時間:2021-03-14 18:37來源:東方證券 作者:中國通航
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“敏捷至上”項目將軍用電動垂直起降飛行器命名為適應(yīng)性保障飛行器(ORB),應(yīng)滿足的技術(shù)要 求主要包括以下 5 個方面:
1)機械結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)垂直起降飛行器簡化,從而降低維護成本和周期;
2)應(yīng)用自主飛行技術(shù),提高安全性、降低人員操作需求;
3)經(jīng)濟性,可批量生產(chǎn)應(yīng)用;
4)采用 分布式電推進技術(shù)實現(xiàn)低噪聲;
5)靈活、敏捷,減少對基礎(chǔ)設(shè)施的依賴。
相應(yīng)的,飛行器應(yīng)具備 的技術(shù)要素包含:
1)采用分布式推進系統(tǒng);
2)采用電推進系統(tǒng);
3)有人駕駛,或遙控駕駛,或 自主飛行;
4)垂直起降;
5)具備懸停能力;
6)可具備升力表面;
7)模塊化設(shè)計。
相較于商用領(lǐng)域的電動垂直起降飛行器,“敏捷至上”提出的技術(shù)要求有一定差異性。對于上述第 一類應(yīng)用場景,敏捷至上提出的技術(shù)指標要高于現(xiàn)有的典型商用技術(shù)指標,例如貝爾公司于 2020 年 1 月提出的 Nexus 4EX 商用飛行器方案航程為 95km,同期現(xiàn)代公司 S-A1 方案航程同樣約 100km,這一航程能夠滿足典型的商用城市空運需求,但不能滿足軍事任務(wù)需求;第二類和第三類 飛行器在商用領(lǐng)域的應(yīng)用場景尚未凸顯,因而未得到廣泛關(guān)注。此外,軍事任務(wù)的環(huán)境條件與城市 存在顯著差異,需要考慮結(jié)冰防護等多種環(huán)境控制問題。美空軍表示,采購的飛行器型號不會是軍 用定制的,而是與商用市場版本相同的型號。
“敏捷至上”項目第一階段投資總額遠遠超出預(yù)算,多家新興 eVTOL 商企參與,Joby 和 Beta 兩 家已經(jīng)進入試飛階段。美空軍對“敏捷至上”項目的風投集中在自主飛控、先進材料和制造工藝、聲學技術(shù)、避撞系統(tǒng)等,敏捷至上項目已開始與參與方簽署合同,美國初創(chuàng)公司軍刀飛機公司 (Sabrewing)獲得了金額 325 萬美元的小型企業(yè)創(chuàng)新研究合同。第一階段計劃投資總額為 1000 萬美元,目前的投資額已經(jīng)大大超過原計劃。截至目前,Joby 和 Beta 兩家中標入選試飛階段。
3.1 2020 年,全球民用無人機市場逐步由 to C 轉(zhuǎn)向 to B
民用無人機分為消費級無人機和工業(yè)無人機。1)消費級無人機主要用于航拍和娛樂,著重拍攝功 能和可操作性。2)工業(yè)無人機注重經(jīng)濟效益,追求巡航速度、續(xù)航時間等性能的平衡,對無人機 的專業(yè)化應(yīng)用要求高。通過搭載不同的任務(wù)載荷,如熱紅外相機、高光譜相機、激光雷達、光電吊 艙等,實現(xiàn)不同專業(yè)功能,從而滿足對應(yīng)的行業(yè)需求。其主要應(yīng)用于測繪與地理信息、巡檢、安防 監(jiān)控、應(yīng)急等領(lǐng)域。
2020-2024 年消費無人機增速疲軟,工業(yè)無人機成為全球民用無人機新引擎,市場逐步由 to C 轉(zhuǎn) 向 to B。根據(jù) Frost & Sullivan 預(yù)測,2020-2024 年全球民用無人機市場的 CAGR 高達 43.03%, 預(yù)計 2024 年市場規(guī)模將達 4157.27 億元。隨著應(yīng)用場景的不斷拓展,全球工業(yè)無人機實現(xiàn)快速發(fā) 展,預(yù)計2020年工業(yè)無人機市場規(guī)模將首次超過消費級無人機,成為全球民用無人機的主要市場。
2020-2024 年全球消費無人機的 CAGR 將有所下滑,從 2015-2019 年的 24.09%下降至 20.00%;而同期工業(yè)無人機將保持高增速,從 2015-2019 年的 50.62%增長至 56.43%。
中國是全球民用無人機的主要市場,中國工業(yè)無人機市場規(guī)模將在 2021 年首次超過消費級無人機。2020 年中國民用無人機市場規(guī)模為 599.05 億元,占全球民用無人機市場的 60.30%,屬于全 球領(lǐng)先地位。從市場結(jié)構(gòu)上看,2020 年我國消費級無人機市場規(guī)模為 325.83 億元,占比 54.39%;工業(yè)無人機市場規(guī)模 273.21 億元,占比 45.61%。2021-2024 年,工業(yè)無人機將占據(jù)我國民用無 人機主要市場,市場占比從 55.01%快速增長至 72.65%。同期,我國工業(yè)無人機 CAGR 維持 53.27% 的高增速,成為我國民用無人機發(fā)展的新引擎。
![]() 3.2 垂直起降:新構(gòu)型拓展行業(yè)全新應(yīng)用場景
3.2.1 垂直起降:加速城市空中交通(UAM)商業(yè)化
兼具優(yōu)秀懸停能力、長巡航速度與航程的垂直起降(VTOL)無人機蘊含巨大市場需求。現(xiàn)今,無 人機在懸停時間、巡航速度、航程與起降場地方面都提出了更高的要求,而多旋翼、直升機和固定 翼無人機都無法同時滿足這種多方位的需求。多旋翼無人機受制于續(xù)航時間和航程短;無人直升機 則造價較貴,飛控難度也較高;而固定翼無人機則是對起降場地的要求較高,一般需要跑道。垂直 起降無人機因兼具優(yōu)秀懸停能力和較長的巡航速度與航程受到市場關(guān)注。其中,復(fù)合型垂直起降無 人機(VTOL)和垂直起降固定翼無人機各有側(cè)重:復(fù)合型 VTOL 偏重于懸停時間,垂直起降固定 翼在航程上更有優(yōu)勢。
eVTOL 打開新應(yīng)用場景城市空中交通(UAM),資本助力新興 eVTOL 企業(yè)加速 UAM 商業(yè)化。根據(jù)美國國家航空航天局發(fā)布的《城市空中交通空域整合概念和考慮因素》中的定義,“城市空中 交通(UAM)”是“城市內(nèi)適用于載人飛行器和無人飛行器系統(tǒng)的安全高效交通運作方式”。目前, 具有優(yōu)秀懸停能力、長巡航速度與航程、低噪音的電動垂直起降(eVTOL)飛行器獲得騰訊等資本 的追捧。另外,空中客車、波音等大公司以及 Lilium、Volocoper、Kitty Hawk 等新興企業(yè)都正在 打造自己的電動垂直起降飛行器以用于城市空中交通。eVTOL 的商業(yè)化要經(jīng)歷七個階段:設(shè)計、 公告、驗證測試、全尺寸測試、載人測試、生產(chǎn)、商業(yè)化推廣。我國億航公司是全球為數(shù)不多實現(xiàn) 量產(chǎn)銷售的 eVTOL 公司。
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