航空工程技术、材料科学和制造能力，以设计和制造轻量、坚固、安全的eVTOL机体。按照目前全球各国UAM的发展态势，只有将获得适航取证作为首要目标的公司才有可能实现商业化运营。仅以飞行器能够飞起来、飞得好作为发展目标并不足以支撑其商业发展构想。

eVTOL作为城市空中交通的载运工具，能够渗透到城市中心，进行点对点的交通运输。eVTOL应用场景主要有三个关键条件——人口密集的城市地区、100-1,000米的低空领域、点对点。目前，eVTOL运行分为无人驾驶、有人驾驶两种模式，制造商主要聚焦城市客运与货运两个主要方向，并结合目标应用场景不断通过技术创新促进产品迭代升级。与民用客机比较，大型民机主要解决1,000公里以上的空中运输，而eVTOL主要解决人口密集的城市空间内、城郊及城际点对点的空中运输，在拥挤的城市内、城郊、都市圈进行短程通勤时具有显著的成本效益。

eVTOL应用场景主要可以分为三类：ToG（公共服务、国防军事、警务安防）、ToB（载人客运、载货物流、景区观光）、ToC（个人或家庭出行）。

ToG：主要应用于公共服务、国防军事和警务安防。其中公共领域包含城市管理、消防灭火、应急救援、农林植保、医疗救护、电力巡检、环境监测、科学探测、地理测绘等；国防军事包含特种作战、后勤保障、救援搜索、短距运输、兵员调度、战场定位、空中通讯等；警务安防包含空中巡逻、反恐维稳、交通执法、缉毒缉私、监控追踪等。

ToB：主要分为载人和载物两类。载人应用主要服务于城市空中交通UAM（Urban Air Mobility）如城市空中出租车、城际通航、机场摆渡、商务客运、景区观光等；载物应用包含城际物流、快递配送、生鲜冷链、商务函件、紧急医疗服务等。

ToC：主要定位于私人飞行器，满足个人飞行出行需求。

随着全球eVTOL的量产，其应用场景将大幅拓展，包括城市客运、区域客运、城市物流配送、商务出行、紧急医疗服务和私人飞行器等多种场景模式。在城市物流配送领域，eVTOL有望替代传统的中短途航空货运和公路货运。对于个人用户，随着批量生产，eVTOL价格可能下降到100万元左右，有可能以豪华车的价格进入普通消费市场。

目前，全球eVTOL市场正处于快速发展的初期阶段。尽管大多数产品仍在测试阶段，但亿航智能的EH216已在2023年10月获得机型许可，Joby Aviation也向美国军方交付了少量机型。同时，其他厂商也有向私人企业、飞行器发烧友等客户交付了少量产品。在2020年至2022年的两年间，全球eVTOL销量从25架增长至30架。

根据各家厂商的规划，从2023年至2025年底，全球主要厂商的首款机型将陆续通过测试并获得生产许可。同时，中国《绿色航空规划》中计划在2025年进行eVTOL的试点运营。预计从2025年起，eVTOL将逐步在旅游观光景区、城市远郊等地区投入使用，整体销量将迎来快速增长。据预测，从2022年至2030年，全球eVTOL销量有望从30架增长至3,200架，年复合增长率高达79.3%。

在2030年至2035年期间，随着城市eVTOL基础设施的逐步建设和城市内运营的试点推进，但由于政策的完善与落地需要较长的时间，因此eVTOL机型不会发生爆炸性增长，预计eVTOL销量将从2030年的3,200架增长至5,800架，年复合增长率为12.6%。

eVTOL的发展受到多方面市场驱动因素的推动。包括城市化带来的交通拥堵问题痛点、技术持续进步、相关配套基础设施发展完善以及有利政策的出台和落地。

eVTOL因其解决城市交通拥堵问题的潜力而受到广泛关注。这种具有垂直起降特性的交通工具能够在城市的空中航行，有效减轻了地面的交通压力。随着中国城市人口的持续增长和城镇化的加速，城市交通面临越来越多的挑战，这同时也为eVTOL创造了巨大的市场机遇。目前，中国城市居民的平均通勤时间已超过35分钟，而eVTOL提供的快速、高效的空中通勤服务将为城市居民带来更加便利的出行选项。通过缩短城市间的旅行时间，eVTOL预期将在未来的城市交通网络中扮演关键角色，提升通勤效率并减少时间的浪费。

在eVTOL的发展中，技术创新起到了关键的推动作用。电池技术的不断创新提高了eVTOL的续航能力，使其在更广泛的应用场景中具备更强大的飞行能力。轻量化材料和结构的创新减轻了飞行器的重量，提高了燃油效率，增加了续航能力和机动性。飞行控制和自动驾驶技术的应用提升了飞行的安全性和智能化运行水平。先进的通信和导航系统使得eVTOL能够更精准地导航和智能路径规划。这些技术创新为eVTOL的广泛应用提供了坚实的技术基础，推动了行业的蓬勃发展。

通航基础设施的逐步完善对于推动eVTOL的发展至关重要。专门的起降场地规划和建设提供了便捷的运营环境，使eVTOL更容易融入城市交通体系；充电基础设施的建设缩短了充电时间，提高了运行效率；空管系统的升级和完善确保了eVTOL在复杂的城市空域中安全高效地运行；配套的维修基地、监控系统和紧急救援设备提高了运行安全性，为商业化应用提供可靠基础。

中国政府对eVTOL产业在政策层面的支持非常明确。2023年12月，中央经济工作会议将“低空经济”定位为国家的战略性新兴产业之一；同年12月，发布的《国家空域基础分类方法》为非管制空域的划分提供了法规支持，为eVTOL的试验运行和商业化部署奠定了坚实基础。在地方政府层面，积极响应中央的号召，四川、海南、湖南、江西、安徽等五个省份成为全国首批低空空域管理改革的试点地区。此外，至少13个省份，包括北京、广东、安徽等，在2024年的政府工作报告中强调了积极探索和发展低空经济的重要性。这一系列政策的推出，为eVTOL产业的发展提供了强有力的政策保障。

eVTOL的设计与开发依赖于预定的应用场景和目标市场，要求开发者具备高水平的技术研发能力和垂直整合能力。开发过程中，特别注重飞行器的气动布局和整体构型的选择与调整。全球范围内的eVTOL开发展现出多样的技术路径，主要包括多旋翼、复合翼、倾转机翼、倾转涵道风扇加全方位矢量控制、隐形推进系统加无尾设计等五种方向。目前，业界尚未统一认定哪一技术路径为最优解，且对此也未形成共识。复合翼设计在可行性和先进性之间取得了平衡，而倾旋翼设计虽技术更先进，但面临的技术挑战也更大。未来，可能会出现结合多种方案优点的新技术路径。

随着越来越多的客运型原型机进入测试阶段，货运型开始商业化运营，以及业界共同推进适航规章、基础设施和空中交通管理系统的建设，预计到2025年左右，eVTOL将首先在货运物流、城际通航、机场接驳、景区观光等固定航线上开始运营，主要采用多旋翼、复合翼和倾转翼设计。特别是在2024至2025年期间，随着巴黎奥运会和大阪世博会的举办，若“2024年巴黎奥运会的空中出租车服务”及“2025年大阪世博会上的日本飞行汽车首次商业飞行”能够顺利进行，预计会进一步激发市场的热情。到2030年左右，货运型eVTOL预计将被广泛应用，并为客运型的商业化铺平道路。届时，适航规章、基础设施及空中交通管理系统将基本完善，技术进步将使飞行器更安全可靠。有人驾驶的客运型将转向商业运营，空中出租车服务将逐步推出，主要构型将包括复合翼、倾转翼和倾转涵道风扇设计。