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未來交通:eVTOL是低空經(jīng)濟重要載體,商業(yè)落地未來可期(20頁報告)
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eVTOL機型豐富,技術(shù)路線多樣。eVTOL是指采用電機驅(qū)動的具備垂直起降能力的飛行器,其中電機由電動力驅(qū)動,電動力包含電池、燃料電池等不同能源形式。eVTOL構(gòu)型種類較為豐富,其總體構(gòu)型可進行多種創(chuàng)新性的氣動-推進一體化設(shè)計和非常規(guī)氣動布局設(shè)計,具體可細分為多旋翼型、復合型、矢量推進型(包括傾轉(zhuǎn)旋翼型及傾轉(zhuǎn)涵道型)。

多旋翼型:適航認證難度相對較低,占地空間較小,具有垂直起降能力,靈活性和穩(wěn)定性較高,技術(shù)難度較低,但能效低,航程短,僅適用于短途運輸。

復合型:能效較高,具有高速和長航程的能力,但有效載荷低,占地面積大,重量大,不易折疊,靈活性較差。

傾轉(zhuǎn)旋翼型:具有較高的速度和航程,且可滿足不同的出行需求,既可垂直起降,又可長距離飛行,但開發(fā)技術(shù)難度大,研發(fā)風險和成本高,且對載荷及乘員數(shù)量有限制,難以實現(xiàn)大規(guī)模運輸。

傾轉(zhuǎn)涵道型:具有高速和長航程能力,效率較高且兼具舒適性和安全性,但技術(shù)難度極高,投資較大,產(chǎn)品開發(fā)與測試周期長。

eVTOL性能優(yōu)勢明顯,競爭能力突出,發(fā)展前景廣闊。eVTOL主要具有六大性能特征:飛行安全性、運行可靠性、綠色環(huán)保性、運營經(jīng)濟性、智能自主性、體驗舒適性。1)飛行安全性:eVTOL采用多電池系統(tǒng)、多電機驅(qū)動多旋翼,具有多套獨立可靠的動力系統(tǒng)提供安全冗余,大幅提升飛行安全性。2)運行可靠性: eVTOL運營環(huán)境復雜,對運行可靠性要求更高;電氣化的eVTOL簡化了傳統(tǒng)動力及傳動復雜的機械結(jié)構(gòu),在各種功能上均實現(xiàn)了運行可靠性。3)綠色環(huán)保性:eVTOL基于電動化,沒有發(fā)動機,符合零碳愿景和環(huán)保要求,同時能夠大幅降低噪音,提升乘坐體驗和舒適度。4)運營經(jīng)濟性:eVTOL在生產(chǎn)、設(shè)計、運營等方面均具有低成本優(yōu)勢,隨著規(guī)模化和供應鏈不斷成熟,未來eVTOL運營成本將進一步降低,更加大眾化、普適化。(5)智能自主性: eVTOL擁有智能駕駛技術(shù),幫助感知、決策、控制,實現(xiàn)高度自動化運行。(6)體驗舒適性: eVTOL可實現(xiàn)城內(nèi)及城際空中交通“門到門”無縫中轉(zhuǎn),縮短行程時間以提高通勤效率,同時具備噪音小,帶來沉浸式觀光體驗。

eVTOL適用范圍廣,應用場景豐富。目前eVTOL可以滿足少量乘客的城市飛行或包裹遞送,小型eVTOL在軍事、航模、農(nóng)業(yè)、安防等領(lǐng)域已有大量應用。隨著全球eVTOL量產(chǎn),應用場景將大幅拓展至城市客運(UAM)、區(qū)域客運(RAM)、城市物流配送、商務(wù)出行、緊急醫(yī)療服務(wù)、私用飛行器等多種場景模式,大致可分為載人客運、載物貨運、公共服務(wù)、警務(wù)安防、國防軍事及私人飛行等六大類行業(yè)場景。

民用航空器只有經(jīng)過民航局適航審定合格才能夠進入中國民航市場。根據(jù)中國民用航空局(CAAC)發(fā)布的《中華人民共和國民用航空法》和《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》,適航審定分為三個階段,分別是型號合格審定、生產(chǎn)許可審定和適航合格審定。對于eVTOL來說,取證路徑也要遵循民航要求進行各環(huán)節(jié)流程認證和審批。一般來說,一款eVTOL的適航審批流程為適航證AC(試飛)——型號合格證TC(機型可商業(yè)化,但每架產(chǎn)品需單獨申請AC)——生產(chǎn)許可證PC((批量化AC授權(quán))。

型號合格審定:是中國民用航空局(CAAC)對民用航空產(chǎn)品(指民用航空器、航空發(fā)動機或者螺旋槳)進行設(shè)計批準的過程。符合民用航空產(chǎn)品符合相應適航規(guī)章和環(huán)境保護要求的民用航空產(chǎn)品,CAAC會根據(jù)《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》(CCAR-21)頒發(fā)型號合格證(Type Certificate,簡稱TC)。型號合格證內(nèi)容主要包括型號設(shè)計、使用限制、數(shù)據(jù)單、有關(guān)適航要求和環(huán)境保護要求,以及對民用航空產(chǎn)品規(guī)定的其他條件或限制,取得TC證則證明民用航空產(chǎn)品符合相應適航規(guī)章和環(huán)境保護要求。型號合格審定主要包括五個階段:項目受理和啟動階段、要求確定階段、符合性計劃制定階段、符合性確認階段、頒證階段。

生產(chǎn)許可審定:是CAAC對已獲得民用航空產(chǎn)品型號設(shè)計批準并欲重復生產(chǎn)該產(chǎn)品的制造人所進行的資格性審定,以保證該產(chǎn)品符合經(jīng)批準的型號設(shè)計。生產(chǎn)許可審定的最終批準形式是頒發(fā)生產(chǎn)許可證(Production Certificate,簡稱PC)。持有或已經(jīng)申請TC,具有申請PC的資格。生產(chǎn)許可證內(nèi)容主要包括質(zhì)量控制資料、組織機構(gòu)和生產(chǎn)設(shè)施。取得PC表明對于申請生產(chǎn)許可證的任何產(chǎn)品均已建立并能夠保持一個質(zhì)量控制系統(tǒng),以確保產(chǎn)品的每一項目均能符合相應型號合格證書的設(shè)計要求。生產(chǎn)許可審定主要包括四個階段:申請和受理階段、評審準備階段、質(zhì)量控制系統(tǒng)評審階段、頒證階段。

適航合格審定:在適航檢查人員對航空器完成適航檢查、確認航空器符合經(jīng)批準的型號設(shè)計并處于安全可用狀態(tài)后,適航監(jiān)察員即可完成適航證(Airworthinesscertificate,簡稱AC)的簽發(fā)。包括標準適航證、出口適航證、外國適航證認可書和特許飛行證等。持有PC無需進一步證明即可獲取 AC。取得單機適航證證明每架航空器均按照批準的設(shè)計和經(jīng)批準的質(zhì)量體系制造。

截至目前,億航EH216-S是全球首個三證齊全的eVTOL飛行器。2023年10月13日,億航EH216-S無人駕駛航空器獲得eVTOL領(lǐng)域全球首張型號合格證(TC)。2023年12月21日,EH216-S無人駕駛載人航空器獲得由中國民用航空局頒發(fā)的標準適航證(AC),成為全球首個獲得適航證的eVTOL航空器,取得行業(yè)領(lǐng)先,正式開啟商業(yè)化交付。2023年12月28日,首批完成適航認證的EH216-S無人駕駛載人航空器分別在廣州、合肥兩座城市完成了商業(yè)首飛演示,標志著EH216-S在當?shù)鼐皡^(qū)將開展常態(tài)化空中商業(yè)飛行,穩(wěn)步推進商業(yè)化運營。2024年4月7日,EH216-S 無人駕駛載人航空器獲得由中國民用航空航局頒發(fā)的生產(chǎn)許可證(PC),這是全球eVTOL行業(yè)內(nèi)首張生產(chǎn)許可證,標志著EH216-S率先邁入規(guī)?;a(chǎn)階段,為下一步商業(yè)化運營提供重要保障。