【低空经济】崛起的eVTOL引发复合材料市场需求井喷!

 eVTOL(Electric 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 产业链较长,主机厂主要承担的是整机研发和集成的任务。eVTOL的核心子系统主要包括机体、综合航电系统、飞控系统、能源系统、动力系统以及电气系统六大类。

来源:空中飞行 eVTOL

eVTOL相对优势示例

 

应用场景

 

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。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。

在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。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。

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!低空经济由战略新兴产业主导,是加快新质生产力发展的重要经济形态!

eVTOL 复材使用占比70%以上,主要用于结构件和推进系统。其中,超过90%的复材为碳纤维复材,约10%的复材以保护膜的形式使用玻璃纤维增强。国外,碳纤维供应商包括日本东丽、美国赫氏、索尔维等,东丽已经与 Joby 和Lilium 合作,这两家 eVTOL 主机厂属于行业头部厂商。美国赫氏公司和索尔维公司也是早期进入者,分别与Archer和Vertical Aerospace 建立了合作。国内,光威复材、吉林化纤、中复神鹰等碳纤维厂商,惠柏新材、上纬新材等树脂厂商,以及中航高科、中国恒瑞、安泰复材等碳纤维复材预浸料和零部件商拥有丰富的产业经验,多型产品可用于 eVTOL飞行器!

eVTOL的发展潜力必将带来复材需求的井喷!期待深圳eVTOL展各大领先复材企业百家争鸣百花齐放!