eVTOL营业化加快九游会J9，咱们参考电动汽车产业商量框架，按照工程拆解想路，对纯电动eVTOL产业生态进行全景分析。本篇领路注解作为eVTOL零部件系列领路注解的开篇，从eVTOL道路商议以及分散式电驱动系统伸开。
选录中国发展eVTOL具有玄虚上风，有望成群众柬帖。eVTOL作为低空经济的中枢组成，中央和地方政府密集出台产业扶握计谋，以亿航智能、峰飞科技、小鹏汇天为代表的eVTOL天赋及格证近期落地加快。
咱们觉得，受益于新能源汽车产业链的溢出上风，结合国情特征、计谋援救等，eVTOL有望成为继新能源汽车之后，中国产业的又一张群众柬帖。
eVTOL工夫道路百花都放，旋翼、能源、补能三正途线三问三答。
eVTOL产业当今处于发展初期，旋翼工夫、能源工夫、补能工夫均存在多种道路，会通并存。针对eVTOL的工夫道路之争，基于产业发展和居品筹商逻辑，通过对比商量，咱们以三问三答分析进展。咱们觉得：就旋翼工夫道路而言，多旋翼、复合翼和倾转翼短期共存，倾转翼或成主流道路；就能源工夫道路而言，纯电动eVTOL或成主流道路；就补能样式而言，换电口头或成为eVTOL补能体系的故意补充。
eVTOL分散式电驱动系统高壁垒，聚焦中枢部件，情切新能源车及航空产业链移动。本篇领路注解作为eVTOL零部件系列领路注解的开篇，最初聚焦eVTOL高冗余的分散式电驱动系统。eVTOL电驱动系统的拆解商量，咱们按照电机、螺旋桨、电板、电控及小三电、热处置等中枢部件，一一提神探讨了各个部件的工夫要求、产业近况及往时发展趋势等。
咱们觉得，eVTOL电驱动系统投资想路，基于其异常的高冗余分散式系统部署逻辑，聚焦中枢部件的制造以及联系材料、工艺和开采供应链，同期密切情切联系新工夫卓绝；关于标的选拔上，可优先情切现存新能源汽车电驱动产业链企业的场景移动，以及当今具有航空居品供应天赋企业的降维拓展。
正文
eVTOL：玄虚上风显着，有望再造中国产业柬帖发展上风显着，eVTOL有望继电动车之后，再添中国产业的群众柬帖
eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing，电动垂直起降）是指以电力作为翱游能源着手，并具备垂直起降功能的翱游器。相关于传统翱游器，eVTOL具备智能、安全可靠、经济环保等诸多上风。工夫卓绝和计谋助力共同催化列国的低空交通系统快速发展，以中国为例，中央和各级政府加快出台“低空经济”援救计谋，并颁发了群众首张eVTOL航空器型号及格证。咱们觉得，eVTOL作为低空经济的中枢载体，已迈入范畴商用阶段，有望快速栽种出竣工的低空经济产业链。
中国上风显着：国情特征+计谋助力，新能源汽车产业溢出，百花都放
咱们觉得，继新能源电动汽车产业成为群众柬帖之后，中国有望在eVTOL产业获取访佛的成就。咱们觉得，中国发展eVTOL产业具有以下上风：
► 东说念主口及地舆特征：中国东说念主口密集，城市交通压力较重，同期地形复杂千般，助长着多场景需求；eVTOL作为空间点对点输送样式，可脱离大地拘谨，松驰应付复杂场景，灵验缓解基础要领开采压力。
► 计谋援救：中央和地方高度爱好，密集出台多项产业援救计谋，颁发群众首张eVTOL航空器型号及格证。eVTOL作为新型交通器用，参考智能驾驶，计谋援救是产业发展的中枢必要条件，中国政府为其快速发展提供泥土。
► 新能源汽车产业链溢出，复用及制造才气：eVTOL与新能源汽车产业链高度重复，小鹏、祥瑞、广汽等多家车企已有布局。从电机、电板等能源系统，到激光雷达、IMU等中枢部件，再到碳纤维复材等结构件，中国具有相对老到的产业上风。
► 百花都放，言群众殊：中国领有亿航智能、峰飞航空、时的科技、沃飞漫空、小鹏汇天等多家eVTOL研发分娩企业，既有专供一隅的初创科技公司，也有向天外蔓延的车企，咱们预测往时或有科技巨头蔓延布局。丰富的参与者生态，有助催化产业快速成长。
产业生态丰富，聚焦eVTOL分娩体系
咱们觉得，eVTOL生态系统主要包含如下变装：计谋行使部门、eVTOL分娩企业、指令退换中心、机场开采、末端需求群体。
► 计谋行使部门：包含民航局、工信部、地方政府等，出台eVTOL分娩制造、营业运营等计谋及行业设施，举例eVTOL的TC、AC及PC文凭颁发等。
► eVTOL分娩体系：包括主机厂以及上游零部件诸如驱动、飞控、通信、导航系统等供应商。当今国内eVTOL尚未有行业设施，给与“个案”轨制审批，零部件天赋不解确，完善中。
► 指令退换中心：认真翱游处置、航路权术、流量戒指、救急反映和数据处置等，以深圳市为例就在体系内树立有稀零的低空作事公司，认真时时运营并与航空系统对接。因触及三维舆图、空域处置等，基本由政府机构行使，退换系统开采多由民航局空管辘集表里部软件开发企业共同完成。
► 机场开采：eVTOL区别于现存通航飞机，不需要跑说念，仅需停机坪即可起降，机场开采设施及难度均相对下跌。因所需面积小，可天真布局，可参考直升机停机坪开采体系。
► 末端需求群体：触及载东说念主交通、物流输送、救急接济、旅游不雅光、产业监测等多末端场景，当今在从营业B端、政府G端，向C端消费群体快速蔓延。
咱们觉得，分娩体系是中枢，计谋是前提，指令退换中心和机场开采等是保险，末端需求群体是办法，共同促进eVTOL分娩体系的工夫卓绝、产业链老到和营业化加快。
图表1：eVTOL产业生态图
贵寓着手：亿航智能官网，中金公司商量部
eVTOL中枢道路三问三答：旋翼道路、能源道路、补能道路eVTOL产业发展初期，濒临旋翼工夫道路、能源工夫道路，以及补能道路等多重选拔，当今产业内多种道路会通并存。基于产业发展和居品筹商逻辑，咱们觉得：就旋翼工夫道路而言，倾转翼或成为主流道路；就能源工夫道路而言，纯电动eVTOL或成主流道路；就补能样式而言，换电口头或与充电口头共同构建eVTOL快速补能体系。
eVTOL旋翼工夫道路：倾转翼或成往时主流
eVTOL旋翼工夫决策分类狼籍，玄虚国表里多家eVTOL的确凿居品，咱们将其轻佻分为三类：多旋翼、复合翼、倾转翼三大类。
► 多旋翼：具有多个水平旋翼，结构轻佻，天真性高，但巡航阶段能耗大，存在航程较短、斥逐低、载荷少等瑕疵。代表机型有亿航216、小鹏汇天X2等。
► 复合翼：兼有认真起降的水平旋翼和认真巡航的垂直旋翼系统，结合了多旋翼和固定翼的特色，斥逐高、航程远，但机身结构和翱游戒指较为复杂。代表机型有峰飞“盛世龙”、亿航EH-VT30、Volocopter的VoloConnect等。
► 倾转翼：淹没套旋翼可通过机械机构变化达成垂直起降和水平巡航的口头切换，包含倾转涵说念机型。该决策通盘能源及时可用，机身骄矜小、能量斥逐高、续航及载荷上风显着，但机械结构筹商及飞控系统玄虚才气要求高。代表机型有JOBY S4、时的E20等。
图表2：三种旋翼代表机型
贵寓着手：JOBY官网，中金公司商量部
倾转翼eVTOL是产业发展趋势，中国企业从多旋翼、复合翼决策加快追逐。按照工夫难度、系统斥逐及续航等，多旋翼、复合翼、倾转翼次第增多。现阶段JOBY、Archer等群众领军企业均有给与倾转翼工夫决策，国内时的科技、沃飞漫空等亦有尝试。近期中国政府颁发的及格证来看，亿航216以及峰飞V2000CG区分属于多旋翼、复合翼机型，咱们觉得国内的倾转翼决策工夫水平或与外洋友商尚存在差距。结合产业现实及发展趋势，参考生物学垂直生态系统观念，咱们预测，三种工夫决策有望凭证场景分层而恒久共存，复合翼及倾转翼将成为中国eVTOL的主流道路。
eVTOL能源工夫道路：纯电动或成主导
eVTOL顾名想义，以电驱动作为能源着手，分为纯电动以及羼杂能源两种。
► 纯电动eVTOL：具有零排放、低杂音等特色，但受限于面前电板工夫的能量密度，其航程和载重才气相对有限。能源系统给与多个电机、多个电板的分散式系统。
► 羼杂能源eVTOL：结合电板和另一种能源，如氢燃料或燃油，具有航程及载重上风。能源系统常常包括一个或多个电机，以及一个辅助的燃油发动机或燃料电板系统。
图表3：全电动eVTOL分散式架构
贵寓着手：无东说念主机网，中金公司商量部
图表4：小鹏汇天X2的分散式电板系统
贵寓着手：小鹏汇天官网，中金公司商量部
咱们觉得，区别于大地交通的车辆纯电动与混动道路的恒久共存，纯电动或成为eVTOL的中枢主导道路：
► 冗余要求：翱游器对系统冗余要求较高，若是空中泊车，需要系统快速反应弥补能源缺失。电驱动系统具有自然的分散式嘱托上风，电机和电板均可按照需求天真拆分组合。
► 第一性旨趣：因使用场景不同，eVTOL的筹商区别于固定翼大飞机的单发或者双发。eVTOL需要电能，最优解是佩戴电能载体，可充放电的能源电板相宜该要求，在机身骄矜和空间相对受限的情况下，佩戴发电装配如发动机、氢燃料等或性价比不具上风。
► 工夫卓绝：当今全电动主要受制于电板密度，参考电动汽车发展史，电板能量密度通过工夫升级在握续进步，当今eVTOL以高镍三元锂电板为主，陪同凝合态、固态/半固态等工夫发展，往时可期。
► 环境及乘客友好：eVTOL低空域翱游，触及城市上空等东说念主口焕发区，关于杂音以及环境问题更为敏锐，兼顾空中乘客体验，纯电动口头兼有环保和舒斥逐上风。
eVTOL补能体系：换电口头或成迫切补充eVTOL给与高度冗余的多个电板分散式部署，区别于电动车单块大电板，无法通过单充电口达成访佛车端的快充，同期多个电板的安全问题也成为情切焦点。另一方面，凝合态/固态等新电板工夫，因导电介质秉性，充电速率变慢。咱们觉得，充电口头或在eVTOL遭受挑战。
eVTOL的分娩器用属性，可类比重卡场景，换电口头可灵验进步运营斥逐和经济效益。eVTOL用于载东说念主或者载货，执行上属于分娩器用，对比大地交通体系，可类比重卡或者出租。对分娩器用而言，提高运营斥逐是其营业模子和盈利才气的主要着手，以电动重卡为例，当今换电重卡渗入率已超75%。关于eVTOL而言，其营业运营口头与换电重卡高度访佛，领有相对固定的肇端点和道路，短途载货（载东说念主）。以亿航216机型为例，单次续航时长约25min，咱们预测其安全充电时长或超10min；将联系参数镶嵌短途客运场景，短途旅客落地后需恭候较万古候充电才能搭载第二波旅客腾飞，eVTOL营业运营模子存在优化空间。
无东说念主机换电已老到营业化引申，eVTOL换电已有机型落地。当今，无东说念主机规模的换电口头已营业化量产落地，用于物流、巡检场景的自动补能续航，代表企业包括好意思团、大疆、瀚川智能、星逻智能以及以色列Airbotics等。以瀚川智能为例，其无东说念主机智能出动巡检系统，可援救多架大疆M300无东说念主机群的功课处置和自动补能。eVTOL换电代表企业为Volocopter，其首款商用机VoloCity领有9组电板，通盘电板5min内可快速更换，可达成市内30km短途空中交通。
咱们觉得，换电口头有望成为eVTOL除充电除外的迫切补能样式，上风如下：
► 为分娩器用提效增利：eVTOL属于分娩器用，换电可灵验进步运转斥逐和经济性，或松驰达成“换电三分钟，通航一小时”，进步运营收益。
► 电板上天设施高，专科看重及监管防风险：eVTOL电板分散式部署，如汇天、JOBY等单机配置4个电板包，亿航216、Lililum Jet等多达10个；空中电板安全比汽车安全更迫切，多个电板安全处置难度更大，而换电站内可达成每个电板专科处置和监测，灵验幸免问题电板上天。
► 系统契合，基建资本低：航路固定，点对点口头，换电系统的筹商及基础要领开采资本低，也可凭证办法地的变化与出动换电车组合达成愈加天确实补能。
图表5：Airbotics的无东说念主机换电站及站内实景
贵寓着手：Airbotics官网，中金公司商量部
咱们觉得，换电口头将和快充口头共同构建eVTOL快速补能体系。陪同eVTOL营业化牢固、机型筹商和能源参数等渐渐牢固，固定航路和机型的换电口头或上风愈加突显。
总而言之，咱们觉得，eVTOL有望受益于中国新能源汽车产业链的溢出效应，在计谋端的高度援救下，或成为继新能源汽车之后的又一张中国产业的群众柬帖。
基于第一章咱们对eVTOL的旋翼工夫道路以及能源工夫道路的商议，后续咱们将以纯电动eVTOL为例，按照工程拆解的想路，参考电动汽车产业商量框架，对eVTOL的产业生态进行全景分析。本篇领路注解最初聚焦于eVTOL的电驱动系统进行工程分析。
图表6：纯电动eVTOL系统全景图，电驱动子系统组成
贵寓着手：Joby官网，小鹏汇天官网，搜狐汽车官网，中金公司商量部
eVTOL的腹黑和动作：高冗余的分散式电驱动系统
eVTOL需要多套分散式电驱系统，已完成首飞的机型中，多旋翼代表机型亿航216搭载8组16套电驱，复合翼代表机型峰飞CV2000G搭载13套电驱（10升降+3鞭策），倾转翼代表机型JOBY S4搭载6套电驱。但不管是多旋翼、复合翼如故倾转翼eVTOL，具体到单个旋翼，其驱动系统结构大体沟通（倾转翼需增多机械切换装配）。参考电动车的驱动系统商量框架，咱们将eVTOL的电驱动系统分为电机、螺旋桨、电板、电控及小三电、热处置等子系统。
图表7：eVTOL的电驱动系统与电动车的电驱动系统同源，产业链具有移动性
贵寓着手：特斯拉官网，Joby官网，中金公司商量部
电机：电机直驱或成主流，高功率密度是工夫地点
eVTOL电机用来给螺旋桨提供能源，一桨一电机，要求系统具有高功率、大扭矩、低杂音，对应电机参数要求欣忭高比扭矩、高比功率等。现存eVTOL电机的驱动样式分为两种：
► 电机直驱：电机胜仗带动螺旋桨，结构轻佻，但需要大扭矩低速电机，工夫难度大。
► 组合驱动：参考汽车电驱动，给与电机+行星齿轮延缓器，可给与现存高速电机，工夫老到，但结构复杂，齿轮箱里面齿轮、轴承等看重需求大。
图表8：Joby S4最新的集成化电机直驱
贵寓着手：Joby官网，中金公司商量部
陪同工夫卓绝，电机直驱或成主流。当今市集上两种电机决策并存，但联系企业信息浮现较少。受限于工夫水平，部分企业给与组合驱动决策，通过高转速电机与大延缓比齿轮箱的连续来达成高功率输出。现存直驱电机决策主要见于汇天X2等多旋翼轻型eVTOL，单电机功率密度要求较小，相对容易达成。咱们觉得，按照第一性旨趣，讨论消弱骄矜进步斥逐等，陪同高功率电机工夫卓绝，电机直驱或成为eVTOL电机的主流驱动样式。
螺旋桨：“天上的车轮”，碳纤维材质及工艺开采高壁垒，情切新工夫决策
螺旋桨是eVTOL电驱动系统枢纽组件，材料、工艺等高要求。螺旋桨认真将来自电机的能源移动为升力或鞭策力，达成eVTOL的垂直起降、巡航等不同翱游状态。螺旋桨需要欣忭高气动斥逐、结构强度、噪声戒指、可靠性等多迫切求，同期最小化能量阔绰。类比新能源汽车驱动系统，eVTOL的螺旋桨访佛于汽车的“车轮”，但因为螺旋桨的使命介质是空气，因此对材料、造型工艺、可靠性等会有更高要求。
碳纤维螺旋桨成主流，制造工艺及开采门槛高。螺旋桨材料及叶片筹商与系统能效高度联系，叶片材料常常是轻质且强度高的复合材料，如碳纤维或玻纤增强塑料，现存eVTOL螺旋桨多为碳纤维复合材料，举例小鹏汇天X2。碳纤维螺旋桨的制造工艺和开采要求较高，碳纤维如故eVTOL机身、机翼、座椅等中枢中大型部件的主要用材。
图表9：小鹏汇天的碳纤维桨叶、碳纤维全机身
贵寓着手：小鹏汇天官网，中金公司商量部
电板：高冗余的“分散式腹黑”，高能量密度是工夫地点
eVTOL给与多电板的分散式部署，保险系统高度冗余和安全可靠。eVTOL的电驱动系统给与分散式部署，主要讨论翱游器关于系统高冗余的严苛要求。具体到机型， Joby S4领有6套倾转翼驱动系统，整机搭载4组分散式电板包，每个电机同期贯穿两组电板包，一主一备，每个电板包贯穿多个电机，以确保在职意一个电机或电板空中突发失效时，通盘系统在高度冗余下可保握安全运转。小鹏汇天X2配有4组分散式电板包，亿航216配有10组分散式电板包，Lilium的多涵说念倾转机型Jet也配有10套电板包。
图表10：Joby S4 分散式搭载4组电板包
贵寓着手：Joby官网，中金公司商量部
进步电板能量密度是中枢需乞降工夫发展地点。eVTOL对电板能量密度、电板包大小等具有较高要求，以Joby S4为例，其电板能量密度为288Wh/kg，电板包给与碳纤维复合材料减重。此外，分散式电板部署决策关于多个电板BMS玄虚处置也提议了更高要求。咱们觉得，当今eVTOL主机厂的电板BMS系统或以自研为主，因为与飞控系统存在高耦合，对外需求主要为高能量密度的电板本色，当今给与高镍三元锂电板居多。宁德期间2Q23发布的凝合态电板，单体能量密度高达500Wh/kg，实行航空级的设施与测试，欣忭航空级的安全与质地要求。
电控及小三电：配电架构复杂化，部件工艺、材料及集成化要求进步
eVTOL配电架构的部件、系统要求等进步。与电动车访佛，eVTOL的电驱动系统也需要电机电控、上下压鼎新DC-DC，以及配电单位PDU等小三电。鉴于eVTOL高功率电机的特色，对电控等戒指模块的开关频率、系统绝缘及热极限、NVH优化、谐波扼制等均提议更高要求，触及碳化硅SiC器件、精密嵌塑、高压架构、高热流密度散热以及高集成度传感器等，且需要欣忭高可靠性要求的类航空系统筹商。
图表11：eVTOL配电架构暗示图
贵寓着手：欣锐科技官网，中金公司商量部
中枢组件外购与自研并存，部件配置死守系统冗余要求。当今SiC器件应用无为，高压化决策因机型筹商而异，具体到部件层面，电机戒指器与电机需协同筹商，部分eVTOL主机厂选拔电机电控合座外采；另一方面，因为电控与飞控系统存在耦合，也有部分主机厂自研。访佛还有电板BMS系统。关于小三电而言，以充电型eVTOL为例，搭载OBC的机型因其仅在大地场景使用是以一般仅搭载1个，而DC-DC和PDU等凭证系统筹商不同而配置各别，由于讨论冗余因此一般双备份起步。
热处置：驱动系统的中枢保险，液冷决策或陪同产业发展成主流
eVTOL电驱动热处置是系统的中枢保险。eVTOL驱动系统的热处置主要触及电机、电机戒指器、电板，以及小三电等，与电动车热处置系统高度通常，区别在于eVTOL的顶风面积和顶风角度更多，同期分散式电驱动系统的特色，使得eVTOL驱动系统热处置难度进步。咱们觉得，当今针对电机电控的热处置样式，轻量型eVTOL主要以借助螺旋桨流场的风冷为主，中大型eVTOL电机大量给与液冷以进步斥逐；针对电板系统的热处置，与电机热处置访佛，兼有风冷、液冷两种。
图表12：小鹏汇天峰值功率50kW的风冷直驱电机
贵寓着手：小鹏汇天官网，中金公司商量部
精密嵌塑：电子电气架构升级的中枢工艺
一体化精密嵌塑有望成为eVTOL电子电气架构升级的中枢工艺。eVTOL对本身分量、空间布局、架构筹商等要求较高，电子电气架构的筹商需要在欣忭分散式冗余的前提下，尽可能的约略空间、幸免过多的分立部件以及狼籍走线；此外，讨论到eVTOL空中翱游时，机身的摇荡等会对拼装型部件可靠性酿成影响，举例螺母螺帽松动等。
参考电动车电子电气架构的工夫发展，当今“一体化精密嵌塑”工艺在良马、特斯拉等率领下已驱动快速渗入，该工艺不错将迢遥分立部件、多条线束以及贯穿器等，高度集成为一个孤苦部件，既能精打细算材料、空间及分量，又可提高系统安全可靠性，相宜智能化和高压化工夫趋势。
图表13：兴瑞科技部分居品，以及特斯拉应用该工艺的居品图
贵寓着手：兴瑞科技官网，驱动视界官网，中金公司商量部
本文作家：邓学、袁牧、常菁，着手：中金公司，原文标题：《eVTOL：工夫道路商议，分散式电驱动详解》
分析员 邓 学 SAC 执证编号：S0080521010008 SFC CE Ref：BJV008
分析员 袁 牧 SAC 执证编号：S0080523110002
分析员 常 菁 SAC 执证编号：S0080518110003 SFC CE Ref：BMX565九游会J9
风险指示及免责条目 市集有风险，投资需严慎。本文不组成个东说念主投资建议，也未讨论到个别用户异常的投资办法、财务情状或需要。用户应试虑本文中的任何意见、不雅点或论断是否相宜其特定情状。据此投资，背负昂然。