国联低空经济研究系列:EVTOL研究框架
国产替代趋势明确。无论是基于产业链自主可控还是降低成本要求,还是售后服务的便利性,未来三到五年内,随着国内电机厂商技术逐步成熟,适航经验积累,电机环节有望逐步实现国产替代。
高壁垒带来更优竞争格局和高盈利能力。eVTOL电机和电控需要低转速、大扭矩、裕度高、散热好、效率高等要求,技术壁垒较高。预计未来行业竞争格局介于新能源汽车电机与航空发动机之间,较为稳定集中。同时盈利能力也有望明显高于传统电机。
高价值量有望成为未来产生大公司的环节。价值量角度,电推进是eVTOL中价值量占比最高的分系统。根据Lilium公司eVTOL价值量拆分,推进系统价值量占比为40%。而且eVTOL电机具备后市场逻辑,主机15-20年全生命周期,需更换3-4次电机。
使用材料比例:eVTOL复合材料使用量占所有材料使用量的比例超过70%。
使用分布:根据 Stratview Research 的数据,任何 eVTOL 项目中使用的复合材料中,约有75-80%将用于结构部件和推进系统,其次是梁、座椅结构等内部应用,占12-14%。电池系统、航空电子设备和其他小型应用组合起来将占剩余的8-12%。
使用种类: eVTOL中90%以上的复合材料将是碳纤维,其余10%的复合材料以保护膜的形式使用玻璃纤维增强材料。
单台eVTOL碳纤维需求测算:机身占最大起飞重量比例为25%-30%,假设为25%。→机身复合材料用量假设为80% →机身结构占复材用量90% →碳纤维复合材料重量占复材90% →废料率为1.3(参考博士论文《复合材料机体成本计算方法及其在飞机综合设计中的应用》)得出预浸料使用量→参考赛奥碳纤维年度报告,复材中碳纤维占比65%,推导出单机碳纤维用量。
数量及用量假设:参考前文,24-30年观光旅游eVTOL数量,单台eVTOL碳纤维复材用量使用亿航EH216-S测算数据。短途定期载客飞行、企业和私人包机、医疗转运、载物为其他场景使用的是中大型eVTOL,据我们测算中大型eVTO复材用量为400-500kg,则单台eVTOL碳纤维复材用量假设为450kg。
风险提示
低空经济政策实施与推进不及预期
eVTOL产业技术发展不及预期
eVTOL商业化落地运营不及预期
报告中测算存在误差风险