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“无人机”和“eVTOL(电动垂直起降飞行器)”是低空经济的两大重要载体。
现阶段,是以无人机为主要载体,传统通用航空器为补充;而未来,将会以“eVTOL”为主要载体,各类通航设备在不同应用领域协同发展。
“eVTOL(电动垂直起降飞行器)”主要技术特点:
实现垂直起降、采用分布式电力推进,以及运用全电或混合动力技术,具有更加低碳环保、噪声更低、自动化等级更高,并由此产生了运行成本低、安全性和可靠性高的优势。
一、“eVTOL”技术路线的三大方向
分别是“多旋翼、复合翼(升力+巡航)、矢量推进(倾转旋翼、倾转涵道风扇)”三大技术路线方向。
1、多旋翼技术。技术最为成熟,未来可能率先应用。设计初衷是应用在城市内通勤、旅游观光、农林植保等短途场景。技术优势在于“机械结构简单,设计、生产、制造难度相对较低,适航取证过程较短,成本相对较低”。
2、复合翼(升力+巡航)。仍在实验阶段。主要拟定在航程适中,安全性高的城际通勤及消防救援等场景应用。技术优势在于“巡航效率较高、航程和安全性有所保障”。
3、倾转旋翼。仍在实验阶段。主要适用于远距离通勤,优势在于“自重较轻、电机效率高、航速快、航程远”。
4、倾转涵道风扇。正处于漫长的可行性验证过程中。主要设计用途在于远距离通勤。
二、“eVTOL”产业链三大系统
“eVTOL”的产业链比较长,主机厂主要承担的是整机研发和集成的任务。核心子系统主要包括“机体、综合航电系统、飞控系统、能源系统、动力系统、电气系统”六大类。
1、机体
主要采用碳纤维复材,低成本高效率的热塑性复材可能成为趋势。“eVTOL”的复材使用占比70%以上,主要用于结构件和推进系统。其中,超过90%的复材为碳纤维复材,约10%的复材以保护膜的形式使用玻璃纤维增强。
在“eVTOL”材料需求牵引下,低成本、高效率、规模化制造是碳纤维复材的重要趋势,热塑性碳纤维复合材料前景广阔。碳纤维供应商国外主要包括“日本东丽、美国赫氏、索尔维”等,国内主要包括“吉林化纤、光威复材”等。
2、动力和能源系统
采用分布式电推进,能源系统以纯电为主。分布式电推进飞机是随着电动飞机发展而产生的,由电机驱动分布在机翼或者机身上的多个螺旋桨或风扇构成推进系统为飞机提供推力。
“eVTOL”主要采用纯电动力,相比新能车电池,“eVTOL”要求电池具有更高的能量密度。三元NCM电芯综合性能最佳,为当前“eVTOL”使用最广泛的电池。
3、航电系统
航电系统是现代飞机的重要组成部分,主要功能包括飞行控制、通信、导航、监视、显示等,是飞机的中枢神经系统。
在“eVTOL”行业,全球主流机载航电公司基本都和相关“eVTOL”主机厂达成合作。
国际上,Garmin与Joby和Archer合作;Avidyne航电与Beta和Skydrive合作;泰雷兹和Eve合伯;霍尼韦尔合作商是韩国现代的Supernal和英国的Vertical。
国内,昂际航电与沃飞长空签署战略合作备忘录,共同开发AAM航电系统。
三、“eVTOL”国内目前的现状
亿航智能的EH216-S飞行器已取得中国民航局TC、PC许可。
峰飞航空V2000CG货运版eVTOL取得中国民航局TC许可。
沃飞长空、峰飞航空、沃兰特、时的科技、小鹏汇天、御风未来等主机厂多款eVTOL飞行器型号已申请中国民航局CAAC或欧洲航空安全局EASA适航认证,有望陆续取得TC、PC。
产业链相关标的包括:
1、低空基建:莱斯信息、中科星图、国睿科技、四创电子、深城交、四川九洲、海格通信、纳睿雷达、航天南湖、泰豪科技、川大智胜等。
2、传统/eVTOL飞行器:亿航智能、中直股份、万丰奥威、卧龙电驱、应流股份、光威复材、吉林化纤、中航高科、高华科技、烽火电子、芯动联科、航新科技、安达维尔等。
3、飞行器运营和模拟飞行:中信海直、海特高新等。
(相关资料来自网络)