(一)低空经济产业链全景图
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(二)低空经济行业概述


低空经济是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动。

相关领域融合发展的综合性经济形态,包括低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等领域。通用航空是低空经济的重要组成部分,无人机产业是低空经济的主导产业。

低空经济涵盖了第一、第二和第三产业,主要包括上游的原材料与零部件供应、中游的飞行器设计与制造,以及下游的应用和服务。

所谓“低空”空域通常是指距正下方地平面垂直距离在1,000 米以内的空域。根据不同地区特点和实际需要可扩展至3,000 米以内的空域。


2023年12月民航局发布的《国家空域基础分类方法》中,将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类,其中,A、B、C、D、E类为管制空域,G、W类为非管制空域。各类空域有不同高度、服务和飞行要求。其中,G、W类空域的开放标志着我国低空空域开放取得实质性进展。


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来源:国家民航局


低空经济的飞行器根据飞行航程高度不同可分为:在120米以下以消费级无人机为主;在120-300米以行业级无人机为主,用于即时物流配送、城市管理等;在300-1,000米以行业级无人机为主,用于快递物流;在1,000-6,000米以载人飞行器为主,例如直升机、eVTOL。


(三)低空经济产业链上游


低空经济上游环节是新能源汽车和消费电子产业的延伸


从供应链角度看,eVTOL的原材料、零部件和元器件有70%-80%与现有的新能源汽车和消费电子产业重合;另外20%是传统航空器用到的高可靠性、昂贵的零部件。


1、关键原材料


复合材料在各类航空器上的使用逐年增加,已超过50%。在对重量更为敏感的eVTOL(电动垂直起降飞行器)和中大型无人机中,复合材料的使用比例更是达到了70%以上。eVTOL使用的复合材料中,超过90%的复合材料是碳纤维复合材料,剩余约10%以保护膜的形式使用玻璃纤维增强。


铝合金主要用于飞机的机身蒙皮、翼梁、翼肋等部位,以及航空器的其他非关键结构部件。钛合金广泛应用于飞机的发动机叶片、紧固件、起落架等关键部位,以及航天器的各种结构件。


2、零部件&元器件


1螺旋桨:通过旋转产生升力或推力的部件,无人机和eVTOL的螺旋桨结构相对直升机简单。


2芯片:飞行器的“大脑”,涉及到主控芯片、导航定位芯片、通信芯片、DSP图像处理芯片、储存芯片、电源管理芯片等。


3)起落架:专门用于起飞和降落的关键部件,它需要承受飞飞机在地面上的所有重量,并在着陆时吸收和分散冲击力。


4)结构件:主要包括机身、机翼、尾翼、旋翼、支架和框架、防护罩/外壳以及控制面等,共同构成了飞行器的骨架。


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(二)设计仿真软件和各类试验设施是重要的创新平台


1、设计&试验


飞行器设计研发过程中,会用到多种设计仿真软件来辅助设计、分析和优化飞行器,软件类别涉及建模、气动分析、结构分析、系统仿真等,涵盖了从概念设计、详细设计到仿真验证的各个方面。


仿真类软件能帮助工程师在风险较低和成本较低的情况下评估和改进飞行器的设计,提高设计效率和可靠性。但是由于模型精度和实验条件的局限性,以各类试验检测仍然是不可或缺的。


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(三)国内主要企业:高端芯片和设计仿真软件尚未实现自给自足


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值得注意的是,在无人机芯片领域,目前高通、英特尔、意法半导体、德州仪器、三星、英伟达、恩智浦等国外巨头在高端无人机芯片市场仍占据主导地位。伴随无人机/eVTOL产业的规模和重要性的日趋增长,无人机芯片的“自主、安全、可控”也逐渐受到重视。


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在设计仿真软件方面,国内暂时几乎属于空白,欧美传统厂商占据主导地位。但是在风洞试验领域,由于国家的大力投入,我国目前已经跻身世界一流水平。


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(四)低空经济产业链中游


(一)低空飞行器的分类方式多样,侧重各有不同


低空飞行器按照构型、动力形式、驾驶方式、用途有多种分类方式,从产业的角度来看,可以将低空飞行器分成通用飞机、无人机和eVTOL,分别代表着传统通航产业、日渐成熟的无人机产业和新兴的eVTOL产业


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(二)直升机在关键任务中的作用难以被取代


直升机技术起源于欧美,我国直升机工业创建于 20世纪50年代中期,经过多年的学习和发展,已经取得了显著的进步。例如,我国近年来研制的AC313AAC352等直升机整体水平已经迈入国际标准第四代直升机行列。目前,我国军用直升机市场已经能基本实现独立自主,但是在更加注重经济性的民用直升机市场,我国直升机仍然主要依赖进口,以国外品牌为主,国产直升机在竞争力较差。


按照发动机类型,可以将直升机分为活塞直升机和涡轮直升机。涡轮直升机相比于活塞直升机性能优势显著,根据起飞重量,又可以进一步细分为轻型单发、轻型双发、中型、超中型和重型。不同类型的直升机在性能和单机价格上差异巨大。


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在军用为主的背景下,我国直升机发展建设主要由中国航空工业集团(简称“中航工业”或“航空工业”)主导。中直股份(中航直升机股份有限公司)是中航工业旗下直升机制造平台,是当之无愧的国内直升机行业龙头。中直股份占据全部军用直升机市场份额,是国内直升机制造业中规模最大、产值最高、产品系列最全的主力军,现有核心产品既涉及直升机零部件制造业务,又涵盖民用直升机整机、航空转包生产及客户化服务。中直股份通过自主和合作研发,产品涵盖从1吨级超轻型到13吨级重型的全谱系直升机。


)工业级无人机在低空经济中扮演重要角色


按照用途,可以将无人机分为军用级和民用级,而民用级又可以进一步分为消费级和工业级。


军用级无人机按功能主要可以分为侦察、打击、诱饵、靶机等类别,与有人机相比具有人员零伤亡、性能优越、成本低等显著特点,已逐步成为现代战争重要武器。目前,军用级无人机有着向民用方向拓展的趋势,在警用、应急、人工影响天气等领域得到应用。


军用级无人机领域,我国整机研制生产单位主要包括各大军工集团下属单位、高校及部分民营企业。


· 央企军工集团主要包括航空工业集团、航天科技集团、航天科工集团、兵器工业集团,旗下无人机公司包括中无人机(航空工业成飞)、航天彩虹(航天科技十一院)、航天飞鹏(航天科技九院)、海鹰航空(航天科工三院)等;


· 高校主要包括北京航空大学、西北工业大学、南京航空大学,关联无人机企业包括天宇长鹰(北航无人机所)、爱生无人机(西工大365)、长空科技(南航无人机研究院)等。


· 民营企业主要参与训练靶机的研制生产,包括星网宇达、腾盾科创、金朋达等。


消费级无人机主要用于个人用户的航拍摄影或娱乐休闲,采用多旋翼构型,一般续航较短,普遍最大续航时间在10-30分钟内,最大起飞重量普遍在0-7KG之间,且荷载能力有限,主要为普通相机,同时抗风能力较弱,更为注重用户体验,如功能多样性,操作便利性。消费级无人机由于面向个人用户,因此价格在几百至上万元不等,满足大众的娱乐化需求。


消费级无人机领域,大疆创新凭借其优秀的飞控、云台和图传技术占据市场绝对主导地位,全球市场占有率超70%,是当之无愧的民用级无人机巨头。


工业级无人机主要针对企业或者单位,主要用于农林植保、物流运输、安保巡防、油气开采、电网巡检、应急救援、环境保护、公共安全、交通管理、城市治理、地理测绘等多种应用场景。最大起飞重量通常在7KG-150KG甚至可以超过1吨。工业级无人机在续航时间、载重量、安全可靠性等方面要求更高,并且有强大的抗干扰、抗恶劣天气能力。因其专业设备和性能要求,多采取定制,因此价格普通情况下,都在几万乃至数十万,个别高性能产品可高达上百万。


工业级无人机领域,参与竞争企业众多,市场份额分布相对分散。多旋翼无人机方面大疆创新依旧占据市场主导地位,道通智能、普宙科技、翼飞智能、科卫泰、一电科技等企业同样拥有不俗的实力;在垂直起降固定翼无人机等领域,龙头企业包括纵横股份、科比特、傲视科技等。


随着无人机技术的不断成熟及其应用场景的拓展,2020年以来,工业级无人机比重逐渐超过消费级无人机,成长为民用无人机的新主体。当前工业级无人机依旧以多旋翼无人机为主,但是垂直起降固定翼无人机凭借长航时、长航程、高航速的特点,在部分应用场景优势显著,市场份额有望稳步上升。


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(四eVTOL将成为城市空中交通出行的核心载体


中国新能源汽车的发展历经20余年,前期政策驱动增长,后期市场带动爆发。eVTOL有望复刻新能源车行业发展路径。当前eVTOL行业在政策、技术、供给、需求等方面的情况与2010-2015年新能源车发展初期阶段近似,eVTOL行业整体处于萌芽阶段,预期后续会有更多政策出台支持低空经济发展,打开eVTOL市场空间,驱动eVTOL商业化进程加速。


按照整机构型划分是最常见的eVTOL分类方式。目前最主流的eVTOL构型有三个大类,分别是多旋翼(Multicopter)、复合翼(升力+巡航Lift+Cruise)和倾转构型(矢量推力Vectored Thrust)。倾转构型根据倾转形式的不同,还可以进一步细分为倾转旋翼型(Tiltrotor)、倾转机翼型(Tiltwing)、倾转涵道型(Tiltduct)等。除此以外,还有飞行摩托、电动直升机等较不常见的类型。


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(五)八家eVTOL头部企业适航认证申请已获受理/批准


布方面,上海4家,广州2家,成都和合肥各1家。这与我国的航空产业和审定中心分布关联密切:位于上海的中国商飞培养了大量航空专业人才,同时拥有上海航空器适航审定中心;广东和成都无人机产业发达,同样分别拥有适航审定分中心。

企业背景方面,主要有三大类:传统航空业背景、无人机行业背景、汽车行业背景。


构型和路线选择方面,有3家企业选择多旋翼构型开展适航认证,均同时布局了复合翼或者倾转构型。其中,小鹏汇天是唯一瞄准个人空中出行市场的企业。此外,专注于复合翼的企业有3家,其中有两家均选择了先载物、后载人的路线。


取证进度方面,除了已经在2023年取证的亿航智能和峰飞的载物型号外,其余各家均计划在2026年左右取得TC型号合格证,其中沃飞长空已获颁发专用条件,进度领先。


(六)飞行汽车瞄准个人出行市场


国内外媒体时常会用“飞行汽车(Flying Car)”一词指代eVTOL,这确实对利于大众理解和广泛传播起到了积极的作用,但是从严谨角度出发,两者含义存在着明显的区别,应当加以区分。


飞行汽车在字面意义上是指同时具备飞行和道路行驶功能的载人交通工具。该含义即不包含电动,亦不包含垂直起降,可以说和eVTOL的电动垂直起降的概念大相径庭。广义上的飞行汽车放宽了对飞行器地面自力行驶功能的要求,可以囊括除传统固定翼和直升机以外的所有新型载人飞行器,其中也包括eVTOL


从目前已有的构型上,可以将飞行汽车分为固定翼,一体式多旋翼,分体式多旋翼等。小鹏汇天是国内最先提出飞行汽车概念,也是在的构型方面探索最多的厂商,自2021年以来曾推出过多个飞行汽车的概念设计,并最终选择了“陆地航母”分体式飞行汽车的飞行体进行适航认证申请并获受理。


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· 头部企业中


地域分

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此外,分体式飞行汽车也有较多厂商进行了尝试。2017年,空中客车、ltaldesign一起推出POP.UP分体式飞行汽车概念。2018年奥迪加入,重新设计客舱,并试飞演示了1/4的模型,随后奥迪认为技术成熟度远没到量产时候,中止开发。目前国内有多家厂商在研制类似构型的飞行汽车,包括酷黑科技、广汽集团、广东海鸥等。


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(七)能源和动力系统是最为重要的核心子系统


1、能源系统


工信部与其他三部门联合发布的《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030)》中明确指出,”未来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”。


当前eVTOL的动力技术市场选择与早期的新能源汽车具有一定的相似性,混动技术路线带有明显的过渡性质,若低空飞行在空域改革、基础设施建设、法律法规等进展超预期的情况下,混动技术路线或有望成为eVTOL发展的有效补充。


动力电池是目前无人机和eVTOL最主流的能源形式,其中eVTOL使用的航空动力电池对于安全性,能量密度、功率密度等各方面性能要求相较新能源汽车更高。


固态电池凭借其高能量密度和高安全性,目前被视为是eVTOL动力电池的最优解。固态电池在投产前期由于成本高昂无法在新能源汽车上大规模普及,但有望在成本敏感性相对较弱的eVTOL上率先得到推广,可谓是“双向奔赴”。目前全固态电池的量产投用依然面临着诸多技术上的问题,而半固态电池是由液态电池向全固态电池过渡的理想中间方案。


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2、动力体统


传统直升机主要采用航空发动机作为动力。无人机和eVTOL则通常采用分布式电推进(DEP)系统一由多套分布于航空器机翼或者机身上的电机、电控、电机冷却系统和螺旋桨组成,可大幅改善飞机空气动


航空发动机按工作原理可以分为活塞式发动机和燃气涡轮发动机。活塞式发动机功率较低,燃气涡轮发动机占据主流地位。针对不同的工作场景,涡轮喷气发动机发展演化出涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机。传统直升机主要使用涡轮轴发动机,超轻型直升机也使用活塞式发动机。


电机和电控在eVTOL中的使用数量要远高于新能源汽车。根据卧龙电驱此前公布的数据,电机在eVTOL产业链中成本占比可高达30%,远高于其在新能源汽车中仅6.5%的占比。


航空级的电机与新能源汽车相比的一大特点是低速高扭,部分情况需要通过内部集成减速机构来实现。此外,由于电机控制器内有计算的部分,如果需要达到适航的要求,还需要通过D0-178DO-254认证。


此外,eVTOL动力系统集成度更高,新能源汽车电驱动采购分为电机、电控、减速器等,多数零部件商供应单品为主。这是因为eVTOL电机和电控需进行适航认证,因此电机企业通常会将电控集成在电机中一同进行认证,降低认证成本。


(八)航电系统--飞行器的“中枢神经


航电系统是飞机上所有电子设备的总和,常被形象地称之为飞机的中枢神经系统。航电系统作为现代飞机的重要组成部分,其设计水平直接影响飞机的安全性和可靠性,同时也影响飞机的经济性和舒适性。航电系统的主要功能包括飞行控制、通信、导航、监视、显示等。


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飞行控制系统是航电系统中最关键的子系统,因此也通常被单独讨论。飞控系统几乎与所有机载系统都存在数据交联,同时运行安全关键的复杂控制算法,核心功能包括航迹规划、姿态控制和飞行增稳等。飞控计算机是飞控系统的核心部件。


eVTOL的飞行控制技术相比小型无人机或民航飞机更加复杂,需要解决基于多旋翼垂直起降、基于常规固定翼水平飞行以及垂直-水平两种飞行模态的平稳切换等技术难题,并且平衡好 eVTOL市场化过程中对飞控系统产生的轻量化、经济性、适航等现实需求。在eVTOL行业,全球主流机载航电公司基本都和相关eVTOL主机厂达成合作。


简化飞行操纵(SVO)是有人驾驶eVTOL的重要发展方向,而自主飞行飞控系统代表的自主化和智能化通往低空经济的最终形态。


(九)多元化任务载荷解锁低空飞行器的无限应用可能


任务载荷(也称“机载设备”)是低空飞行器在执行特定任务时所携带的设备和装置,可以根据任务需求灵活配置和更换任务载荷,从而实现了不同场景下的应用。任务载荷主要可以分为


传感器类(光学和非光学传感器)、通信类和功能操作类。

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光电吊舱是工业级和军用级无人机上最为常见的任务载荷之一,是一种集成了多种光电探测设备的载荷系统,安装在无人机下方或侧面,通常由稳定平台、光学成像设备、红外成像设备、激光测距设备等组成,用于实现无人机的目标搜索、识别、跟踪和定位等功能。截至2023年,光电吊舱仍然以军用为主,但是随着低空经济的快速发展,其在民用和警用领域的市场规模有望迎来快速增长。


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(十)国内主要企业:动力电池占据优势,航电系统亟需追赶


凭借新能源车产业的发展,我国动力电池厂商已经跻身全球第一梯队。航空级的动力电池方面,国内已有数家包括宁德时代、国轩高科、中航创新在内的电池企业与eVTOL企业达成了深度合作。


在大功率电机上,我国企业仍然与国际老牌航空动力厂商存在着一定的差距,暂未有适航级的电机产品推出。 eVTOL中动力系统价值占比相较于新能源汽车更高,技术和认证壁垒更高,用户黏性更强,未来更有望出现产业龙头。


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目前,美国在全球航电飞控领域居于领导地位,我国目前通用飞机所使用的航电产品主要依赖进口,国产航电系统和国际先进水平还有不小的差距。


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(五)低空经济产业链下游


(一)低空应用场景涵盖各行各业,细分场景多达百个


据中国航空学会统计,低空飞行服务场景覆盖了国民经济行业分类所有20个门类中的16个,细分领域多达近百个。依据功能性、目的性和服务对象的不同,将低空场景划分为四个大类,分别涵盖生产作业、公共服务、物流运输和出行文旅四大领域。


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1、典型场景分析


1)无人机巡检


巡检是无人机最主要的应用之一,在农业、林业、矿业、电力、燃气、水利、环保、城市管理等场景中得到了大量广泛的应用。


核心优势:提升巡检效率,提高故障检测效率,能及时发现问题并做出应对,同时降低人力成本,确保工作人员的安全。配合自动化无人机机场,更可以实现自主化巡检


关键系统和技术:抗干扰与稳定控制系统、高精度定位与导航系统、自主避障技术、高清图像采集与人工智能分析技术、实时数据传输系统、红外热成像技术、多传感器集成技术、静电屏蔽与等电位作业技术(适用于电力巡检场景)


机载设备:高分辨率摄像机、光电吊舱、红外热成像仪、抗风防雨设计、数据存储与分析单元、多功能传感器模块(根据不同的任务场景,可以搭载集成超声波探测传感器、气体检测传感器、振动传感器、环境监测传感器、激光雷达等)


地面设施:自动化无人机机场


(二)应用场景:无人机物流和直升机搜救


1、无人机物流配送


无人机物流配送在高时效、高价值物品,如血液、药品、生鲜、珠宝首饰的配送上优势较为突出;同时在偏远和交通不便的地区,如岛屿、山林、景区等场景的需求突出。目前在深圳、杭州等地已有多家公司试点开展相关业务。


核心优势:提高配送效率,快速高效完成城市最后一公里配送,同时实现无接触配送;覆盖偏远和难以到达地区,极大的提升配送效率,并降低运输成本。


关键系统和技术:高精度定位与导航系统、自主避障技术、低空空域管理系统(UTM)、智能调度系统、智能货物追踪与溯源技术。


机载设备:高精度摄像头与传感器、5G通信模块、载重系统、抗风防雨装置、物流智能监控系统、包裹投放系统、智能恒温货仓、防震运输货箱。


地面设施:自动化一体式机巢快递柜


2、直升机搜救


直升机在山区、海上的人员搜救中发挥着不可替代的作用。我国的直升机海上搜救主要由交通部救助飞行队执行,覆盖渤海湾、长江口、台湾海峡、琼州海峡、西沙等重点海域,并实现了接报后半小时之内起飞救助。


在海岸线上每隔200公里左右配置一架救援直升机是建设目标,目前共有飞机约35架以上。


核心优势:快速部署与达到,高机动性和悬停能力,能灵活应对复杂环境,长航程确保足够的覆盖范围,同时具备全天候救援能力,能应对恶劣的天气条件。


关键系统和技术:中大型直升机平台、耐腐蚀设计、高精度定位与导航系统、直升机救援系统、恶劣天气适应系统、双向无线电系统、卫星通信系统、气象雷达与实时天气预报系统、飞行员与救援人员的培训。


机载设备:搜索设备(雷达、红外成型仪、夜视仪、高强度探照灯等)、救援设备(机载绞车、吊篮、救生索等)、应急漂浮装置。


(三)应用场景:城市空中交通


相比传统交通方式,eVTOL在跨江跨海、拥城市道路等出行场景中在效率方面有着巨大优势。


20242月,峰飞航空成功在深圳一珠海之间完成跨海跨城空中航线首飞,将原本长达3小时的驾车路程缩短到了20分钟。根据峰飞航空负责人介绍,规模化运营后费用可以低至6元每个座位每公里。按此进行计算,在跨海场景中,eVTOL同样具有相当的经济性。

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1、为什么eVTOL将会取代直升机成为低空出行的核心?


从功能上来看,eVTOL和直升机最为相似,均能通过垂直起降实现便捷的城市空中交通。但长期以来,直升机始终无法在民用(尤其是空中出行)领域形成大规模的应用,这源于直升机受限于采用的结构型式、动力系统和传动系统,有以下三大痛点难以解决:


高成本直升机的设计和制造非常复杂,涉及到大量的精密部件和技术,导致其制造成本极高,同时高昂的飞行员工资、燃油和维护费用也使得运营成本居高不下。


高噪音直升机的主要噪音来源于涡轴发动机、传动系统及旋翼系统,运行产生的噪音水平可以达到100分贝以上,严重危害舱内乘员及周边人们的身心健康。


低安全性直升机的操作复杂,对飞行员要求极高,同时机械系统较为复杂,容易出现故障,即使有严格的维护程序,也无法完全消除所有潜在的机械问题,导致直升机的事故率远高于一般航空器。


eVTOL采用分布式电推进(DEP)系统,极大的降低了飞机结构重量和制造成本,减少了机械故障的可能性,并且降低运行时的噪音,并采用高度自动化的飞控系统和冗余架构,进一步增强了安全性。


2、eVTOL与传统轻型直升机性能参数和成本对比


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在空中游览和载人运输两个场景中,eVTOL和传统轻型直升机相比,有巨大的成本优势,同时安全性和噪音控制方面均有显著优势。现阶段受制于电池技术,eVTOL航程方面略有不足,但并且随着技术进步,有望迎头赶上。eVTOL在中短途低空出行领域,不仅将逐步取代现有的轻型直升机,而且将打开全新市场,成为构筑低空飞行的核心载体。


(四)基础设施是低空经济发展的必备条件


要想富,先修路,中国汽车市场在2000年后的快速增长得益于大规模道路建设。同理,低空经济的起也需大规模基础设施投入。低空基建包括硬基建和软基建两个部分。硬基建包括各类起降支持设施、信息硬件设施和无人机反制系统而软基建则包括各级管控系统和飞行服务系统。


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1、起降基础设施


低空起降设施主要可以分为跑道型通用机场和垂直起降场,前者主要用于通用固定翼飞机的起降,而后者则用于直升机和eVTOL。无人机通常而言对于起降场地的要求较低,但是配合无人机机场可以更好的实现自动化运行。


垂直起降场根据功能和规模,还可以分为站点型、基地型和枢纽型。除了站点型垂直起降场外,通用机场和垂直起降场还需要配备相应的补能设施、检修设施,停机设施、接驳设施等。这些设施对于飞行器的运营保障同样至关重要。


1)跑道型通用机场


通用机场数量不足在多年来一直被视为是制约通用航空发展的主要因素之一,但一直面临着投资大、建设难、运营难的问题。在2016年截至202411月,国务院印发的《关于促进通用航空业发展的指导意见》中的发展目标为到2020年,建成500个以上通用机场。然而时至202411月,全国在册通用机场数量仍未达到这一目标,且现有的通用机场的经营状况也大多不容乐观。通用机场由于占地较大,通常只能在郊区建设,难以融入城市场景。


2)垂直起降场


随着低空经济概念的兴起,垂直起降场近年来更加受到关注。以目前全国垂直起降设施最为密集的深圳市为例,当前已建成27座直升机场,其中9个是表面型、18个是高架型,但是这还远远不够。深圳市在《深圳市低空起降设施高质量建设方案(2024-2025)》中提出,到2025年底,建成1000个以上低空飞行器起降平台,这其中蕴含着巨大的缺口。


(五)基础设施


值得注意的是,垂直起降场的占地大小和飞行器大小直接挂钩。按照《民用垂直起隆场地技术要求》,主流载人5eVTOL垂直起降场的占地面积是标准直升机起降点的2倍左右。这对城市内紧张的土地资源和大厦楼顶的面积提出了相当高的要求。


无人机机场也被称为无人机机巢或无人机机库,是一种专为无人机设计的自动化设施。无人机机场解决了过去无人机在实际应用中飞手编制不足、技术水平参差不齐引发精度和一致性差、续航时间短等问题,实现无人机的无人值守、一键起飞、自动巡航、自动换电、自动降落归巢、数据采集传输等功能,在巡检巡查、应急救援、物流配送等应用场景大幅提升了无人机的可用性。随着无人机智能自动化成为发展趋势,预计无人机自动机场的渗透率和市场规模将出现显著提升。


1、信息基础设施


1)通信、导航、监视


传统的通信、导航和监控技术无法满足低空飞行的需求。在通信系统上融合感知能力的通感一体化技术是5G-A6G 的重要创新方向之一。通感一体化技术,即在通信基站和终端原有的蜂窝移动通信能力上加上类似雷达的感知功能,支撑远程操控、精准识别和轨迹跟踪,可以在现阶段以较低的成本较好地解决低空的通信和感知问题。


未来,卫星互联网、通导感算一体等通信、导航、监视新技术的成熟发展将对低空智能网联体系的构建和应对未来低空面临的技术挑战起到至关重要的作用。这些技术的发展将支持实现空地一体化、低空万物互联以及智能化的运行决策,从而确保低空领域的全域安全和高效融合运行。


2)算力基础设施


支撑未来大规模、高密度、异构的自由飞行,需要高性能、大规模、分布式的算力和存储基础设施。它们服务于整个低空智能网联体系的边缘计算、核心存储、资源分发调度、智能监测和管控决策等。应构建云边协同的计算架构,支持实时的数据处理和智能决策,提高系统的响应速度和可靠性。


2、反无人机系统


近年来,随着无人机被广泛应用与军事和民用领域,无人机黑飞、偷拍等事件频发:对公共安全和社会稳定构成严重威胁,反无人机系统的重要性日趋凸显。多家机构预测至2030年期间反无人机行业年均符合增长率达到有望超过25%。在简单环境下,结合雷达与光电技术的复合探测系统已相对成熟,能够针对单一目标进行有效探测。以干扰阻断为主的电子战是当前应对小微无人机的主要手段;应对具备抗干扰能力的无人机,定向能武器是较为理想的手段,激光武器已得到部分应用,微波武器仍处于发展中。


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3、低空管控系统


低空管理和监控系统由空中交通管理系统、监控系统、运营管理系统等子系统构成,分别提供交通管理与服务、安全监管、运营管理功能,支撑低空行业应用场景。


1)空中交通管理系统(简称空管系统


面向低空管理机构和交通服务机构,提供高效全面的空中交通管理与服务。空中交通管理本质是基于安全性和防撞这一需求建立的集成化系统,空管系统是空中交通流量管理和指挥的关键。空管系统通过空域管理、容流管理、低空交通管理、情报服务、气象服务等技术提供高效全面的交通管理和服务。未来随着飞行器数量的扩张,在不扩大空域的情况下,需要缩小飞行器之间的安全间隔进而提升空域资源利用率,需要进一步提高空管系统的精度和智能化程度。


2)低空监管系统


面向政府及其他管理机构,典型用户代表为各地政府(含交通、公安、应急等部门)。低空交通监管系统提供对飞行活动安全性、合规性进行监管的能力,实现身份认证、应急处置、违法处置、事故调查等能力,从而对低空运行的安全可靠的监管。


3)运营管理系统


面向低空运营方,提供先进智能的运营驾驶和完备的运营管理,涵盖低空运营所需要的飞行计划、飞行跟踪、运行控制、信息发布等功能和服务。


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4、配套保障是低空飞行运营的必要支撑


1)低空规划


涉及制定空域使用规则和飞行路径,以确保低空飞行的安全和效率。这对于城市空中交通尤其重要,有助于减少噪音干扰、避免冲突并优化飞行网络。


2)维修MRO


最为重要的航空器后服务市场之一。通常而言,一架航空器全生命周期中在维护方面的花费可以达到其购买价格的50%-100%。维修服务主要涉及定期检查和保养,保持飞行器在最佳状态,是维持低空运营的基础,直接影响飞行安全和运营效率。


3)人员培训


确保飞行员和地面人员具备必要的技能和知识,能够安全高效地操作低空飞行器。培训还包括应对紧急情况和遵循法规。无人机飞手的培训通常价格较低,根据机型和课程内容,价格在万元到数万元不等。而飞行员的培训费用较高,商业飞行执照的培训价格通常都在六十万元以上,是一个规模巨大的市场。


4)飞行器租赁


通过提供灵活的租赁选项,飞行器租赁降低了进入低空市场的门槛,使企业能够根据需求快速获得所需的飞行器。这种模式支持了新兴企业和创业项目的成长,促进了低空经济的多样化和扩展。经营性租赁对于租赁企业的资产管理能力有着非常高的要求,专业性极强,而融资租赁则相对门槛较低。通常而言,一架航空器经营性租赁一年的租金可以达到其购买价格的10%-15%


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来源:行业研究报告、新材料行业研报、低空产业私董会 

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