文|星船知造 嚴大方 趙晗
2018年，幾家新材料企業(yè)進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使用場景。綁上大閘蟹，大家一起賣出高價。
特斯拉2018年在上海建立超級工廠，它決定選用永磁電機——中科三環(huán)、金力永磁、橫店東磁等企業(yè)因此前后腳進入了特斯拉供應鏈。中國電機產(chǎn)業(yè)和中國的磁性材料借著新能源車的東風不斷精進技術。
同一年，“三電”中的電池領域也發(fā)生了大事。寧德時代創(chuàng)下了24天過會上市的記錄。中國動力電池幾大巨頭開始浮出水面。
比亞迪的王傳福則擔心資源問題，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26.5億美元價格收購位于剛果（金）的Tenke銅鈷礦。2021年底，中國稀土集團在贛州成立，成為中鋁、五礦及贛州稀土旗下的南方稀土實控人。
從風電光伏，到新能源汽車、中國首艘氫能源船舶、大飛機、人形機器人，每隔不久，人們就會看到、期待一款新的超級終端——
它必須既是一款有巨大市場需求的產(chǎn)品，又是一個超級平臺，能帶動整個產(chǎn)業(yè)的技術創(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。
從這個角度看，就能理解為什么今年政府工作報告中的七大新興行業(yè)，最先被市場引爆的是“低空經(jīng)濟”。
2024年的政府工作報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
低空經(jīng)濟內涵豐富，多指在低空空域內（“低空”一般指距正下方地平面垂直距離1000米以下區(qū)域，有時也可延伸至更高空域）延申出的各類商業(yè)場景和經(jīng)濟行為。
其最重要的產(chǎn)業(yè)拼圖eVTOL還未真正呱呱墜地，但因為同時站在了中國新能源汽車、中國無人機、航空產(chǎn)業(yè)等巨人的肩膀上——潛在場景需求多、又有多個成熟產(chǎn)業(yè)鏈可供eVTOL復用——被認為是下一個超級終端。
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，即電動垂直起降飛行器。
抓兩個重點就行——用電的、垂直起降的——同時符合這兩點的，就是eVTOL。
所以它和飛行汽車可以有交集，但不是同一個概念。
也因此可以明確為啥現(xiàn)在進入eVTOL賽道的公司就兩派：“航空系”和“車企系”。
前者優(yōu)勢在于具有飛機設計等相關經(jīng)驗。后者優(yōu)勢在于電動航空和電動汽車在三電（電池、電機、電控）上極高的相似性，并帶來產(chǎn)業(yè)鏈復用優(yōu)勢。
寧德時代去年就低調注冊一家新公司——商飛時代。公司經(jīng)營范圍涉及民用航空器維修、零部件設計與生產(chǎn)、發(fā)動機螺旋槳生產(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)鏈投資的機構入局，往往有新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈、無人機產(chǎn)業(yè)鏈投資經(jīng)驗。
動力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、航電飛控系統(tǒng)、結構部件是構成一架eVTOL的關鍵。
其中，高性能電機、高密度電池、精密電控裝置、先進的復合材料（碳纖維、樹脂纖維等）最為關鍵。下圖是我國eVTOL制造鏈主要環(huán)節(jié)及部分相關企業(yè)，點擊可放大
eVTOL電驅主要分為純電動以及混合動力兩種。
純電：純電推進系統(tǒng)主要由電池和電推力系統(tǒng)組成，不需要發(fā)動機，具有零排放、低噪音等眾多優(yōu)點。
混動：結合了內燃機與電機的優(yōu)勢，類似于混動汽車的模式。
回顧新能源汽車的發(fā)展歷程，混動技術在動力電池技術未成熟時，一直扮演提升續(xù)航能力的關鍵角色。
隨著技術進步，純電逐漸成為主流，但混動等多元技術路線依然被重視。
相似地，混動技術路線也是eVTOL發(fā)展的有效補充。《通用航空裝備創(chuàng)新應用實施方案（2024-2030年）》就指出，將以電動化為主導，同時鼓勵混合動力、氫動力及可持續(xù)燃料動力等多元化技術路徑。
具體到幾個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看——
動力系統(tǒng)：追趕
eVTOL動力部件主要分為電機、電控、高壓部件、冷卻系統(tǒng)、推進器等。高推進功率下適配高電壓體系，設計、制造端均存在較高難度。
不同于新能源汽車多數(shù)零部件廠商供應單品為主，eVTOL電機/電控需合并進行適航認證，而由于適航認證比較嚴苛，未來eVTOL動力系統(tǒng)會區(qū)別于汽車電機較為分散的格局。
從汽車產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗看，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能力較為常見——典型的如Rolls Royce收購西門子的電力和混合動力航空航天推進業(yè)務eAircraft。
全球范圍內，Rolls Royce、賽峰等傳統(tǒng)航空發(fā)動機巨頭正向電動飛行器動力轉型。一些科研機構也積極參與其中。國外企業(yè)如Pipistrel已實現(xiàn)產(chǎn)品適航認證，MagniX等也在積極推進中。
國際供應商都已布局電機產(chǎn)業(yè)，但我國本土企業(yè)仍有很大機會跑出，特別是那些擁有深厚行業(yè)背景和技術積累的企業(yè)，如曾隸屬于吉利集團的沃飛，因其與賽峰的緊密關系，值得關注。國內企業(yè)如南昌的T-Motor（三瑞智能），專攻安全可靠的無人機動力系統(tǒng)研發(fā)與制造，臥龍公司也嘗試進入這一領域。
電池：領先
得益于新能源汽車產(chǎn)業(yè)，我國在eVTOL的電池領域暫時處于領先地位。
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)壽命三方面的標準遠高于電動汽車。
三元鋰電池技術在eVTOL領域占據(jù)主導地位，其能量密度遠超傳統(tǒng)汽車電池，達到300Wh/kg，可支持eVTOL長達200-250公里的飛行距離。
盡管如此，這一性能指標仍不足以滿足eVTOL的全部需求，因此業(yè)內正致力于提高電池的能量密度和壽命。
當前用于電動航空的電池包括凝聚態(tài)電池（寧德時代）、圓柱電池（蔚藍鋰芯、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、恩力動力、麻省固能等），電池形狀多樣，多種路線當前并行開發(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電池最新技術方面的應用已經(jīng)取得了一定進展。
孚能科技的動力電池已可實現(xiàn)能量密度285Wh/kg，最高時速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/硅體系電池動力電池。
5月7日，巨灣技研攜手億航智能研發(fā)全球首個eVTOL航空器超快充電池。
飛控系統(tǒng)：追趕
航電系統(tǒng)在通航飛機中起著關鍵作用，而飛控系統(tǒng)則是航電密切相關的核心組成部分。目前中國只有無人機具備飛控技術。
這里我們先分出去說下中國無人機產(chǎn)業(yè)鏈。
中國無人機獨步天下，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供應商：
存儲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。
但在無人機產(chǎn)品中，“使用”不等同于“依賴”：
比如無人機的MCU主控芯片，制程多為110nm。追求的是“夠用就好”，而非極致工藝，因此在技術上國內完全可以做到，不存在“卡脖子”。也就是說，無人機等產(chǎn)業(yè)使用的芯片并不會進入全球半導體的“巔峰對決”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——其實是一道商業(yè)計算題。
方便攜帶到農(nóng)田使用的無人機充電套裝 圖源：大疆
飛控系統(tǒng)也是無人機的大腦。一架無人機要完成一系列復雜動作，全靠飛控系統(tǒng)。但當前我們掌握的無人機飛控技術與通航飛機的液壓系統(tǒng)控制方式有所不同。
eVTOL的飛控系統(tǒng)同樣負責飛行器的控制和決策。然而，對于民用載人飛行場景，全球范圍內滿足適航要求的飛控供應商目前還是壟斷狀態(tài)，部分核心技術掌握在 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，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“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。
國內主要的飛控供應商分為兩類：傳統(tǒng)軍工單位、研究所和高校，如中航工業(yè)618所、西安自動飛行研究所(618 所)、北航和南航等，技術實力雄厚但產(chǎn)品價格較高。
另一類是新興的民營公司，如邊界智控和安勝等。
除此之外，還有一些電氣設備如開關、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)，這些電氣設備對于我們完全不成問題。
機身材料：逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代
eVTOL的發(fā)展對機身材料與機體結構的要求嚴格。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。
在結構材料的選用上，高強度的碳纖維是首選，國際市場上，美國赫氏與日本東麗作為頂級供應商備受青睞。盡管國內的中復神鷹、吉林化纖、光威復材、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)通過了民航局的認證，成功應用于飛機制造。
整機：中國適航認證走在前列
全球范圍看，eVTOL融資活動呈現(xiàn)出高度集中的態(tài)勢。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、上海時的、零重力飛機工業(yè)、沃蘭特、御風未來、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的小鵬、吉利、廣汽等車企，憑借在電動化、智能化技術上的積累，也在加速布局。
技術認證與訂單收獲也成為衡量eVTOL企業(yè)競爭力的關鍵指標。
2023年1月，小鵬匯天X2獲國內特許飛行許可證；
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)的型號合格證（TC），這是全球首個通過型號合格認證的噸級以上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，且配套的運營法規(guī)、標準并未制定完畢。
我國eVTOL產(chǎn)業(yè)在適航取證方面已經(jīng)處于領先地位。
5G：中國助力
在我國5G 優(yōu)勢下，中國eVTOL比其他國家在下游運營方面取得的進展更明顯。
這主要因為，航空器在人口密集的城區(qū)飛行時，與地面保持通信，飛行狀態(tài)的跟蹤和反饋，航線的調度——都依賴于通信技術。
5G技術大帶寬、低延遲、高可靠性的特性，為低空飛行提供通信保障。
5G-A技術的通感一體功能，使得基站具備了雷達功能，極大提升了低空飛行器的跟蹤和管理能力，能夠實時監(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營平臺，為各類用戶提供低空航空器的相關服務，服務范圍不僅覆蓋珠三角大灣區(qū)，還延伸至長三角地區(qū)。，預計未來幾年內，更多省份將出現(xiàn)低空飛行運營企業(yè)。
02 下一次變革來臨前
eVTOL的市場爆發(fā)是因為所有人都害怕錯過荷花最盛的時間。
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天開滿整個池塘，什么時候剛好開滿半個池塘?
答案是第29天。從開滿半個池塘，到開滿整個池塘，只需要一天。
中國新能源汽車累計產(chǎn)量從500萬輛到1000萬輛用時2年5個月，從1000萬輛到2000萬輛則只用時1年5個月。
eVTOL尚未真正呱呱墜地，但我們從全球新能源汽車和無人機的產(chǎn)業(yè)發(fā)展后視鏡判斷——它的確是未來的超級甲方。
2015年，很多人認為無人機不過是航拍愛好者的大號玩具。
人們認為其主流場景將長期止步于小眾的消費級無人機市場。
當時工業(yè)級無人機在中國民用無人機市場中僅占不到20%份額，而僅僅五年后，這個數(shù)字是45.61%。
到今天，工業(yè)級無人機應用領域早已擴展到能源行業(yè)的“油氣管道檢測”、“光伏電站巡檢”，建筑領域和礦業(yè)的“土地測量”，農(nóng)業(yè)的種植和播種、緊急救援和醫(yī)療、以及物流等多個領域。
它的身份已經(jīng)改變：不僅僅提供產(chǎn)品，也提供適應各行業(yè)應用場景的綜合解決服務方案。
它的競爭對手已經(jīng)不同：就像打敗康師傅的不是今麥郎，而是外賣平臺。想要贏，真正要做的是理解你所進入的每個行業(yè)。理解為你買單的人的真正需求。不然就會輸給該場景下比自己更專業(yè)的行家。
比如，大疆的巡檢無人機是否能比客戶安裝多個固定攝像頭更經(jīng)濟、高效、準確？
想搞“無人機配送”的美團，在高樓林立的都市、在雨雪天氣下，其無人機是否能比騎士們更穩(wěn)、更快，還不加價？
這一點，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、設備、機械在使用體驗、效率、價格等多方面展開全面競爭。
從旋翼技術看，全球eVTOL已分化為多旋翼、復合翼及傾轉翼三大陣營。每個陣營都框定出了初步的應用場景。
外國的eVTOL 企業(yè)傾轉翼是主流。國內則更多是多旋翼和復合翼。
多旋翼，以億航216、小鵬匯天X2等為代表，具有多個水平旋，結構簡單，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，但復雜的機體設計與飛行控制成為其成長的雙刃劍；
傾轉翼，以JOBY S4、時的E20為代表，機身自重小、能量效率高、續(xù)航及載荷優(yōu)勢明顯。
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。
復合翼：城郊城際通勤、空中游覽、物流運輸。
傾轉翼：城市空中客運、貨運。
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”三者聯(lián)系到一起。
人們會想象出摩天大樓的每一層都發(fā)展出獨立的經(jīng)濟體系，卻想象不出電梯。
一百多年前，最權威的《泰晤士報》認為50年后最緊俏的職業(yè)是環(huán)衛(wèi)工人，因為隨著城市的擴張和發(fā)展，越來越多的馬車會在路上通行——如果不及時清理，倫敦的街道將被馬產(chǎn)生的馬糞淹沒。
作為一顆超級種子，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，無人機不斷延展的行業(yè)應用則為我們開拓新的戰(zhàn)場，積累寶貴經(jīng)驗。中國有全球最多的工業(yè)場景、最蓬勃的新能源發(fā)展機遇，在這個已經(jīng)熱起來的賽道里，作品還沒正式開寫。
唯一可以確定的是，只有腳踏實地的人才能摘到最高處的果實。
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