中投網2024-06-04 08:52 來源：中投網
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一、eVTOL結構拆分
中投產業研究院發布的《2024-2028年中國飛行汽車（電動垂直起降器eVTOL）行業深度調研及投資前景預測報告》指出，eVTOL（電動垂直起降）是電動垂直起降飛機的簡稱，它是一種新型的航空器，能夠像直升機一樣垂直起降，同時擁有固定翼飛機的巡航效率。eVTOL的設計理念是結合了直升機的靈活性和電動飛機的環保、經濟性。eVTOL的結構進行拆分包括：
（一）推進系統（電機）：占比40%，是eVTOL中價值量最大的部分。電機是eVTOL的動力來源，通常采用多個電機以提供升力和推進力。這些電機需要具備高效率、高可靠性和低噪音的特點。
（二）機體結構與內部件：占比25%，是eVTOL的主體框架和支撐結構，包括機身、翼面、起落架等。這些結構件需要輕量化以提高飛行效率，同時保證足夠的強度和剛度以承受飛行中的各種載荷。
（三）航電系統與飛行控制：占比20%，包括航空電子設備和飛行控制系統。航電系統負責飛機的通信、導航、監控等功能，而飛行控制系統則負責飛機的自動或半自動駕駛，確保飛行安全和穩定性。
（四）能源系統（電池）：占比10%，是eVTOL的電力供應來源。電池的性能直接影響到eVTOL的續航能力和載重能力。目前，電池技術是eVTOL發展的關鍵瓶頸之一，需要高能量密度、長壽命和快速充電的電池技術。
電池是eVTOL單項成本最高的部件，以500次充電循環考慮，電池在飛行器總運營成本中占比超60%。電池成本降低1%，運營商的運營利潤將增加3%；電池壽命延長1%，運營利潤將增加2%。
（五）裝配件：占比5%，包括各種輔助設備和系統，如照明系統、空調系統、安全設備等。
圖表：eVTOL價值量占比情況
數據來源：中投產業研究院整理
從這些組成部件可以看出，eVTOL的設計和制造涉及多個領域，包括航空工程、電力工程、材料科學、電子工程等。每個部分都對eVTOL的性能和安全性有著重要的影響。隨著技術的進步和市場的成熟，eVTOL有望在未來的城市空中交通、短途運輸等領域發揮重要作用。
二、eVTOL核心技術體系拆解
eVTOL（電動垂直起降）作為一種創新的航空器，其核心技術體系是確保其性能、安全性和經濟性的關鍵。eVTOL主要核心技術體系包括構型與總體參數設計技術、低氣動噪聲設計技術、電推進技術（電池技術、電機與電控技術）、飛行控制技術和適航技術。
圖表：eVTOL核心技術體系
數據來源：中投產業研究院整理
（一）構型與總體參數設計技術
構型設計：涉及eVTOL的外形和結構布局，包括旋翼、固定翼、起落架等的設計，以及它們如何協同工作以實現垂直起降和水平飛行。
總體參數設計：包括確定飛機的尺寸、重量、載荷能力等關鍵參數，這些參數將直接影響飛機的性能和效率。
（二）低氣動噪聲設計技術
氣動噪聲是飛機在飛行過程中產生的重要問題之一，特別是在城市環境中。
低氣動噪聲設計技術旨在通過優化飛機的氣動布局和表面設計，減少飛行過程中產生的噪聲，提高eVTOL的環保性和可接受性。
（三）電推進技術
電池技術：電池是eVTOL的動力來源，需要具備高能量密度、長循環壽命、快速充電能力和良好的安全性。
電機與電控技術：電機需要高效、輕巧且可靠，電控系統則負責電機的精確控制，以提供所需的推力和升力。
（四）飛行控制技術
飛行控制系統是eVTOL安全飛行的核心，包括自動飛行控制系統（AFCS）和飛行員輔助控制系統。
這些系統需要能夠實時響應飛行條件的變化，確保飛機的穩定性和可控性。
（五）適航技術
適航技術涉及確保eVTOL滿足所有相關的安全和性能標準，以便獲得適航認證。
這包括結構強度、飛行性能、系統可靠性、環境影響等方面的評估和測試。
這些核心技術體系是eVTOL研發過程中的關鍵環節，它們相互依賴，共同決定了eVTOL的性能、安全性和市場競爭力。隨著技術的不斷進步和創新，eVTOL有望在未來的航空運輸領域扮演越來越重要的角色。
三、eVTOL構型與技術路線對比
中投產業研究院發布的《2024-2028年中國飛行汽車（電動垂直起降器eVTOL）行業深度調研及投資前景預測報告》指出，eVTOL（電動垂直起降）技術的發展催生了多種技術路線，每種路線都有其獨特的設計特點和應用場景。eVTOL的主要技術路線包括：多旋翼、復合翼、傾轉旋翼、傾轉涵道風扇+完全矢量控制和隱藏式推進系統+無翼設計。
圖表：eVTOL的技術路線
數據來源：中投產業研究院整理
圖表：多旋翼代表機型
數據來源：中投產業研究院整理
圖表：復合翼代表機型
數據來源：中投產業研究院整理
圖表：傾轉旋翼代表機型
數據來源：中投產業研究院整理
eVTOL創新企業大多采用多旋翼和傾轉旋翼構型。因多旋翼構型是可迅速落地的方案，傾轉旋翼構型在落地時能覆蓋更多應用場景，具有較強市場競爭力。
圖表：eVTOL整體布局方式
數據來源：中投產業研究院整理
圖表：不同eVTOL的構型差異
數據來源：中投產業研究院整理
每種技術路線都有其優勢和挑戰，例如多旋翼設計簡單、易于控制，但可能在續航和速度上受限；而傾轉旋翼和傾轉涵道風扇設計則提供了更好的巡航性能，但控制系統更為復雜。隱藏式推進系統和無翼設計則提供了更好的氣動性能和較低的噪音，但可能面臨更高的設計和制造成本。
隨著技術的不斷進步，這些技術路線中的一些可能會成為eVTOL市場的主流，而其他一些則可能在特定的應用領域中發揮優勢。最終，eVTOL的成功將取決于技術創新、成本效益、安全性和市場接受度。
四、eVTOL適航與商業化進展
中投產業研究院發布的《2024-2028年中國飛行汽車（電動垂直起降器eVTOL）行業深度調研及投資前景預測報告》指出，隨著eVTOL（電動垂直起降飛行器，俗稱“飛行汽車”）技術的發展，全球范圍內對其落地和商業化應用的期待愈發高漲。eVTOL以其垂直起降能力，相較于傳統直升機，展現出更高的環保性能和應用潛力。它不僅有望緩解地面交通擁堵問題，還能在低空物流、城市觀光等領域提供服務，被視為實現先進空中交通（AAM）的關鍵技術。
在中國，吉利科技集團旗下的沃飛長空公司在eVTOL領域處于領先地位，正在積極推進其低空飛行器AE200的適航審定工作，以加速eVTOL的商業化進程。eVTOL的商業化不僅能夠為人們帶來更便捷的交通方式，還可能為城市交通和物流行業帶來革命性的變化。
目前，全球eVTOL的適航標準尚處于探索階段，歐洲、美國和中國都在積極制定相關規則。沃飛長空作為國內低空出行領域的領軍企業，專注于eVTOL的研發和商業化，擁有一支由經驗豐富的專業人員組成的適航管理團隊，他們正根據中國民航局的規定，開展適航培訓和審定工作。
2023年，中國民航局發布了《關于就沃飛長空AE200-100型電動垂直起降航空器型號合格審定項目專用條件征求意見的通知》，這是中國民航局首次針對5-6座有人駕駛eVTOL項目提出的專用條件，旨在明確適航安全要求，填補了有人駕駛eVTOL航空器審定的空白，對國內eVTOL的發展具有里程碑意義。
沃飛長空正按照適航規章的要求，有序推進AE200的適航審定和商業化工作。公司表示，將繼續加大研發力度，推出更多適用于低空物流、低空運輸等場景的eVTOL機型，以全面提高未來生活的便利性。
隨著技術的不斷成熟，我們有理由相信，在不久的將來，智能駕駛飛行器將不再是科幻小說中的概念，而是成為現實生活的一部分，為人們的出行帶來更多可能性。
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