3.2.3UAM 未來：多方位優(yōu)化產(chǎn)品，加快商業(yè)化節(jié)奏

 

       城市空中交通產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)商不僅需要制造智能飛行器的能力，還需要具備構(gòu)建集中式平臺(tái)支持商 業(yè)運(yùn)營的能力，以及全面精通航空、通信、計(jì)算機(jī)、材料科學(xué)等跨學(xué)科的技能。目前來看，電池高 成本、機(jī)體材料輕量化、優(yōu)化機(jī)體構(gòu)型是 UAM 行業(yè)商業(yè)化的亟需解決的難題。

 

       電池：單項(xiàng)成本最高，對(duì)利潤影響大

 

       電池是單項(xiàng)成本最高的部件，以億航 216 自動(dòng)駕駛飛行器為例，500 次充電循環(huán)考慮，電池在總運(yùn) 營成本中占比超過 60%。電池成本降低 1%，運(yùn)營商的運(yùn)營利潤將增加 3%；而電池壽命延長 1%， 運(yùn)營利潤將增加 2%。其次，由于電池重量在自動(dòng)駕駛飛行器的空機(jī)重量中占大約 1/3，電池繼續(xù) 減重將大幅增加自動(dòng)駕駛飛行器的航程。最后，從商業(yè)角度而言，縮短電池充電時(shí)間，將提升資產(chǎn) 利用率，提高運(yùn)營成效。

 

       機(jī)體材料：輕量化、低成本之路

 

       輕量化、低成本的機(jī)體材料是 eVTOL 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)必須克服的困難。其一，自動(dòng)飛行器對(duì)重量非常敏 感。復(fù)合材料質(zhì)量輕盈，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，是理想的航空材料，例如電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵零部件采用金屬制成。進(jìn)一步減輕飛行器的新材料或新設(shè)計(jì)將幫助延長航程，提升總體性能。其二，復(fù)合材料技術(shù)主要是 解決結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和結(jié)構(gòu)維護(hù)的復(fù)雜性問題，這是所有飛行器在降低成本的道路上必須要克服的困難。

 

       2020 年 4 月，日本 TORAY 提出連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料助推 eVTOL 規(guī)模生產(chǎn)。擴(kuò)大碳纖 維復(fù)合材料生產(chǎn)規(guī)模的關(guān)鍵因素在于三個(gè)方面：自動(dòng)化的快速生產(chǎn)、焊接/模塊化的結(jié)構(gòu)和可重構(gòu)、 室溫儲(chǔ)存；熱塑性復(fù)合材料可以很好地解決這些問題，TORAY 認(rèn)為利用熱塑性復(fù)合材料制造零件 可以比熱固性復(fù)合材料成本降低 30%到 50%。在生產(chǎn)制造的效率方面，熱塑性復(fù)合材料的成型過 程僅僅發(fā)生加熱變軟和冷卻變硬的物理變化，只需升溫、加壓成型、冷卻即可完成制備過程，可采 用熱壓成型工藝，故成型周期短、生產(chǎn)效率高和成本低。同年 7 月，Toray 公司宣布將向 Lilium 提供高性能碳纖維復(fù)合材料，用于 eVTOL Lilium Jet 飛機(jī)。

 

       機(jī)體構(gòu)型：垂直起降固定翼是未來趨勢(shì)之一

 

       垂直起降固定翼能效更高、航程更遠(yuǎn)。電動(dòng)垂直起降飛行器盡管存在諸多優(yōu)點(diǎn)，但缺乏固定翼的固 有升力，意味著能效不高，航程有限。改進(jìn)設(shè)計(jì)，結(jié)合電動(dòng)垂直起降飛行器和固定翼飛行器的優(yōu)勢(shì)， 采用多旋翼和固定翼復(fù)合的垂直起降固定翼構(gòu)型能提高無人機(jī)氣動(dòng)效率、航程和安全性。

 

       垂直起降固定翼市場高速增長，或借助 UAM 產(chǎn)業(yè)發(fā)展，細(xì)分賽道走出行業(yè)新龍頭。按照機(jī)型劃分， 垂直起降固定翼機(jī)型增長潛力最大。根據(jù) Frost & Sullivan 預(yù)測，垂直起降固定翼市場份額五年增 長 3 倍，2019 年 10.11%增長至 2024 年 30.61%。垂直起降固定翼市場規(guī)模五年增長 10 倍，2019 年 12.31 億元增長至 2024 年 124.26 億元。同期，多旋翼市場規(guī)模僅增長 3.6 倍，2019 年 64.06 億元增長至 2024 年 232.10 億元，市場份額相應(yīng)減少 17.65%。

 

       風(fēng)險(xiǎn)提示

 

       新的無人機(jī)構(gòu)型，商用市場發(fā)展不達(dá)預(yù)期：垂直起降固定翼屬于全新無人機(jī)構(gòu)型，商用化進(jìn)程剛 剛起步，市場發(fā)展可能不達(dá)預(yù)期。