文|星船知造 嚴(yán)大方 趙晗
2018年，幾家新材料企業(yè)進(jìn)入了郭德綱相聲里的“麻繩綁大閘蟹”階段。
大閘蟹的熱銷給麻繩多了一個(gè)使用場景。綁上大閘蟹，大家一起賣出高價(jià)。
特斯拉2018年在上海建立超級(jí)工廠，它決定選用永磁電機(jī)——中科三環(huán)、金力永磁、橫店東磁等企業(yè)因此前后腳進(jìn)入了特斯拉供應(yīng)鏈。中國電機(jī)產(chǎn)業(yè)和中國的磁性材料借著新能源車的東風(fēng)不斷精進(jìn)技術(shù)。
同一年，“三電”中的電池領(lǐng)域也發(fā)生了大事。寧德時(shí)代創(chuàng)下了24天過會(huì)上市的記錄。中國動(dòng)力電池幾大巨頭開始浮出水面。
比亞迪的王傳福則擔(dān)心資源問題，他說，“中國的鈷資源幾乎沒有，鎳資源也很少，中國不可能走回頭路，從被石油卡脖子到被金屬鈷和鎳卡脖子?！?/p>
2018年，天齊鋰業(yè)入股智利礦業(yè)化工巨頭SQM，成為其第二大股東。SQM擁有全球最大鋰鹽湖。洛陽鉬業(yè)則在更早之前確定以26.5億美元價(jià)格收購位于剛果（金）的Tenke銅鈷礦。2021年底，中國稀土集團(tuán)在贛州成立，成為中鋁、五礦及贛州稀土旗下的南方稀土實(shí)控人。
從風(fēng)電光伏，到新能源汽車、中國首艘氫能源船舶、大飛機(jī)、人形機(jī)器人，每隔不久，人們就會(huì)看到、期待一款新的超級(jí)終端——
它必須既是一款有巨大市場需求的產(chǎn)品，又是一個(gè)超級(jí)平臺(tái)，能帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新并重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)。而那些已經(jīng)陪伴了人類千萬年的富礦，也因此不再沉默。
從這個(gè)角度看，就能理解為什么今年政府工作報(bào)告中的七大新興行業(yè)，最先被市場引爆的是“低空經(jīng)濟(jì)”。
2024年的政府工作報(bào)告中明確提出積極培育七大新興產(chǎn)業(yè)：
●智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車
●前沿新興氫能
●新材料
●創(chuàng)新藥
●生物制造
●商業(yè)航天
●低空經(jīng)濟(jì)
低空經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵豐富，多指在低空空域內(nèi)（“低空”一般指距正下方地平面垂直距離1000米以下區(qū)域，有時(shí)也可延伸至更高空域）延申出的各類商業(yè)場景和經(jīng)濟(jì)行為。
其最重要的產(chǎn)業(yè)拼圖eVTOL還未真正呱呱墜地，但因?yàn)橥瑫r(shí)站在了中國新能源汽車、中國無人機(jī)、航空產(chǎn)業(yè)等巨人的肩膀上——潛在場景需求多、又有多個(gè)成熟產(chǎn)業(yè)鏈可供eVTOL復(fù)用——被認(rèn)為是下一個(gè)超級(jí)終端。
其投融資熱度、各國政策支持等信息此前《星船知造》已做過梳理。本篇主要聚焦eVTOL當(dāng)下產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)“國產(chǎn)替代”情況和潛在場景。
01 產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的長短板
eVTOL是electric Vertical Take-off and Landing的縮寫，即電動(dòng)垂直起降飛行器。
抓兩個(gè)重點(diǎn)就行——用電的、垂直起降的——同時(shí)符合這兩點(diǎn)的，就是eVTOL。
所以它和飛行汽車可以有交集，但不是同一個(gè)概念。
也因此可以明確為啥現(xiàn)在進(jìn)入eVTOL賽道的公司就兩派：“航空系”和“車企系”。
前者優(yōu)勢(shì)在于具有飛機(jī)設(shè)計(jì)等相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。后者優(yōu)勢(shì)在于電動(dòng)航空和電動(dòng)汽車在三電（電池、電機(jī)、電控）上極高的相似性，并帶來產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)用優(yōu)勢(shì)。
寧德時(shí)代去年就低調(diào)注冊(cè)一家新公司——商飛時(shí)代。公司經(jīng)營范圍涉及民用航空器維修、零部件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳生產(chǎn)、電池銷售等。該公司股東還包括中國商飛。
從最熱的幾家eVTOL企業(yè)創(chuàng)始人背景看，時(shí)的科技創(chuàng)始人黃雍威曾任空客中國工程中心總工程師。御風(fēng)未來創(chuàng)始人曾從事C919飛控系統(tǒng)核心研發(fā)工作。
eVTOL賽道融資方面，也大多是注重產(chǎn)業(yè)鏈投資的機(jī)構(gòu)入局，往往有新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈、無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈投資經(jīng)驗(yàn)。
動(dòng)力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、航電飛控系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)部件是構(gòu)成一架eVTOL的關(guān)鍵。
其中，高性能電機(jī)、高密度電池、精密電控裝置、先進(jìn)的復(fù)合材料（碳纖維、樹脂纖維等）最為關(guān)鍵。下圖是我國eVTOL制造鏈主要環(huán)節(jié)及部分相關(guān)企業(yè)，點(diǎn)擊可放大
eVTOL電驅(qū)主要分為純電動(dòng)以及混合動(dòng)力兩種。
純電：純電推進(jìn)系統(tǒng)主要由電池和電推力系統(tǒng)組成，不需要發(fā)動(dòng)機(jī)，具有零排放、低噪音等眾多優(yōu)點(diǎn)。
混動(dòng)：結(jié)合了內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)的優(yōu)勢(shì)，類似于混動(dòng)汽車的模式。
回顧新能源汽車的發(fā)展歷程，混動(dòng)技術(shù)在動(dòng)力電池技術(shù)未成熟時(shí)，一直扮演提升續(xù)航能力的關(guān)鍵角色。
隨著技術(shù)進(jìn)步，純電逐漸成為主流，但混動(dòng)等多元技術(shù)路線依然被重視。
相似地，混動(dòng)技術(shù)路線也是eVTOL發(fā)展的有效補(bǔ)充。《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024-2030年）》就指出，將以電動(dòng)化為主導(dǎo)，同時(shí)鼓勵(lì)混合動(dòng)力、氫動(dòng)力及可持續(xù)燃料動(dòng)力等多元化技術(shù)路徑。
具體到幾個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看——
動(dòng)力系統(tǒng)：追趕
eVTOL動(dòng)力部件主要分為電機(jī)、電控、高壓部件、冷卻系統(tǒng)、推進(jìn)器等。高推進(jìn)功率下適配高電壓體系，設(shè)計(jì)、制造端均存在較高難度。
不同于新能源汽車多數(shù)零部件廠商供應(yīng)單品為主，eVTOL電機(jī)/電控需合并進(jìn)行適航認(rèn)證，而由于適航認(rèn)證比較嚴(yán)苛，未來eVTOL動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)區(qū)別于汽車電機(jī)較為分散的格局。
從汽車產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)看，大型企業(yè)收購其它專業(yè)公司，或成立合資公司以獲得相關(guān)能力較為常見——典型的如Rolls Royce收購西門子的電力和混合動(dòng)力航空航天推進(jìn)業(yè)務(wù)eAircraft。
全球范圍內(nèi)，Rolls Royce、賽峰等傳統(tǒng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭正向電動(dòng)飛行器動(dòng)力轉(zhuǎn)型。一些科研機(jī)構(gòu)也積極參與其中。國外企業(yè)如Pipistrel已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品適航認(rèn)證，MagniX等也在積極推進(jìn)中。
國際供應(yīng)商都已布局電機(jī)產(chǎn)業(yè)，但我國本土企業(yè)仍有很大機(jī)會(huì)跑出，特別是那些擁有深厚行業(yè)背景和技術(shù)積累的企業(yè)，如曾隸屬于吉利集團(tuán)的沃飛，因其與賽峰的緊密關(guān)系，值得關(guān)注。國內(nèi)企業(yè)如南昌的T-Motor（三瑞智能），專攻安全可靠的無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)與制造，臥龍公司也嘗試進(jìn)入這一領(lǐng)域。
電池：領(lǐng)先
得益于新能源汽車產(chǎn)業(yè)，我國在eVTOL的電池領(lǐng)域暫時(shí)處于領(lǐng)先地位。
目前電池性能是制約 eVTOL 發(fā)展的主要因素。eVTOL在電池能量密度、充放電功率、循環(huán)壽命三方面的標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于電動(dòng)汽車。
三元鋰電池技術(shù)在eVTOL領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，其能量密度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)汽車電池，達(dá)到300Wh/kg，可支持eVTOL長達(dá)200-250公里的飛行距離。
盡管如此，這一性能指標(biāo)仍不足以滿足eVTOL的全部需求，因此業(yè)內(nèi)正致力于提高電池的能量密度和壽命。
當(dāng)前用于電動(dòng)航空的電池包括凝聚態(tài)電池（寧德時(shí)代）、圓柱電池（蔚藍(lán)鋰芯、正力新能、國軒高科等）、軟包電池（孚能科技等）、固態(tài)電池（欣視界、恩力動(dòng)力、麻省固能等），電池形狀多樣，多種路線當(dāng)前并行開發(fā)。
軟包電池被視為eVTOL電池的未來主流方案，具有高能量密度、高放電性能和較輕的重量。中國在電池技術(shù)方面的創(chuàng)新，如高能量密度鈉電池和全固態(tài)電池的研發(fā)，也為eVTOL的發(fā)展提供了新的可能性。
我國企業(yè)在eVTOL電池最新技術(shù)方面的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。
孚能科技的動(dòng)力電池已可實(shí)現(xiàn)能量密度285Wh/kg，最高時(shí)速320km/h，單次最長巡航250km。
中創(chuàng)新航為小鵬匯天飛行汽車X3研發(fā)提供的9系高鎳/硅體系電池動(dòng)力電池。
5月7日，巨灣技研攜手億航智能研發(fā)全球首個(gè)eVTOL航空器超快充電池。
飛控系統(tǒng)：追趕
航電系統(tǒng)在通航飛機(jī)中起著關(guān)鍵作用，而飛控系統(tǒng)則是航電密切相關(guān)的核心組成部分。目前中國只有無人機(jī)具備飛控技術(shù)。
這里我們先分出去說下中國無人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。
中國無人機(jī)獨(dú)步天下，早就不存在“卡脖子”問題。比如此前曾有日本人拆解大疆Mavic Air 2，發(fā)現(xiàn)不少核心零部件來自國外頂級(jí)供應(yīng)商：
存儲(chǔ)裝置和攝像頭核心零部件來自三星；
控制電池的IC芯片來自德州儀器；
消除噪音的IC芯片來自美國的Qorvo等。
但在無人機(jī)產(chǎn)品中，“使用”不等同于“依賴”：
比如無人機(jī)的MCU主控芯片，制程多為110nm。追求的是“夠用就好”，而非極致工藝，因此在技術(shù)上國內(nèi)完全可以做到，不存在“卡脖子”。也就是說，無人機(jī)等產(chǎn)業(yè)使用的芯片并不會(huì)進(jìn)入全球半導(dǎo)體的“巔峰對(duì)決”中。
我們的很多零部件選擇，購買海外企業(yè)的產(chǎn)品而非本土產(chǎn)品——其實(shí)是一道商業(yè)計(jì)算題。
方便攜帶到農(nóng)田使用的無人機(jī)充電套裝 圖源：大疆
飛控系統(tǒng)也是無人機(jī)的大腦。一架無人機(jī)要完成一系列復(fù)雜動(dòng)作，全靠飛控系統(tǒng)。但當(dāng)前我們掌握的無人機(jī)飛控技術(shù)與通航飛機(jī)的液壓系統(tǒng)控制方式有所不同。
eVTOL的飛控系統(tǒng)同樣負(fù)責(zé)飛行器的控制和決策。然而，對(duì)于民用載人飛行場景，全球范圍內(nèi)滿足適航要求的飛控供應(yīng)商目前還是壟斷狀態(tài)，部分核心技術(shù)掌握在 Honeywell，Collins，Garmin，THALES和 BAE 等幾家航電巨頭手中。
比如SkyDrive作為日本eVTOL的先驅(qū)，就選擇了法國泰雷茲（THALES）的FlytRise飛行控制系統(tǒng)來裝備其未來的三座零排放eVTOL飛機(jī)“SKYDRIVE”。
THALES早在1980 年代就率先在空客 A310 上安裝了電傳操縱解決方案。
國內(nèi)主要的飛控供應(yīng)商分為兩類：傳統(tǒng)軍工單位、研究所和高校，如中航工業(yè)618所、西安自動(dòng)飛行研究所(618 所)、北航和南航等，技術(shù)實(shí)力雄厚但產(chǎn)品價(jià)格較高。
另一類是新興的民營公司，如邊界智控和安勝等。
除此之外，還有一些電氣設(shè)備如開關(guān)、控制板、照明、傳感器等也是航空電子系統(tǒng)中的重要組成部分。
但相較于飛控系統(tǒng)，這些電氣設(shè)備對(duì)于我們完全不成問題。
機(jī)身材料：逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代
eVTOL的發(fā)展對(duì)機(jī)身材料與機(jī)體結(jié)構(gòu)的要求嚴(yán)格。中國在上游零部件方面，主要布局廠商包括金盾股份、廣聯(lián)航空、雙一科技、天成自控等。
在結(jié)構(gòu)材料的選用上，高強(qiáng)度的碳纖維是首選，國際市場上，美國赫氏與日本東麗作為頂級(jí)供應(yīng)商備受青睞。盡管國內(nèi)的中復(fù)神鷹、吉林化纖、光威復(fù)材、中航高科等仍處于替代品牌的角色，但它們的產(chǎn)品已經(jīng)通過了民航局的認(rèn)證，成功應(yīng)用于飛機(jī)制造。
整機(jī)：中國適航認(rèn)證走在前列
全球范圍看，eVTOL融資活動(dòng)呈現(xiàn)出高度集中的態(tài)勢(shì)。具體而言，排名前十的eVTOL企業(yè)合共吸納了超過80%的行業(yè)融資總額。
JOBY AVIATION、ARCHER AVIATION以及LILIUM GMBH這三家eVTOL企業(yè)均在2020年至2023年間上市。
中國情況是——以廣東匯天航空航天科技有限公司為例，自2021年10月的首輪融資以來，其融資總額迅速攀升至5億美元，刷新了國內(nèi)同類企業(yè)的融資記錄。
億航智能也在2019年底成功登陸美國股市，至今已累積獲得接近2億美元的融資支持。
廣東海鷗飛行汽車、上海峰飛、上海時(shí)的、零重力飛機(jī)工業(yè)、沃蘭特、御風(fēng)未來、沃極步耀、億維特等諸多中國企業(yè)亦成功躋身“億元融資俱樂部”。
豐田、奧迪、現(xiàn)代等國際品牌與國內(nèi)的小鵬、吉利、廣汽等車企，憑借在電動(dòng)化、智能化技術(shù)上的積累，也在加速布局。
技術(shù)認(rèn)證與訂單收獲也成為衡量eVTOL企業(yè)競爭力的關(guān)鍵指標(biāo)。
2023年1月，小鵬匯天X2獲國內(nèi)特許飛行許可證；
2024年3月，小鵬匯天飛行汽車“旅航者X2”順利完成城市CBD“天德廣場-廣州塔”區(qū)域的低空飛行。
2024年3月22日，峰飛航空科技自主研發(fā)的V2000CG無人駕駛航空器系統(tǒng)獲得由中國民用航空華東地區(qū)管理局（“民航華東局”）頒發(fā)的型號(hào)合格證（TC），這是全球首個(gè)通過型號(hào)合格認(rèn)證的噸級(jí)以上eVTOL。
目前尚未有國外載人eVTOL完成適航取證，大部分產(chǎn)品集中在2025-2028才能完成取證和EIS，且配套的運(yùn)營法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)并未制定完畢。
我國eVTOL產(chǎn)業(yè)在適航取證方面已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。
5G：中國助力
在我國5G 優(yōu)勢(shì)下，中國eVTOL比其他國家在下游運(yùn)營方面取得的進(jìn)展更明顯。
這主要因?yàn)?，航空器在人口密集的城區(qū)飛行時(shí)，與地面保持通信，飛行狀態(tài)的跟蹤和反饋，航線的調(diào)度——都依賴于通信技術(shù)。
5G技術(shù)大帶寬、低延遲、高可靠性的特性，為低空飛行提供通信保障。
5G-A技術(shù)的通感一體功能，使得基站具備了雷達(dá)功能，極大提升了低空飛行器的跟蹤和管理能力，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測飛行器的位置、速度和軌跡。
在深圳，東部通航等企業(yè)已經(jīng)建立了較為龐大的運(yùn)營平臺(tái)，為各類用戶提供低空航空器的相關(guān)服務(wù)，服務(wù)范圍不僅覆蓋珠三角大灣區(qū)，還延伸至長三角地區(qū)。，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)，更多省份將出現(xiàn)低空飛行運(yùn)營企業(yè)。
02 下一次變革來臨前
eVTOL的市場爆發(fā)是因?yàn)樗腥硕己ε洛e(cuò)過荷花最盛的時(shí)間。
池塘荷花第一天開一朵，第二天開兩朵、第三天開四朵……每天開放的數(shù)量都是前一天的兩倍，如果第30天開滿整個(gè)池塘，什么時(shí)候剛好開滿半個(gè)池塘?
答案是第29天。從開滿半個(gè)池塘，到開滿整個(gè)池塘，只需要一天。
中國新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)量從500萬輛到1000萬輛用時(shí)2年5個(gè)月，從1000萬輛到2000萬輛則只用時(shí)1年5個(gè)月。
eVTOL尚未真正呱呱墜地，但我們從全球新能源汽車和無人機(jī)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展后視鏡判斷——它的確是未來的超級(jí)甲方。
2015年，很多人認(rèn)為無人機(jī)不過是航拍愛好者的大號(hào)玩具。
人們認(rèn)為其主流場景將長期止步于小眾的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)市場。
當(dāng)時(shí)工業(yè)級(jí)無人機(jī)在中國民用無人機(jī)市場中僅占不到20%份額，而僅僅五年后，這個(gè)數(shù)字是45.61%。
到今天，工業(yè)級(jí)無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域早已擴(kuò)展到能源行業(yè)的“油氣管道檢測”、“光伏電站巡檢”，建筑領(lǐng)域和礦業(yè)的“土地測量”，農(nóng)業(yè)的種植和播種、緊急救援和醫(yī)療、以及物流等多個(gè)領(lǐng)域。
它的身份已經(jīng)改變：不僅僅提供產(chǎn)品，也提供適應(yīng)各行業(yè)應(yīng)用場景的綜合解決服務(wù)方案。
它的競爭對(duì)手已經(jīng)不同：就像打敗康師傅的不是今麥郎，而是外賣平臺(tái)。想要贏，真正要做的是理解你所進(jìn)入的每個(gè)行業(yè)。理解為你買單的人的真正需求。不然就會(huì)輸給該場景下比自己更專業(yè)的行家。
比如，大疆的巡檢無人機(jī)是否能比客戶安裝多個(gè)固定攝像頭更經(jīng)濟(jì)、高效、準(zhǔn)確？
想搞“無人機(jī)配送”的美團(tuán)，在高樓林立的都市、在雨雪天氣下，其無人機(jī)是否能比騎士們更穩(wěn)、更快，還不加價(jià)？
這一點(diǎn)，換到未來的eVTOL身上也同樣成立。
它需要與該行業(yè)原有的、固若金湯的傳統(tǒng)技術(shù)、設(shè)備、機(jī)械在使用體驗(yàn)、效率、價(jià)格等多方面展開全面競爭。
從旋翼技術(shù)看，全球eVTOL已分化為多旋翼、復(fù)合翼及傾轉(zhuǎn)翼三大陣營。每個(gè)陣營都框定出了初步的應(yīng)用場景。
外國的eVTOL 企業(yè)傾轉(zhuǎn)翼是主流。國內(nèi)則更多是多旋翼和復(fù)合翼。
多旋翼，以億航216、小鵬匯天X2等為代表，具有多個(gè)水平旋，結(jié)構(gòu)簡單，靈活性高，但也受限于巡航階段能耗大、航程較短效率低、載荷少；
復(fù)合翼，如峰飛“盛世龍”、億航EH-VT30，通過融合多旋翼與固定翼特性，效率高、航程遠(yuǎn)，但復(fù)雜的機(jī)體設(shè)計(jì)與飛行控制成為其成長的雙刃劍；
傾轉(zhuǎn)翼，以JOBY S4、時(shí)的E20為代表，機(jī)身自重小、能量效率高、續(xù)航及載荷優(yōu)勢(shì)明顯。
具體場景——
多旋翼：空中出租車、空中物流、城市快遞、載人交通、低空旅游、醫(yī)療急救、高空消防。
復(fù)合翼：城郊城際通勤、空中游覽、物流運(yùn)輸。
傾轉(zhuǎn)翼：城市空中客運(yùn)、貨運(yùn)。
三種的場景基本是共通的。目前多旋翼成本最低，相比來說場景可能更豐富。
尾聲
從過往經(jīng)驗(yàn)看，最有想象力的人也常常誤判未來的方向。
在阿姆斯特朗跨出自己的一小步，人類的一大步之前，最優(yōu)秀的科幻小說家也無法將“登月”、“通訊衛(wèi)星”和“電視機(jī)”三者聯(lián)系到一起。
人們會(huì)想象出摩天大樓的每一層都發(fā)展出獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)體系，卻想象不出電梯。
一百多年前，最權(quán)威的《泰晤士報(bào)》認(rèn)為50年后最緊俏的職業(yè)是環(huán)衛(wèi)工人，因?yàn)殡S著城市的擴(kuò)張和發(fā)展，越來越多的馬車會(huì)在路上通行——如果不及時(shí)清理，倫敦的街道將被馬產(chǎn)生的馬糞淹沒。
作為一顆超級(jí)種子，全球eVTOL都還在探索的路上。
新能源汽車為我們提供了一定的產(chǎn)業(yè)紅利，無人機(jī)不斷延展的行業(yè)應(yīng)用則為我們開拓新的戰(zhàn)場，積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。中國有全球最多的工業(yè)場景、最蓬勃的新能源發(fā)展機(jī)遇，在這個(gè)已經(jīng)熱起來的賽道里，作品還沒正式開寫。
唯一可以確定的是，只有腳踏實(shí)地的人才能摘到最高處的果實(shí)。
參考資料：
[1] 全球eVTOL頭部企業(yè)地理分布和融資概況.航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
[2] 低空飛行觀察.中金研究