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eVTOL买卖化加快，咱们参考电动汽车产业辩论框架，按照工程拆解念念路，对纯电动eVTOL产业生态进行全景分析。本篇陈述作为eVTOL零部件系列陈述的开篇，从eVTOL阶梯贪图以及散布式电驱动系统伸开。

摘记

中国发展eVTOL具有抽象上风，有望成人人柬帖。eVTOL作为低空经济的中枢组成，中央和场地政府密集出台产业扶握计策，以亿航智能、峰飞科技、小鹏汇天为代表的eVTOL禀赋及格证近期落地加快。

咱们以为，受益于新能源汽车产业链的溢出上风，结合国情特征、计策复古等，eVTOL有望成为继新能源汽车之后，中国产业的又一张人人柬帖。

eVTOL本事阶梯百花皆放，旋翼、能源、补能三大谈线三问三答。

eVTOL产业当今处于发展初期，旋翼本事、能源本事、补能本事均存在多种阶梯，会通并存。针对eVTOL的本事阶梯之争，基于产业发展和家具遐想逻辑，通过对比辩论，咱们以三问三答分析说明。咱们以为：就旋翼本事阶梯而言，多旋翼、复合翼和倾转翼短期共存，倾转翼或成主流阶梯；就能源本事阶梯而言，纯电动eVTOL或成主流阶梯；就补能花式而言，换电模式或成为eVTOL补能体系的有利补充。

eVTOL散布式电驱动系统高壁垒，聚焦中枢部件，存眷新能源车及航空产业链迁徙。本篇陈述作为eVTOL零部件系列陈述的开篇，领先聚焦eVTOL高冗余的散布式电驱动系统。eVTOL电驱动系统的拆解辩论，咱们按照电机、螺旋桨、电板、电控及小三电、热束缚等中枢部件，逐一珍贵探讨了各个部件的本事要求、产业近况及改日发展趋势等。

咱们以为，eVTOL电驱动系统投资念念路，基于其独特的高冗余散布式系统部署逻辑，聚焦中枢部件的制造以及关系材料、工艺和设备供应链，同期密切存眷关系新本事卓越；关于标的礼聘上，可优先存眷现存新能源汽车电驱动产业链企业的场景迁徙，以及当今具有航空家具供应禀赋企业的降维拓展。

正文

eVTOL：抽象上风显然，有望再造中国产业柬帖

发展上风显然，eVTOL有望继电动车之后，再添中国产业的人人柬帖

eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing，电动垂直起降）是指以电力作为翱游能源开首，并具备垂直起降功能的翱游器。联系于传统翱游器，eVTOL具备智能、安全可靠、经济环保等诸多上风。本事卓越和计策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”复古计策，并颁发了人人首张eVTOL航空器型号及格证。咱们以为，eVTOL作为低空经济的中枢载体，已迈入规模商用阶段，有望快速培植出好意思满的低空经济产业链。

中国上风显然：国情特征+计策助力，新能源汽车产业溢出，百花皆放

咱们以为，继新能源电动汽车产业成为人人柬帖之后，中国有望在eVTOL产业得到肖似的成就。咱们以为，中国发展eVTOL产业具有以下上风：

► 东谈主口及地舆特征：中国东谈主口密集，城市交通压力较重，同期地形复杂种种，滋长着多场景需求；eVTOL作为空间点对点运载花式，可脱离大地拘谨，松驰应酬金杂场景，灵验缓解基础设施开采压力。

► 计策复古：中央和场地高度可爱，密集出台多项产业复古计策，颁发人人首张eVTOL航空器型号及格证。eVTOL作为新型交通用具，参考智能驾驶，计策复古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，复用及制造智商：eVTOL与新能源汽车产业链高度重复，小鹏、空隙、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，中国具有相对进修的产业上风。

► 百花皆放，犯言直谏：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研发坐褥企业，既有专供一隅的初创科技公司，也有向天外延迟的车企，咱们展望改日或有科技巨头延迟布局。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坐褥体系

咱们以为，eVTOL生态系统主要包含如下变装：计策哄骗部门、eVTOL坐褥企业、迷惑调度中心、机场开采、终局需求群体。

► 计策哄骗部门：包含民航局、工信部、场地政府等，出台eVTOL坐褥制造、买卖运营等计策及行业程序，举例eVTOL的TC、AC及PC文凭颁发等。

► eVTOL坐褥体系：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尚未有行业程序，接收“个案”轨制审批，零部件禀赋不解确，完善中。

► 迷惑调度中心：认真翱游束缚、航路计较、流量适度、济急反馈和数据束缚等，以深圳市为例就在体系内建立有故意的低空职业公司，认真日常运营并与航空系统对接。因触及三维舆图、空域束缚等，基本由政府机构哄骗，调度系统开采多由民航局空管皆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，不需要跑谈，仅需停机坪即可起降，机场开采程序及难度均相对着落。因所需面积小，可纯真布局，可参考直升机停机坪开采体系。

► 终局需求群体：触及载东谈主交通、物流运载、济急挽回、旅游不雅光、产业监测等多终局场景，当今在从买卖B端、政府G端，向C端消费群体快速延迟。

咱们以为，坐褥体系是中枢，计策是前提，迷惑调度中心和机场开采等是保险，终局需求群体是目的，共同促进eVTOL坐褥体系的本事卓越、产业链进修和买卖化加快。

图表1：eVTOL产业生态图

贵府开首：亿航智能官网，中金公司辩论部

eVTOL中枢阶梯三问三答：旋翼阶梯、能源阶梯、补能阶梯

eVTOL产业发展初期，面对旋翼本事阶梯、能源本事阶梯，以及补能阶梯等多重礼聘，当今产业内多种阶梯会通并存。基于产业发展和家具遐想逻辑，咱们以为：就旋翼本事阶梯而言，倾转翼或成为主流阶梯；就能源本事阶梯而言，纯电动eVTOL或成主流阶梯；就补能花式而言，换电模式或与充电模式共同构建eVTOL快速补能体系。

eVTOL旋翼本事阶梯：倾转翼或成改日主流

eVTOL旋翼本事有盘算分类繁芜，抽象国表里多家eVTOL的信得过家具，咱们将其肤浅分为三类：多旋翼、复合翼、倾转翼三大类。

► 多旋翼：具有多个水平旋翼，结构肤浅，纯真性高，但巡航阶段能耗大，存在航程较短、后果低、载荷少等污点。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本性，后果高、航程远，但机身结构和翱游适度较为复杂。代表机型有峰飞“盛世龙”、亿航EH-VT30、Volocopter的VoloConnect等。

► 倾转翼：归拢套旋翼可通过机械机构变化已矣垂直起降和水平巡航的模式切换，包含倾转涵谈机型。该有盘算所有这个词能源及时可用，机身自爱小、能量后果高、续航及载荷上风显然，但机械结构遐想及飞控系统抽象智商要求高。代表机型有JOBY S4、时的E20等。

图表2：三种旋翼代表机型

贵府开首：JOBY官网，中金公司辩论部

倾转翼eVTOL是产业发展趋势，中国企业从多旋翼、复合翼有盘算加快追逐。按照本事难度、系统后果及续航等，多旋翼、复合翼、倾转翼次序加多。现阶段JOBY、Archer等人人领军企业均有接收倾转翼本事有盘算，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离别属于多旋翼、复合翼机型，咱们以为国内的倾转翼有盘算本事水平或与国外友商尚存在差距。结合产业现实及发展趋势，参考生物学垂直生态系统见解，咱们展望，三种本事有盘算有望字据场景分层而长久共存，复合翼及倾转翼将成为中国eVTOL的主流阶梯。

eVTOL能源本事阶梯：纯电动或成主导

eVTOL顾名念念义，以电驱动作为能源开首，分为纯电动以及搀杂能源两种。

► 纯电动eVTOL：具有零排放、低杂音等本性，但受限于现时电板本事的能量密度，其航程和载重智商相对有限。能源系统接收多个电机、多个电板的散布式系统。

► 搀杂能源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。能源系统往往包括一个或多个电机，以及一个补助的燃油发动机或燃料电板系统。

图表3：全电动eVTOL散布式架构

贵府开首：无东谈主机网，中金公司辩论部  

图表4：小鹏汇天X2的散布式电板系统

贵府开首：小鹏汇天官网，中金公司辩论部

咱们以为，区别于大地交通的车辆纯电动与混动阶梯的长久共存，纯电动或成为eVTOL的中枢主导阶梯：

► 冗余要求：翱游器对系统冗余要求较高，淌若空中泊车，需要系统快速反应弥补能源缺失。电驱动系统具有自然的散布式移交上风，电机和电板均可按照需求纯真拆分组合。

► 第一性旨趣：因使用场景不同，eVTOL的遐想区别于固定翼大飞机的单发好像双发。eVTOL需要电能，最优解是捎带电能载体，可充放电的能源电板合乎该要求，在机身自爱和空间相对受限的情况下，捎带发电安设如发动机、氢燃料等或性价比不具上风。

► 本事卓越：当今全电动主要受制于电板密度，参考电动汽车发展史，电板能量密度通过本事升级在握续进步，当今eVTOL以高镍三元锂电板为主，奉陪凝合态、固态/半固态等本事发展，改日可期。

► 环境及乘客友好：eVTOL低空域翱游，触及城市上空等东谈主口繁多区，关于杂音以及环境问题更为敏锐，兼顾空中乘客体验，纯电动模式兼有环保和舒截至上风。

eVTOL补能体系：换电模式或成伏击补充

eVTOL接收高度冗余的多个电板散布式部署，区别于电动车单块大电板，无法通过单充电口已矣肖似车端的快充，同期多个电板的安全问题也成为存眷焦点。另一方面，凝合态/固态等新电板本事，因导电介质本性，充电速率变慢。咱们以为，充电模式或在eVTOL遭遇挑战。

eVTOL的坐褥用具属性，可类比重卡场景，换电模式可灵验进步运营后果和经济效益。eVTOL用于载东谈主好像载货，推行上属于坐褥用具，对比大地交通体系，可类比重卡好像出租。对坐褥用具而言，提高运营后果是其买卖模子和盈利智商的主要开首，以电动重卡为例，当今换电重卡渗入率已超75%。关于eVTOL而言，其买卖运营模式与换电重卡高度肖似，领有相对固定的肇端点和阶梯，短途载货（载东谈主）。以亿航216机型为例，单次续航时长约25min，咱们展望其安全充电时长或超10min；将关系参数镶嵌短途客运场景，短途旅客落地后需恭候较永劫刻充电才调搭载第二波旅客升起，eVTOL买卖运营模子存在优化空间。

无东谈主机换电已进修买卖化扩充，eVTOL换电已有机型落地。当今，无东谈主机领域的换电模式已买卖化量产落地，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，其无东谈主机智能挪动巡检系统，可复古多架大疆M300无东谈主机群的功课束缚和自动补能。eVTOL换电代表企业为Volocopter，其首款商用机VoloCity领有9组电板，所有这个词电板5min内可快速更换，可已矣市内30km短途空中交通。

咱们以为，换电模式有望成为eVTOL除充电除外的伏击补能花式，上风如下：

► 为坐褥用具提效增利：eVTOL属于坐褥用具，换电可灵验进步运转后果和经济性，或松驰已矣“换电三分钟，通航一小时”，进步运营收益。

► 电板上天程序高，专科调度及监管防风险：eVTOL电板散布式部署，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伏击，多个电板安全束缚难度更大，而换电站内可已矣每个电板专科束缚和监测，灵验幸免问题电板上天。

► 系统契合，基建老本低：航路固定，点对点模式，换电系统的遐想及基础设施开采老本低，也可字据目的地的变化与挪动换电车组合已矣愈加纯果真补能。

图表5：Airbotics的无东谈主机换电站及站内实景

贵府开首：Airbotics官网，中金公司辩论部

咱们以为，换电模式将和快充模式共同构建eVTOL快速补能体系。奉陪eVTOL买卖化踏实、机型遐想和能源参数等冉冉踏实，固定航路和机型的换电模式或上风愈加突显。

总而言之，咱们以为，eVTOL有望受益于中国新能源汽车产业链的溢出效应，在计策端的高度复古下，或成为继新能源汽车之后的又一张中国产业的人人柬帖。

基于第一章咱们对eVTOL的旋翼本事阶梯以及能源本事阶梯的贪图，后续咱们将以纯电动eVTOL为例，按照工程拆解的念念路，参考电动汽车产业辩论框架，对eVTOL的产业生态进行全景分析。本篇陈述领先聚焦于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

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eVTOL的腹黑和动作：高冗余的散布式电驱动系统

eVTOL需要多套散布式电驱系统，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鼓动），倾转翼代表机型JOBY S4搭载6套电驱。但不管是多旋翼、复合翼还是倾转翼eVTOL，具体到单个旋翼，其驱动系统结构大体疏浚（倾转翼需加多机械切换安设）。参考电动车的驱动系统辩论框架，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、热束缚等子系统。

图表7：eVTOL的电驱动系统与电动车的电驱动系统同源，产业链具有迁徙性

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电机：电机直驱或成主流，高功率密度是本事办法

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，对应电机参数要求餍足高比扭矩、高比功率等。现存eVTOL电机的驱动花式分为两种：

► 电机直驱：电机凯旋带动螺旋桨，结构肤浅，但需要大扭矩低速电机，本事难度大。

► 组合驱动：参考汽车电驱动，接收电机+行星齿轮降速器，可接收现存高速电机，本事进修，但结构复杂，齿轮箱里面齿轮、轴承等调度需求大。

图表8：Joby S4最新的集成化电机直驱

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奉陪本事卓越，电机直驱或成主流。当今商场上两种电机有盘算并存，但关系企业信息露馅较少。受限于本事水平，部分企业接收组合驱动有盘算，通过高转速电机与大降速比齿轮箱的迷惑来已矣高功率输出。现存直驱电机有盘算主要见于汇天X2等多旋翼轻型eVTOL，单电机功率密度要求较小，相对容易已矣。咱们以为，按照第一性旨趣，探究削弱自爱进步后果等，奉陪高功率电机本事卓越，电机直驱或成为eVTOL电机的主流驱动花式。

螺旋桨：“天上的车轮”，碳纤维材质及工艺设备高壁垒，存眷新本事有盘算

螺旋桨是eVTOL电驱动系统关键组件，材料、工艺等高要求。螺旋桨认真将来自电机的能源转动为升力或鼓动力，已矣eVTOL的垂直起降、巡航等不同翱游状态。螺旋桨需要餍足高气动后果、结构强度、噪声适度、可靠性等多伏击求，同期最小化能量浮滥。类比新能源汽车驱动系统，eVTOL的螺旋桨肖似于汽车的“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，制造工艺及设备门槛高。螺旋桨材料及叶片遐想与系统能效高度关系，叶片材料往往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设备要求较高，碳纤维还是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

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电板：高冗余的“散布式腹黑”，高能量密度是本事办法

eVTOL接收多电板的散布式部署，保险系统高度冗余和安全可靠。eVTOL的电驱动系统接收散布式部署，主要探究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组散布式电板包，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，所有这个词这个词系统在高度冗余下可保握安全运转。小鹏汇天X2配有4组散布式电板包，亿航216配有10组散布式电板包，Lilium的多涵谈倾转机型Jet也配有10套电板包。

图表10：Joby S4 散布式搭载4组电板包

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进步电板能量密度是中枢需乞降本事发展办法。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，电板包接收碳纤维复合材料减重。此外，散布式电板部署有盘算关于多个电板BMS抽象束缚也建议了更高要求。咱们以为，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骨子，当今接收高镍三元锂电板居多。宁德时间2Q23发布的凝合态电板，单体能量密度高达500Wh/kg，实行航空级的程序与测试，餍足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。与电动车肖似，eVTOL的电驱动系统也需要电机电控、高下压弯曲DC-DC，以及配电单位PDU等小三电。鉴于eVTOL高功率电机的本性，对电控等适度模块的开关频率、系统绝缘及热极限、NVH优化、谐波扼制等均建议更高要求，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，且需要餍足高可靠性要求的类航空系统遐想。

图表11：eVTOL配电架构知道图

贵府开首：欣锐科技官网，中金公司辩论部

中枢组件外购与自研并存，部件配置盲从系统冗余要求。当今SiC器件应用正常，高压化有盘算因机型遐想而异，具体到部件层面，电机适度器与电机需协同遐想，部分eVTOL主机厂礼聘电机电控全体外采；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。肖似还有电板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等字据系统遐想不同而配置互异，由于探究冗余因此一般双备份起步。

热束缚：驱动系统的中枢保险，液冷有盘算或奉陪产业发展成主流

eVTOL电驱动热束缚是系统的中枢保险。eVTOL驱动系统的热束缚主要触及电机、电机适度器、电板，以及小三电等，与电动车热束缚系统高度同样，区别在于eVTOL的顶风面积和顶风角度更多，同期散布式电驱动系统的本性，使得eVTOL驱动系统热束缚难度进步。咱们以为，当今针对电机电控的热束缚花式，轻量型eVTOL主要以借助螺旋桨流场的风冷为主，中大型eVTOL电机大都接收液冷以进步后果；针对电板系统的热束缚，与电机热束缚肖似，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

贵府开首：小鹏汇天官网，中金公司辩论部

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对自己分量、空间布局、架构遐想等要求较高，电子电气架构的遐想需要在餍足散布式冗余的前提下，尽可能的从简空间、幸免过多的分立部件以及繁芜走线；此外，探究到eVTOL空中翱游时，机身的振荡等会对拼装型部件可靠性形成影响，举例螺母螺帽松动等。

参考电动车电子电气架构的本事发展，当今“一体化精密嵌塑”工艺在良马、特斯拉等指导下已启动快速渗入，该工艺不错将繁密分立部件、多条线束以及贯穿器等，高度集成为一个独处部件，既能量入为用材料、空间及分量，又可提高系统安全可靠性，合乎智能化和高压化本事趋势。

图表13：兴瑞科技部分家具，以及特斯拉应用该工艺的家具图

贵府开首：兴瑞科技官网，驱动视界官网，中金公司辩论部

本文作家：邓学、袁牧、常菁，开首：中金公司，原文标题：《eVTOL：本事阶梯贪图，散布式电驱动详解》

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

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