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低空经济起飞,产业链投资迎来新机会?

日期: 2024-08-06 10:52
作者: 头豹

8月1日,盛世龙eVTOL(电动垂直起降航空器)成功完成了吨级以上的eVTOL首次跨长江飞行,航程25公里,往返仅需10分钟。作为新兴的“空中出租车”或“飞行汽车”,eVTOL以其显著降低的噪音水平、环保特性以及成本优势,正逐渐成为城市空中交通领域的新宠。

值得一提的是,电动垂直起降技术的应用远不止于此。此前,在加州举行的X Takeover直播活动中,埃隆·马斯克宣布特斯拉与SpaceX合作开发的新款Roadster跑车也将具备飞行功能,并计划在明年正式发布。

飞行汽车等相关低空经济技术作为新兴领域,近年来受到了广泛关注。随着技术的进步和市场需求的增长,无人机、空中出租车等新型交通工具的应用场景日益丰富,为低空经济的发展提供了广阔的空间。在国家政策的推动下,低空经济全产业链已成为当前的投资热点。其产业链条长、服务领域广、带动作用强,有助于推动区域经济从“平面”向“立体”模式转变,打造区域经济新的增长点。

01 低空经济产业链总览

总体来看,低空经济产业链贯穿一二三产业,且产业链条长,产业链上游主要由原材料、关键零部件和各系统所构成,占据全产业链约30%价值;产业链中游聚焦于整机设计制造,在整个产业链中占有核心地位,占据全产业链价值50%;产业链下游主要包括运行与保障环节、关键检测以及各应用场景。

在国家政策推动下,低空经济全产业链已成为现阶段的投资风口,存在巨大投资价值。根据“十四五”目标规划来看,中国低空经济对国民经济的综合贡献值预计可达到3-5万亿元。

中游飞行器整机发展周期与新能源汽车路径相似,从研发和初期推广到国家政策扶持,再逐步去政策步入市场化阶段,市场呈现爆发式增长,产品优胜略汰,各厂商竞争激烈,降本增效,最终步入成熟市场。

02 低空经济产业链上游解析

低空经济产业链上游主要包括原材料、零部件、元器件、能源与动力系统、航电系统以及地面基础设施等,其中能源与动力系统、航电系统是上游最关键环节,是中游整机厂的核心竞争力。

从中国和国际头部企业代表性飞行器EH216和Lilium Jet来看,能源与动力系统价值占总成本40%-50%,航电系统价值占比20%,机体原材料、零部件等环节占比30%-40%。

目前,中游低空飞行器eVTOL在续航、承载能力等方面仍然较传统直升机具有一定差距,但在噪音、效率、成本、设计自由度方面具有更大优势,有望成为未来节能减排、城市空中交通的主流选择。然而,eVTOL存在电动续航航程较短问题,因此上游电池环节成为其产业链最关键环节之一。

 eVTOL作为低空经济中最主要的飞行产品,其产业链上游本质上是新能源汽车上游环节的螺旋式上升和延伸,在上游各核心架构上与新能源汽车有着诸多相似之处。

eVTOL和新能源汽车均依赖于电池技术、电机驱动系统、动力系统、能量管理系统以及控制技术,但eVTOL在各环节技术要求相比较新能源汽车产业技术难度更大。

电机是动力系统推进实现大推重比的关键,eVTOL电机要求功率密度、转矩密度高,主要采用永磁电机技术。

与新能源电机相比,eVTOL电机设计的核心要点在于高功率密度、高扭矩密度,其功率密度与高端汽车电驱接近,但是扭矩密度远超新能源汽车。

平均2吨重飞行器需要配8只电机(从安全性角度需要冗余)、整体电推进质量可达到飞行器起飞质量的20%以上。

03 低空经济产业链中游解析

产业链中游主要包括低空飞行装备制造与配套服务;制造端作为产业链核心环节,占据全产业链价值50%以上,主要包括直升机、eVTOL和无人机。

eVTOL作为低空经济中游制造端最重要的载体之一,是未来空中交通产业的重要细分领域,也是目前最热门的投融资赛道。

相比传统直升机,eVTOL具有纯电驱动、噪声低、性价比高、低成本、易维护、更安全、更环保等优点,被视为低空经济的核心。

根据不同划分,eVTOL可分为无机翼和有机翼,同时具备不同的系统和推力方向。

eVTOL在构型方面,多旋翼、复合翼以及推力矢量是当前eVTOL飞行器所采用的主要三类构型;在控制方式方面,可以分为无人驾驶和有人驾驶;在动力方面,可采用混动和纯电模式,其中混合动力eVTOL更适合短途城际航线垂直起降模式,是城市空运市场从传统动力飞机向全电动飞机发展的重要过渡。

以深圳蛇口到珠海九洲港路程为例,eVTOL出行方式尽管价格较昂贵,但仅需15分钟路程,为紧急通勤提供极大的便利。随着商业化进程发展和产业化进程加速,在票价降低和单机购置费用逐渐降低情况下,成本端回收时间预计缩短。

假设实际出行需求10万人,其中10%选择高端出行方式,对应eVTOL需求量为250架。假设eVTOL一天运作约7小时,飞行与维护周期为40分钟,即一日飞行约10次。

运营成本主要包含飞行员工资约180元/次、电力成本32.5元/次、维护成本0.9元/座/公里。

此外,当购机成本的下降后,可使票价适当降低,当购机成本分别下降10%、20%、30%,同时票价分别降低5%、10%、15%时,回收期分别减少3.0%、6.6%、10.8%。

04 低空经济产业链下游解析

低空经济下游主要包括运行与保障环节、关键检测环节以及应用领域;运行与保障环节确保飞行器的安全运行,避免空中交通发生冲突,保障了空域资源的高效利用和可持续发展。

目前,低空飞行及相关支持保障技术已相对成熟的场景包括生产作业(农业、巡检、监视等)和货运物流,主要为无人机+应用场景;持续探索完善场景包括公共服务(消防、医疗、救援等)、文旅活动等;而载人出行,市场潜力大,仍有待实现商业化应用。

按照需求迫切程度排序,低空飞行对公共服务场景的支持最为迫切,缺少其他有效的替代选择,其次是生产作业、货运物流,最后是文旅活动、载人出行;按经济效益程度排序,预计载人出行和文旅活动最终将释放出巨大的市场价值,其毛利率最高,超过50%利润;货运物流效益空间较广阔。

按风险可控程度排序,风险隐患较小的场景是生产作业(非载人、非城市复杂环境),其次是货运物流(非载人),风险隐患较大的场景是文旅活动(涉及载人)、载人出行(涉及载人和城市复杂环境)等。

低空经济+物流具有短距、高效、低成本等优势,有望助力配送降本提效。低空飞行运输采用支线航空直飞,规避陆运公路节点限制,物流距离较陆运减少约80%。

此外,多旋翼无人机的速度可达40-60km/h,叠加物流距离缩短的影响,能够大幅提升物流时效性,以美团无人机为例,平均配送时长为12分钟,较传统物流模式30分钟左右的平均配送时长提效近150%。

低空飞行+物流配送方式包括无人机、eVTOL和直升机。目前,市场以无人机配送为主导,原因是物流行业具有价格敏感性特征,eVTOL和直升机配送售价较高,维修成本也较高,而无人机相较于其他配送方式价格较低,更加经济便捷。

文章来源:头豹公众号

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