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专题报告

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起飞的eVTOL,引发上游碳纤维复合材料需求井喷(上篇)

7月13日,苏州市低空经济发展工作领导小组办公室发布了《苏州市低空空中交通规则(试行)》,是全国首部地方性低空空中交通规则。7月15日,江苏常州印发《常州市低空经济高质量发展三年行动方案(2024—2026年)》。据悉,在此之前,深圳、珠海、南京、北京等地均已发布低空经济发展条例。随着一系列“低空经济”政策逐步出台,预计低空产业将在未来数年内步入快速发展阶段,而eVTOL凭借其电动推进系统和垂直起降能力,展现出巨大的市场潜力和应用前景,相关企业将迎来成长良机。

起飞的eVTOL,引发上游碳纤维复合材料需求井喷(上篇)

什么是eVTOL

eVTOLElectric Vertical Take-Off and Landing)电动垂直起降飞行器,是一种依靠电力驱动,并拥有垂直起降能力的航空器,是低空经济的新兴载体。它以噪音小、低碳环保、安全性高等特点著称。这种飞行器主要适用于低空观光、日常交通、空中配送、火灾救援、紧急医疗援助等多种场合。eVTOL成本低于有人驾驶及传统直升机,运营费用比直升机低30%以上,比燃油飞机低70%,无需跑道,灵活性强。eVTOL有望替代直升机和出租车,在短途通勤、物流配送和UAM城际交通(Urban Air Mobility)中发挥作用。


eVTOL相对优势示例

起飞的eVTOL,引发上游碳纤维复合材料需求井喷(上篇)

来源:CIC灼识咨询

市场规模与潜力

全球范围:

根据EVTank与伊维经济研究院合作发布的《2024年中国电动垂直起降航空器(eVTOL)行业发展白皮书》,预计到2035年,全球eVTOL的总量将攀升至26000架,推动全球eVTOL市场累计规模达到1600亿美元。随着eVTOL批量生产并交付,整个产业链的市场规模有望突破万亿美元。摩根士丹利在2021年的《eVTOL/UAM行业预测报告》中预测,到2040年,全球UAM行业的总产值将达到1万亿美元,而到2050年将增至9万亿美元。

全球UAM市场规模预测(单位:十亿美元)

起飞的eVTOL,引发上游碳纤维复合材料需求井喷(上篇)

来源:Morgan StanleyeVTOL/UAM行业预测报告》)

中国市场:

据国信证券分析,国内eVTOL市场的稳定规模有望突破2000亿元人民币,其中观光、通勤以及整机销售的市场规模分别预计为683亿元、208亿元和1260亿元。根据《2024年中国低空经济发展研究报告》,2024eVTOL产业预计将迎来首个商业化高潮,观光旅游等特定应用场景将成为初期重点,同时,多场景的规模化应用也将持续探索。随着多种机型适航认证的加速进行,eVTOL产业已成为航空科技创新的新赛道。

产业链与关键部件

eVTOL产业链是一个复杂而全面的体系,涵盖了从核心零部件生产到整机制造,再到运营服务的整个过程。eVTOL 主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。Lilium披露,在eVTOL的成本分配中,推进系统大约占40%,而结构和内饰占25%,航电和飞控系统占20%,能源系统占10%,其余装配件占5%

eVTOL成本构成示例

起飞的eVTOL,引发上游碳纤维复合材料需求井喷(上篇)

来源:Lilium)

碳纤维应用优势

世界数字技术院元宇宙委员会秘书长吴高斌对《证券日报》记者表示:“碳纤维复合材料在低空飞行器领域具有广泛的应用前景,其具备轻量化、强度高、耐腐蚀等特点,不仅能减轻飞行器的重量,还可以提高飞行性能。”
eVTOL 的设计中,超过70%的复合材料被用于结构部件和推进系统,以满足飞行器对轻量化结构的需求。在目前的eVTOL市场中,大多数企业均采用碳纤维复合材料作为机体结构的主要材料,其占比超过90%,而剩余的10%则以玻璃纤维增强的复合材料形式用于保护膜。据Stratview研究报告显示,在飞行汽车项目中,复合材料的使用主要集中在结构部件和推进系统,占比约75%-80%,其次是内部应用,如横梁和座椅结构,占12%-14%,而电池系统、航空电子设备等占剩余的8-12%。根据德邦证券测算,单台电动垂直起降飞行器对碳纤维的需求为100公斤至400公斤。这为该产业链相关企业的发展和升级提供了广阔空间。

产业链企业分析

在国际市场上,主要的碳纤维供应商包括日本的东丽、美国的赫氏以及比利时公司索尔维。东丽已经与eVTOL行业的领头羊JobyLilium建立了合作关系。赫氏和索尔维同样作为早期参与者,分别与ArcherVertical Aerospace达成了合作协议。

eVTOL制造商及其碳纤维材料合作厂商

起飞的eVTOL,引发上游碳纤维复合材料需求井喷(上篇)

来源:中邮证券研究所


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