2024低空经济行业报告：eVTOL产业核心问题解析

1“漫长”取证路？

观点：在我们讨论低空经济这个话题时，可以有很多角度。但对于eVTOL企业来讲，首要的问题可能是如何设计生产出好的产品并成功推向市场，在这中间有一个非常关键的环节，就是适航取证。从某种程度上说，在需求没问题的前提下，适航取证的进展是决定企业能否顺利发展的核心因素。因此，针对民用航空器如何取得适航认证，我们进行了如下分析研究：型号合格证、适航证、生产许可证为民用航空器适航所需的“三大通行证”。

根据《中华人民共和国民用航空法》和《中华人民共和国适航管理条例》规定，民用航空器的适航管理由中国民航局负责，需要对航空器的设计、生产、使用和维修，实施以确保飞行安全为目的的技术鉴定和监督。民用航空器适航需要取得3项合格证，分别是：1）型号合格证（TC）：任何单位或者个人设计民用航空器，应当持航空工业部对该设计项目的审核批准文件，向民航局申请型号合格证。2）适航证（AC）：按照规定生产的民用航空器，须经民航局逐一审查合格后，颁发单机适航证。3）生产许可证（PC）：任何单位或者个人生产民用航空器，应当具有必要的生产能力，并应当在获得型号合格证后，经航空工业部同意后，向民航局申请生产许可证。

、型号合格证TC：检查航空器设计是否满足适航标准，是取得其余2证的前提

型号合格证核心目的是检查航空器设计是否满足适航标准。型号合格证是中国民用航空局（CAAC）根据《民用航空产品和零部件合格审定规定》颁发的、用以证明民用航空产品符合相应适航规章和环境保护要求的证件。型号合格证主要包括以下内容：型号设计、使用限制、数据单、有关适航要求和环境保护要求，以及对民用航空产品规定的其他条件或限制。民用航空器只有通过型号合格审定，才能投入生产和使用。型号合格审定流程从申请到颁证，一般要经历五个阶段。

型号合格审定是中国民用航空局（CAAC）对民用航空产品（指民用航空器、航空发动机或者螺旋桨）进行设计批准的过程（包括颁发型号合格证及对型号设计更改的批准）。型号合格证审定程序一般包含：项目受理和启动——要求确定——符合性计划制定、符合性确认——颁证等5个环节。对于小的项目，以上阶段可能被压缩或合并。不同类别的民用航空器型号审定流程略有不同：1）正常类、实用类、特技类、通勤类和运输类飞机、正常类和运输类旋翼航空器、航空发动机及螺旋桨型号合格证的申请，应向中国民航局提交。2）其他民用航空产品，如载人自由气球、特殊类别航空器、初级类航空器、限用类航空器和轻型运动类航空器型号合格证的申请，应向申请人所在地区管理局提交。

型号合格审定需对产品安全性、适航性、可靠性、抗干扰性等进行多轮测试。以亿航智能公司为例，公司于2020年12月28日向中国民航局适航司提交了EH216-S型无人驾驶航空器型号合格证申请书，并于2021年1月获得受理，2023年10月13日，EH216-S获得中国民航局颁发的全球首个型号合格证，表明其型号设计充分符合安全标准与适航要求，具备载人商业运营的资格。

EH216-S型号合格取证整体历时近3年，期间在中国多地的专业航空实验室和试验场地进行了大量实验室试验、地面试验和飞行试验，进行了超过500个科目的摸底试验、4万余架次的调整试飞、以及65大项、450多个科目的正式符合性验证试验。对产品的安全性、适航性、性能、功能、使用、可靠性等进行了全面且严格的验证。EH216-S的型号认证为中国乃至全球eVTOL企业的适航取证起到了示范效应。

2、适航证AC：核心目的是检查飞行器的安全飞行能力

适航审定主要是为保障民用航空活动安全，维护民用航空活动秩序，规范民用航空器的适航管理，对民用航空器的适航检查及相应适航证件进行管理。民用航空器适航证分为标准适航证、特殊适航证、出口适航证、外国适航证、特许飞行证等几大类。民用航空器适航审定的核心目的是检查飞行器的安全飞行能力是否符合要求，审定程序主要分为：申请、受理、适航检查、颁证等几个阶段。

3、生产许可证PC：保证每一架出厂的航空器及其零部件均符合型号设计和安全要求

生产许可证是证明企业在有效的质量系统控制下能够重复生产出符合经批准的型号设计，并处于安全可用状态的航空器。1）作用：中国民航局经过审查申请人的质量控制资料、组织机构和生产设施后，认为申请人已经建立并能够保持符合相关规定的质量控制系统，且其生产的每一架民用航空产品均符合相应型号合格证或型号设计批准书、补充型号合格证或改装设计批准书的设计要求后，所颁发的生产体系认证证书。这张通行证的作用在于要求有一个符合要求的质量保证体系，使得企业能够按照批准的工程设计资料持续稳定地生产出安全可用的飞机。

2）法律依据：依据适航规章《民用航空产品和零部件合格审定规定》（CCAR-21-R5）及适航管理程序《生产批准和监督程序》（AP-21-AA-2023-31R2）。3）申请资质：a）持有或者已经申请型号合格证；b）持有或者已经申请补充型号合格证或者改装设计批准书；c）持有上述证件的权益转让协议书；d）利用位于中国之内的生产设施生产具有型号认可证或者补充型号认可证的民用航空产品，并持有该民用航空产品的型号合格证或者补充型号合格证的权益转让协议书。

相比于型号合格证，生产许可证更能体现一家航空制造企业的生产组织及控制、质量管理及综合管理水平。以亿航智能EH216-S的批量生产流程为例，整个生产质量管理体系覆盖原材料、供应商管理、生产组织、生产质量管控、航空器出厂测试、售后维修维护等环节，让每一个生产环节都有章可循、有据可查，确保所有零件、部件和系统都可追溯、安全受控，保证每一架出厂的航空器及其零部件均能符合经批准的型号设计和安全要求。2023年5月，亿航智能向中南局提交了EH216-S型载人无人机生产许可证（PC）的申请，当时该航空器的型号合格证仍在密集开展符合性验证的阶段，按照现行有效规章程序的规定，中南局受理了该申请1；2024年4月7日，亿航智能EH216-S无人驾驶eVTOL获得中国民航局颁发的生产许可证。这是全球首张eVTOL生产许可证，是自EH216-S成功取得型号合格证、标准适航证之后的又一重要里程碑，标志着EH216-S率先迈入规模化生产阶段，也为其下一步的商业化运营提供了重要保障2。总体而言，适航活动贯穿民用航空产品和零部件的设计、制造、使用、维修直至退役的全寿命周期。本章我们详细梳理了民用航空器的适航审定要求，即需要取得三项合格证：型号合格证（TC）、适航证（AC）和生产许可证（PC）。

但目前eVTOL的适航审定还没有统一的标准文件，因此专用适航条件制定的合理与否至关重要；eVTOL产品的典型特点是纯电力、可垂直起降、构型存在差异化（多旋翼、复合翼、倾转旋翼等），那么适航审定时除了要考虑常规性要求外，还要重点考查如飞行器垂直起降的悬停性能、固定翼状态的低速性能、垂直起降期间升力部分丧失的处理能力、电池的过热管理以及能量密度是否符合要求等多个方面。航空器的适航审定过程可能会“复杂且漫长”，但终极目的都是为了确保“适航性和安全性”。此外，根据《通用航空经营许可管理规定》，当通过适航审定的航空器要投入到市场进行使用时，相关运营企业还需要向中国民航局申请取得运营许可证（OC）。

2构型的路线之争

观点：在我们对民用航空器（尤其是eVTOL）适航取证的问题研究之后，当聚焦到产品本身，就会注意到不同企业的eVTOL构型各不相同，企业选择不同的构型有其自身的道理。但对构型的优劣比较分析，以及不同构型在适航取证时是否会不同，这些可能是市场较为关注的问题。

我们研究分析如下：根据航空产业网统计，全球eVTOL制造商目前主要分布在美国、中国、德国、法国、日本和英国等，累计占据了80%以上的市场份额。此外，我们还发现这类地区通常还具有强的航空航天技术底蕴和高端制造能力、较强的市场需求以及有力的政策支持，或许一定程度上可以认为这是支撑eVTOL产业实现较好发展的有力条件。当前eVTOL企业主要分为2类：一类是传统飞机和汽车行业巨头，如空客、巴航工业、罗罗、丰田、吉利等；另一类是初创企业，如美国的Joby、Archer、Wisk、Beta、ZeroAvia、Wisk、Jaunt，德国的Volocopter、Lilium，以色列的UrBanAeronautics，英国的Vertical Aerospace，欧洲的空客CityAirbus，日本的Skydrive等，以及中国的亿航智能、峰飞航空、沃兰特、沃飞长空、时的科技、小鹏汇天、御风未来、零重力飞机等。

目前eVTOL的主流构型有三类：垂直起降固定翼、矢量推力型、多旋翼型，与无人机整体布局划分类似。截至2023年7月，飞行器整体布局：1）垂直起降固定翼（复合翼）占比47%，如沃兰特的VE25，零重力的ZG-VC2，峰飞航空盛世龙等，沃飞长空的XB-12；2）矢量推力（倾转旋翼）布局占比38%，如时的科技的E20，零重力的ZG-T6、沃飞长空的AE200；3）多旋翼布局占比15%，如亿航智能EH216-S、小鹏汇天的旅航者等。

eVTOL不同构型的升力原理、性能表现与适用场景各有不同。1）多旋翼构型：该类飞行器没有额外组件，结构轻便、设计相对简单、制造成本较低，是技术发展最为成熟的构型之一，但航程、速度和有效载荷表现一般。2）垂直起降固定翼/复合翼构型：最大程度上保留了传统固定翼飞机的特征，机舱布局更灵活。在悬停和低速飞行时，飞机以垂直起降模式运行；当速度增加到一定程度，旋翼转速会降低直至停止运转，与此同时机翼逐渐加入使用，并完全承担升力，此时向前的推力由螺旋桨系统承担。

复合翼构型可以实现较高的飞行速度，而且降低了震动水平，提高了机动性；但同时也存在结构死重较多并会产生额外阻力的缺点。3）矢量推进/倾转旋翼构型：目前能兼具效率和成本的一种构型，同时也是研发难度较大、机械设计非常复杂的机型。飞行器配备了可倾转电驱动组件，可通过改变推力方向来实现垂直起降或巡航。在垂直起降模式下，执行垂直起飞和降落、悬停和低速飞行；当飞行速度达到一定水平时，旋翼沿着发动机舱（或机翼）倾转到水平位置，旋翼变为推进螺旋桨，飞行器以固定翼飞机模式进入高速飞行。为了平衡悬停性能和高速飞行性能，旋翼需要兼顾多个场景，因而其悬停效率低于多旋翼和复合翼，但在垂直飞行、高速巡航等方面表现良好。

3动力系统与两个关键

观点：我们在低空经济系列报告第一篇《新质生产力标杆赛道，低空经济展翅高飞》报告中，对低空经济的概念进行了阐述，并对通航和eVTOL进行了比较分析。关于eVTOL是传统通航飞行器的升级？颠覆？补充？产业中有很多讨论。决定eVTOL能否应用落地的主要性能指标之一就是续航能力，我们用“两个关键”来形容这个问题：动力系统是eVTOL产品的关键；提高电池能量密度是动力系统的关键。eVTOL主要由动力系统、机载系统、机体结构等构成。eVTOL作为新一代航空革命性飞行器，集合了新概念、新能源、新材料、新技术，此类飞行器的出现很大程度要受益于电池储能技术的发展。按照动力模式的不同，eVTOL可分为全电动、混合动力两大类。全电动类别包括锂电池、氢燃料电池、太阳能电池三种，混合动力类别包括锂电池+氢燃料电池、锂电池+燃油两种。

电池里有两项关键指标与eVTOL综合性能密切相关，一是能量密度，二是功率密度。相对而言，电池功率密度（即单位质量电池的放电功率）是eVTOL更为关键的性能指标，决定了其是否可以安全起飞和着陆；另一方面，能量密度（电池平均质量所释放出的电能）一定程度上决定了eVTOL的航程范围，目前300Wh/Kg的能量密度可以维持200~300公里的航程。根据亿航智能公司官网信息，一般情况下，电池重量约占自动驾驶飞行器空重的1/3，那么如何提高能量密度、减少电池重量则成为关键。以亿航智能EH216-S为例，其最大起飞重量为620kg，最大载客2人（不超过220Kg），粗略计算其配备的电池重量约为133kg，如果现有的电池能量密度能提升一倍，理论上其载客量还可增加1人。

电池能量密度方面，eVTOL垂直起飞阶段所需的动力是地面行驶的10~15倍，商用门槛高达400Wh/kg，且未来能量密度要求还会达到1000Wh/kg，远高于当前车用电池的能量密度。目前国内eVTOL使用的电池能量密度最高已达到285Wh/kg。2023年4月，宁德时代宣布与中国商飞等企业合作，发布了凝聚态电池，能量密度最高可达500Wh/kg，兼具高比能和高安全的特性；此外，宁德时代也在进行民用电动载人飞机项目的合作开发，执行航空级的标准与测试，满足相关安全与质量要求，还将推出凝聚态电池的车规级应用版本。充放电倍率方面，eVTOL的整个飞行过程需要经历起飞、巡航、悬停等多个阶段，其中起降环节要求电池的瞬间充放电倍率在5C以上。

目前，业界提高电池能量密度的方式主要是采用固态或半固态的技术路径，但在带来更高能量密度的同时，也将带来更大的电池膨胀、表面压力以及安全性的风险，相关技术仍需要不端研究和完善。

国家支持航空器动力系统系列化发展，强调以电动化为主攻方向，兼顾混合动力等多种模式。2024年3月27日，工信部、民航局等四部门印发《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》，提出：1）以电动化为主攻方向，兼顾混合动力、氢动力、可持续燃料动力等技术路线，加快航空电推进技术突破和升级，开展高效储能、能量控制与管理、减排降噪等关键技术攻关。

2）强化装备安全技术攻关，重点突破电池失效管理、坠落安全、数据链安全等技术，提升空域保持能力和可靠被监视能力3。3）加速通用航空动力产品系列化发展，加快200kW级/1000kW级涡轴，1000kW级涡桨等发动机研制；持续推动100~200马力活塞发动机批量交付，实现市场规模应用。4）加快布局新能源通用航空动力技术和装备，推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产，实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证；开展400kW以下混合推进系统研制；推进250kW及以下航空电机及驱动系统规模化量产，以及500kW级产品应用验证。虽然目前电池技术、新型结构设计仍面临诸多挑战，包括也存在电池持续高倍率放电能力、稳定性和安全性等尚未得到长周期验证的问题。但我们相信，未来在相关科技企业不断深入研究和试验探索，以及国家政策的有力支持下，航空器动力系统的研发或有望加速实现突破。

4商业化路径探寻

观点：eVTOL商业化和应用场景的落地，是产业最后能否腾飞的关键之一。在这方面，通航产业过去多年的发展提供了参考，我们在低空经济系列报告第一篇中，从通航产业发展历程分析了低空经济未来发展的制约因素和决定条件。在本章中，我们将分析进一步聚焦，将焦点对准eVTOL的商业化和应用场景。我们认为，eVTOL商业化之路或经历旅游观光类、工业应用类、城市出行类3个发展阶段，最终或将呈现出空中立体分层交通的发展格局。全球eVTOL产业蓄势待发，我国具有先天优势。我国拥有较好的资源禀赋、较强的市场需求和有力的政策支持。

资源禀赋方面，我国地大物博、人口众多，具备使用eVTOL的数量优势；同时在人口密集度高、地面交通拥堵的城市，对eVTOL等空中交通有较为迫切的需求；政策支持方面，中央和地方针对低空产业发展均颁布了支持政策，包括适航取证补贴、企业发展补贴、航线补贴等诸多方面，顶层规划坚定、发展信心较足。同时，部分头部企业适航认证方面也取得突破。1）亿航智能：2023年10月13日，亿航智能EH216-S获得中国民航局颁发的全球首个型号合格证；12月21日，获得全球首个无人驾驶eVTOL标准适航证。2024年4月7日，获得全球首个无人驾驶eVTOL生产许可证。至此，亿航智能已集齐“适航三证”，商业化运营提速；2）峰飞航空：2024年3月22日，峰飞航空V2000CG无人驾驶货运eVTOL获得由中国民航华东局颁发的全球首款吨级以上eVTOL型号合格证，可广泛用于物流、紧急物资运输和应急救援等领域。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）