8.2萬
一、市場
1. 定義：飛行汽車陸空兩用、eVTOL只能空用
飛行汽車的通俗定義是：既能在空中飛行也能像汽車那樣在陸地上行駛，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離載人的陸空兩用交通工具，分為滑跑起降和垂直起降兩種
eVTOL（ElectricVerticalTakeoffandLanding）電動(dòng)垂直起降飛行器
1）電動(dòng)（Electric）：傳統(tǒng)的飛機(jī)、直升機(jī)整體上以燃油為主，eVTOL則是純電動(dòng)
2）垂直（Vertical）：大家平時(shí)坐的民用航空的客機(jī)基本上使用跑道，需要的空間比較大，垂直類的飛行器比如直升機(jī)、無人機(jī)、eVTOL則不同
3）起降（Takeoff and Landing）：指起飛和降落這兩個(gè)動(dòng)作
2.驅(qū)動(dòng)力：高安全、低成本、低噪音、智能化
繼汽車電動(dòng)化之后，航空電動(dòng)化可以帶來四大優(yōu)勢(shì)：
1）高安全：與民航客機(jī)相同
eVTOL采用多電池、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)多旋翼，具有安全冗余，典型如六旋翼失效1~2個(gè)旋翼仍然能夠正常降落，安全性相比傳統(tǒng)直升機(jī)提升了 1000 倍，達(dá)到十億分之一的安全水平，追平了民航客機(jī)
2）低成本：與出租車相近
eVTOL飛行速度快，而電價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油價(jià)格，規(guī)模化運(yùn)營后每公里價(jià)格 2~3 元，與出租車持平，比傳統(tǒng)直升機(jī)低了 100 倍
3）低噪音：比正常說話稍高，低于街道噪音
eVTOL沒有發(fā)動(dòng)機(jī)，噪音 65 分貝比正常說話稍高，低于街道噪音，城市內(nèi)可以正常起降，比傳統(tǒng)直升機(jī)低了100 倍
4）智能化：自動(dòng)駕駛
eVTOL 在三維空間中運(yùn)動(dòng)，障礙更少，相比汽車可以更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，中國民航局已經(jīng)發(fā)布 13 個(gè)無人駕駛實(shí)驗(yàn)區(qū)，下圖為零重力的首款全自動(dòng)駕駛 eVTOL
3.應(yīng)用：空中交通、載貨、景區(qū)、公共服務(wù)、軍警、家用eVTOL應(yīng)用眾多，下面一一介紹
1）UAM：城市空中交通（Urban Air Mobility）a.?城市空中出租車
你在北京，從首都機(jī)場下飛機(jī)到海淀五道口的清華大學(xué)需要多長時(shí)間？
如果打車，30 公里路程，不堵車 1 小時(shí)，堵車 2 小時(shí)，費(fèi)用 100~200 元
如果打eVTOL，20 公里直線距離，10 分鐘到，費(fèi)用 200 元
這不是天方夜譚，美國紐約航空公司（NewYorkAirways）運(yùn)營直升機(jī)連接華爾街、曼哈頓中城和周邊機(jī)場已有30年之久，中國東部通航在深圳廣州也一直在運(yùn)營，只是因?yàn)椴捎弥鄙龣C(jī)價(jià)格太高坐的人少而已
b. 城際通航
c. 公務(wù)機(jī)
2）載貨
在貨運(yùn)領(lǐng)域，特別是對(duì)時(shí)效性要求較高的生鮮、商務(wù)函件等，eVTOL將大概率首先替代一部分傳統(tǒng)中短途航空和中短途卡車
3）景區(qū)空中游覽
4）公共服務(wù)
相對(duì)傳統(tǒng)直升機(jī)的成本、安全和噪音優(yōu)勢(shì)，用于城市消防、醫(yī)療救護(hù)、搜索救援、農(nóng)林植保等公共服務(wù)領(lǐng)域
5）軍警市場
a. 軍用市場2020 年 2 月，美國空軍正式啟動(dòng)“敏捷至上”（AgilityPrime）演示驗(yàn)證項(xiàng)目，探索航空業(yè)新興的eVTOL電動(dòng)垂直起降技術(shù)在特種作戰(zhàn)、救援搜索、短距運(yùn)輸?shù)溶娛氯蝿?wù)中的應(yīng)用可行性，JOBY喬比、Beta貝塔等多家美國eVTOL廠商已經(jīng)參與
b. 警用市場2019年底，中國24個(gè)省市的公安機(jī)關(guān)建立了 40 航空警務(wù)隊(duì)，配備警用直升機(jī)約 67 架，警航飛行員 100 多名
6）私人家用市場eVTOL 批量應(yīng)用后價(jià)格可下探到100萬元，未來有可能以豪華車的價(jià)格打開2C市場
4. 規(guī)模：2030 年 3000 億美元，2040 年 1 萬億美元根據(jù) Morgan Stanley、德勤等預(yù)測(cè)，2040 年eVTOL市場全球規(guī)模將達(dá)到 1 萬億美元，其中?52% 貨運(yùn)物流，46% 城市載人，3% 城際通航和軍政市場
5.政策：美國60年代全面開放，中國2021年三省試點(diǎn)
美國在 60 年代就開放了3000米以下的空域，低空空域管理基本趨向民用化管理，eVTOL和直升機(jī)都可以在無限制空域（一般為G級(jí)空域）自由飛行2021年7月，湖南、江西、安徽成為中國低空改革試點(diǎn)省份，在3000米以下低空空域針對(duì)航空器監(jiān)視通信覆蓋、低空空域監(jiān)管、低空空域運(yùn)行管理等方面積累經(jīng)驗(yàn)
二、技術(shù)
6. 技術(shù)路線：多旋翼→復(fù)合翼→傾轉(zhuǎn)翼→傾轉(zhuǎn)涵道→飛行汽車目前全球一共有超過 200 多家公司正在開發(fā)飛行汽車，按照技術(shù)路線分類：多旋翼 54 款、復(fù)合翼?35?款、傾旋翼 86 款、飛行汽車 41 款，下面一一介紹
1) 多旋翼構(gòu)型：30分鐘，50公里類似大疆無人機(jī)，有多個(gè)旋翼，沒有機(jī)翼或有短機(jī)翼，飛行器巡航時(shí)也依靠推進(jìn)器提供全部或部分升力，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和研制難度較低但多旋翼構(gòu)型平飛時(shí)空氣阻力較大，飛行效率較低，一般航時(shí)不超過30分鐘，航程不超過50公里，使用場景相對(duì)有限
圖｜Volocopter 旗下 18 旋翼結(jié)構(gòu)eVTOL（來源：Volocopter 官網(wǎng)）
2) 復(fù)合翼構(gòu)型：風(fēng)險(xiǎn)中等，難度中等
有機(jī)翼，有獨(dú)立的螺旋槳分別提供升力和巡航推力，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)中等，難度中等復(fù)合翼飛行效率高于多旋翼，但升力和推力來源于不同的螺旋槳，意味著始終存在著效率浪費(fèi)，達(dá)不到更高效率，速度也達(dá)不到最快
3）傾轉(zhuǎn)翼構(gòu)型：風(fēng)險(xiǎn)高，性能好
有機(jī)翼，由任一矢量推進(jìn)器既提供垂直升力也提供水平巡航推力，旋翼可以根據(jù)需要調(diào)整方向，起飛階段，旋翼像直升機(jī)螺旋槳那樣提供升力，到了平飛階段，旋翼可以向前傾轉(zhuǎn)，提供向前的推力，升力則依靠固定機(jī)翼來解決優(yōu)點(diǎn)是重量較輕，推力較大，在速度和航程上都更有優(yōu)勢(shì)；劣勢(shì)是復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)、較高的控制難度，導(dǎo)致安全性較低世界知名軍用飛機(jī)V-22，綽號(hào)魚鷹，采用的就是傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型，于20世紀(jì)80年代由美國波音公司和貝爾直升機(jī)公司聯(lián)合研發(fā)，1989年3月19日首飛成功，經(jīng)歷長時(shí)間的測(cè)試、修改、驗(yàn)證工作后，于2006年11月16日進(jìn)入美國空軍服役，魚鷹飛機(jī)現(xiàn)已累計(jì)生產(chǎn)了400余架，可由于操縱復(fù)雜，目前已發(fā)生了12起全損事故，造成了42人喪生，當(dāng)然魚鷹的雙旋翼發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)沒有現(xiàn)在的多旋翼電動(dòng)結(jié)構(gòu)安全性高
美國空軍現(xiàn)行裝備的傾轉(zhuǎn)構(gòu)型魚鷹飛機(jī)MV-22
美國Joby喬比五座飛車4S采用的就是傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型
4）傾轉(zhuǎn)涵道：未來技術(shù)，尚未成功驗(yàn)證
有機(jī)翼，無控制舵面，eVTOL的升力、推力、航向和姿態(tài)控制均由傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇提供外觀時(shí)尚酷炫，頗具科幻感，消除了開放性螺旋槳在安全方面的隱患劣勢(shì)是目前無控制舵面的完全矢量控制技術(shù)還未被任何傳統(tǒng)飛機(jī)采用或者驗(yàn)證過
圖｜Lilium 五座飛車的小型傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇設(shè)計(jì)（來源：Lilium 官網(wǎng)）
Bellwether領(lǐng)頭羊旗下Volar飛車
5）飛行汽車：陸空兩用，正在探索
飛行汽車FlyingCar，飛行是用來修飾汽車的，所以本質(zhì)上還是個(gè)車，車加上機(jī)翼導(dǎo)致作為一輛車開起來很困難，固定翼的形態(tài)又導(dǎo)致飛起來很難最大的困難是，飛行汽車要同時(shí)通過汽車認(rèn)證和飛行器認(rèn)證，目前還沒有能做到的如果說汽車是獸，飛行器是禽，飛行汽車是蝙蝠，eVTOL是禽，這是兩種不同的生物
7. 產(chǎn)業(yè)鏈：電池、電機(jī)、飛控、機(jī)體
上游供應(yīng)商主要包括電池、電機(jī)、飛控、機(jī)體四大類，中游飛機(jī)制造，下游各場景應(yīng)用
1）電池：能量密度、功率密度、充換電速度、循環(huán)次數(shù)能量密度決定了飛行器航程的上限，目前?300Wh/Kg 能保證 200~300 公里航程功率密度決定飛行器的載重量，垂直方向上起飛或降落時(shí)的功率需求是最大的
充換電速度決定航班的運(yùn)行間隔循環(huán)次數(shù)決定飛行器使用壽命燃料電池是未來的可選項(xiàng)
2020年9月，世界首架氫燃料商用飛機(jī)在英國克蘭菲爾德機(jī)場成功首飛
主要的航空電池廠商已經(jīng)攜手電動(dòng)航空客戶開始研發(fā)
2）電機(jī)：分布式推進(jìn)系統(tǒng)DEPeVTOL 的動(dòng)力系統(tǒng)采用分布式推進(jìn)系統(tǒng)DEP，Distributed Electric Propulsion），其動(dòng)力冗余設(shè)計(jì)使得飛行器更加安全，DEP 系統(tǒng)可以用三倍于傳統(tǒng)大發(fā)動(dòng)機(jī)的效率達(dá)成和直升機(jī)相同的推力優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商包括：國內(nèi) T-Motor，國外Pipistrel（已經(jīng)有產(chǎn)品完成了適航認(rèn)證），賽峰、羅羅、MagniX?等（相應(yīng)產(chǎn)品在適航認(rèn)證的進(jìn)程中）
（左）德國飛行汽車公司 Lilium 的分布式電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)渲染圖與（右）航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司 Safran 的電機(jī)
3）飛控：感知、控制、決策飛控系統(tǒng)是eVTOL的“大腦”，進(jìn)行飛行器的感知、控制和決策，包括模型算法、軟件、硬件、機(jī)電等，廣義也包括通訊、導(dǎo)航系統(tǒng)等
下圖是空客A350機(jī)型飛控系統(tǒng)示意圖
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在民航客機(jī)中已經(jīng)應(yīng)用，未來eVTOL也需要，Wisk、Volocopter、Vahana、億航、零重力均在研發(fā)中
飛控供應(yīng)商包括霍尼韋爾、泰雷茲、派克、昂際、邊界、吉太、獅尾等飛控代表：邊界智控
邊界智控由峰飛航空前CTO和順豐科技無人機(jī)前負(fù)責(zé)人的翁海敏創(chuàng)立，為eVTOL主機(jī)廠提供電傳飛控、綜合航電和自動(dòng)駕駛產(chǎn)品和解決方案，完成國內(nèi)首個(gè)噸級(jí)eVTOL飛控系統(tǒng)自主研發(fā)并成功首飛，與慕尼黑工業(yè)大學(xué)共同研制客運(yùn)eVTOL飛控系統(tǒng)，在歐洲獲得載人飛行試飛許可
4）機(jī)體：總體氣動(dòng)布局、旋翼設(shè)計(jì)等
機(jī)體設(shè)計(jì)需要考慮整機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)性能、旋翼槳葉設(shè)計(jì)等
8. 適航：美國、歐洲、中國，TC+PC+AC美國聯(lián)邦航空管理局?FAA、歐洲航空安全局 EASA、中國民航局?CAAC 均有各自的適航要求，整體大同小異，目前 Joby 最快，預(yù)計(jì)?2024年取證中國適航要求取得型號(hào)合格證TC、生產(chǎn)許可證PC、單機(jī)適航證AC，一般需要 2~5 年
三、產(chǎn)業(yè)
9. 歷史：飛行汽車 100 年，eVTOL 10 年
1917年，飛行汽車之父格林·卡蒂斯研制飛行汽車Autoplane，采用分體式設(shè)計(jì)，飛行部分與車輛部分可以分開，飛行的時(shí)候兩者結(jié)合，地面行駛的時(shí)候只使用車輛部分
1949年，美國設(shè)計(jì)師MoultonTaylor研制Aerocar，1956 年獲得由FAA前身美國民用航空局 CAA 適航證
2021 年，中國吉利集團(tuán)旗下 Terrafugia 太力公司 TF-1 獲得 FAA 輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī) LSA 類特許適航證2022 年，斯洛伐克Klein Vision克萊因視覺 AirCar 獲得 EASA 適航證
2009 年，全球第一家 eVTOL 企業(yè) JOBY 成立2011 年，世界直升機(jī)巨頭意大利 AugustWestland 提出 eVTOL 概念2014 年，美國直升機(jī)國際協(xié)會(huì)（AmericanHelicopterAssociation，AHA）、美國航空宇航協(xié)會(huì)（AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics，AIAA）在弗吉尼亞大會(huì)上正式肯定了 eVTOL
2016 年，Uber 提出 Uber Elevate 城市空中出租車計(jì)劃，引發(fā)全球 eVTOL浪潮
2021年，美國JOBY喬比、德國Lilium百合花、美國Archer弓箭手、英國Vertical Aerospace 垂直飛行空間先后上市
10. 產(chǎn)業(yè)化：2025 特定場景，2030 空中出租車，2035 私人飛行汽車
我們認(rèn)為，eVTOL、飛行汽車行業(yè)可能會(huì)經(jīng)歷如下三個(gè)階段：
1）2025 年前后，首先開啟貨運(yùn)物流、城際通航、機(jī)場通航、景區(qū)觀光等固定航線運(yùn)營，構(gòu)型以多旋翼、復(fù)合翼、傾轉(zhuǎn)翼為主
2024-2025 年期間，巴黎奧運(yùn)會(huì)、大阪世博會(huì)將陸續(xù)舉行巴黎計(jì)劃在2024年奧運(yùn)會(huì)前開通兩條專門的航線運(yùn)送乘客，一條連接巴黎戴高樂機(jī)場和勒布爾熱機(jī)場，另一條位于法國首都巴黎西南的兩個(gè)郊區(qū)之間。Volocopter 2021 年在法國布爾歇機(jī)場首次試飛了其電動(dòng)空中出租車，法國空客 2021 年推出了用作奧運(yùn)會(huì)交通工具的4座eVTOL--CityAirbusNextGen
日本大阪?2025 年開設(shè)定期航班，2030 年擴(kuò)大航線，日本 SkyDrive、美國 Joby?計(jì)劃在大阪世博會(huì)期間提供商用服務(wù)
各大公司計(jì)劃 2025 年前后取證或商用
2）2030 年前后，逐步開啟空中出租車服務(wù)，構(gòu)型以復(fù)合翼、傾轉(zhuǎn)翼、傾轉(zhuǎn)涵道為主
3）2035 年前后，逐步開啟私人家用市場，價(jià)格降到百萬元級(jí)別，陸空兩用飛行汽車規(guī)模應(yīng)用
11. 全球：五大四小，三分天下
中美歐都有各自龐大的市場和航空工業(yè)領(lǐng)域相對(duì)獨(dú)立、完備的教育、科研、生產(chǎn)與供應(yīng)鏈體系，特別是在軍用航空工業(yè)領(lǐng)域尤其如此，未來產(chǎn)業(yè)布局將是中美歐廠商三足鼎立，全球市場三分天下目前上市公司 5 家：美國 Joby、Archer、英國 Vertical、德國?Lilium、巴西?Eve非上市獨(dú)角獸 4 家：德國?Volocopter、美國?Beta、Wisk、Overair
美國 Joby：全球龍頭2009 年，美國Joby喬比成立于加州，專注城市載人和城際通航市場，2021年上市，2022年8月10日?S4?傾轉(zhuǎn)旋翼獲得美國空軍“敏捷至上”項(xiàng)目合同 7500 萬美元，預(yù)計(jì)?2024 年取證，現(xiàn)金儲(chǔ)備?12 億美元美國 Archer：傾轉(zhuǎn)龍頭2019 年美國Archer弓箭手成立，專注城市載人市場，2021年上市，2022年8月10日與美聯(lián)航簽訂 200 架訂單并收到 1000 萬美元訂金，2024 年取證，現(xiàn)金儲(chǔ)備 7 億美元英國 Vertical：傾轉(zhuǎn)龍頭2016 年，英國 Vertical Aerospace 垂直飛行空間成立，專注城市載人和城際通航市場， 2021 年上市，2022年7月15日拿到美國航空(AAL)、維珍航空、Avolon、Bristow、Iberojet?等?1350 架訂單，2024 年取證運(yùn)營，現(xiàn)金儲(chǔ)備 1.45 億英鎊德國 Lilium：傾轉(zhuǎn)涵道龍頭德國Lilium百合花 2015 年成立于德國慕尼黑，2021年上市，2022年10月26日沙特航空簽署?100 架訂單，2024 年取證
巴西 EVE：復(fù)合翼龍頭
2022 年，巴航工業(yè)旗下電動(dòng)航空公司 EveHolding?上市，獲得Azorra Aviation、FalkoRegionalAircraft、Republic Airways、SkyWest 等訂單 1825 架，2024 年取證
德國 Volocopter：多旋翼龍頭
2011 年 Volocopter 成立，已經(jīng)在迪拜、新加坡、芬蘭和德國完成試飛，2024 年取證，累計(jì)融資 7.6 億美元，估值?17 億美元
美國 Beta：復(fù)合翼龍頭
2017 年美國 Beta 貝塔成立，專注于醫(yī)療行業(yè)人體器官移植運(yùn)送、貨運(yùn)物流和城市載人，2022?年獲得UPS?Flight?Forward、英國Bristo、愛爾蘭?LCI?255?架訂單，2025?年取證，估值 14 億美元
美國 Wisk：無人駕駛龍頭
2019 年，谷歌創(chuàng)始人拉瑞佩奇創(chuàng)立的小鷹KittyHawk和波音合資成立Wisk，波音注資 4.5 億美元，傾轉(zhuǎn)翼技術(shù)路線，全自主飛行
美國 Overair：慢速傾轉(zhuǎn)大旋翼龍頭
2019 年，韓國韓華與以色列Karem合資成立，2022 年融資?1.45 億美金，采用慢速傾轉(zhuǎn)大旋翼技術(shù)，2026 年取證
12.中國：億航、峰飛、沃蘭特、吉利、時(shí)的、磐拓、小鵬、零重力
eVTOL 繞開了美歐優(yōu)勢(shì)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，得益于中國電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展等，中國eVTOL 廠商在總成本、電池技術(shù)、部分供應(yīng)鏈配套方面存在換道超車的機(jī)會(huì)，下面一一介紹多旋翼：億航、禮勝、神燈、飛熊等復(fù)合翼：峰飛、沃蘭特、牧羽、齊飛、御風(fēng)、億維特、瓦特、凌悅等
傾轉(zhuǎn)翼：吉利、時(shí)的、化羽、追夢(mèng)、天際線、小鷹、斑斕等傾轉(zhuǎn)涵道：磐拓、云翼、博智等飛行汽車：小鵬匯天、酷黑、深蘭等
綜合：零重力等
億航：多旋翼代表2014 年億航成立，2016年發(fā)布 EH184，2018年發(fā)布 EH?216，2019 年上市，累計(jì)銷售 200 多架，不過一個(gè)明顯設(shè)計(jì)問題是槳葉對(duì)著人，出現(xiàn)意外容易削到腿
峰飛：復(fù)合翼代表
2017 年成立，2022年9月29日凱瑞鷗2噸載物eVTOL型號(hào)合格證（TC）申請(qǐng)獲中國民航局受理，盛世龍載人eVTOL正在向歐洲航空局EASA申請(qǐng)，獲得國際航空資本 1 億美元融資
沃蘭特：復(fù)合翼代表
2021 年成立，創(chuàng)始人董明中航工業(yè)商飛經(jīng)驗(yàn)，2022年1月26日與中國民航華東局簽署國內(nèi)首份《安全保障合作計(jì)劃》（PSP），6 月完成億元級(jí)融資，2022年11月全尺寸技術(shù)驗(yàn)證機(jī)下線
吉利沃飛長空：傾轉(zhuǎn)翼代表
2006 年 5 個(gè)麻省理工學(xué)院學(xué)生成立?Terrafugia，2009 年美國首次試飛成功，2017年吉利收購Terrafugia，2020 年成立沃飛長空，2022 年全尺寸技術(shù)驗(yàn)證機(jī)下線，11月23日正式獲得國內(nèi)首份民航局西南局型號(hào)合格證（TC）申請(qǐng)受理
時(shí)的：傾轉(zhuǎn)翼代表2021年成立，創(chuàng)始人黃雍威原空客中國總工，2022年1月與中國民航華東局簽署國內(nèi)首份《安全保障合作計(jì)劃》（PSP），獲得千萬美元融資磐拓：傾轉(zhuǎn)涵道代表2019 年成立，2021年發(fā)布傾轉(zhuǎn)涵道構(gòu)型，2022年完成縮比驗(yàn)證機(jī)首飛
小鵬匯天：飛行汽車代表2014年匯天成立，2020年小鵬投資控股，2022年10月10日完成首次公開飛行零重力：綜合代表2021年成立，國內(nèi)唯一一家采用多旋翼→復(fù)合翼→傾轉(zhuǎn)翼層層遞進(jìn)技術(shù)路線，首席科學(xué)家，首席顧問中國航空學(xué)會(huì)理事長，多旋翼全尺寸機(jī)下線，獲得訂單 30 架，復(fù)合翼、傾轉(zhuǎn)翼縮比機(jī)完成試飛
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