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低空经济基础设施专题研究

发布时间:2024-06-18 18:03:22 作者: 行业动态

  

  低空经济产业链涵盖低空基础设施、飞行器制造、运营服务、飞行保障四大 领域,基础设施预计率先落地。低空经济基础设施总体包含地面保障基础设施、新 型基础设施。低空飞行器制造是由低空飞行活动牵引,涉及轻小型 定翼飞机、民 用直升机、无人机、eVTOL 等低空飞行器制造发展,包括原材料、核心部件及系 统、整机制造等。低空运营服务包括飞行服务和运营场景。低空飞行保障包括气 保障、无人机反制和适航审定等。低空经济基础设施是各类低空经济活动的关键支撑,受到更多政策的关注我们预计低空基础设施会率先落地。而在低空飞行器发 展应用方面,《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035 年)》提出 2025 年电动通航 飞机投入商业应用,电动垂直起降航空器(eVTOL)实现试点运行。

  低空经济产业链各环节均蕴含万亿产业空间。根据《国家立体交通网络规划 纲要》,到 2035 年中国低空经济市场规模预期超 6 万亿元。另外,低空经济是以 通用航空为主体,通用航空的产值结构对于低空经济有一定代表性,据中国民航 网,美国通用航空结构为制造占 30%,服务占 30%,运营占 40%,我们假设此比例 参考对应低空经济产业链环节,我们预计各环节均具备万亿产业空间。

  低空基础设施是各类低空经济活动的重要支撑,包括地面保障基础设施和低 空新型基础设施。其中地面保障基础设施涵盖通用机场和无人机起降场地,而低空 新型基础设施包括了空管系统、充电系统、雷达监控和数据网等等。在 2024 年 3 月 29 号民航局举办的低空经济新闻发布会中曾提到--针对低空经济发展对基础设 施的新需求,要进一步完善通用机场建设和运行标准,推动通用机场和临时起降 点建设。因此基础设施的建设是低空经济产业快速发展的重要基点,预测其将会优先受益。

  在低空基建主要的建设任务是四张网的建设,即服务网、航路网、通信网以 及设施网。建议关注低空基建的上市公司,例如四维图新(导航芯片)、四川九洲 (空管产品)、川大智胜(航空管制)、四创电子(雷达监视)等。服务网:包括 低空飞行服务与监管系统等,深圳投资的五亿多元主要用于建设服务网。航路网的 建设,实质上是指 3D 地图的构建、城市 CIM 空域管理和飞行管理。这涉及空间数 字化的问题,即如何对低空领域实现数字化处理。这可能需要进行网格化处理,主 要由中科星图旗下的北斗伏羲等企业负责建设。空联网主要实现通信、导航和监视 功能。通信可能采取多种模式,包括 5G 及卫星低轨通信。参与企业有中兴、华为 以及移动、电信和联通等。在导航和监视方面,四川九州等企业的设备也将加入建 设中。整个项目的建设预算估计约为 50 亿左右。设施网方面,深圳计划建设九个 大型枢纽,大约 20 个中型枢纽和 小型机场。

  空管系统意义重大,外围设施作为核心环节首先受益。空中交通管理系统 (ATM)是空管人员实际用于管理空中交通运输的信息处理系统,简称 CNS/ATM 系 统,其中通信、导航、监视(CNS)部分属于外围设施范畴。目前的空中交通管理系 统是由三层构成,即空域管理,空中交通流 、容 管理和空中交通服务。空管系 统具体产品一般指三类形态的产品:(1)空中交通管理系统(ATM):客户主要面 向民航空管局,莱斯信息在全国七大空域自动化主用系统独占其三,对应低空即低 空飞行服务保障体系中的国家和区域信息管理系统;(2)外围监视设备:技术路 线包括一二次雷达、ADS-B、MLAT、ASMGCS 等,ADS-B 为主流路线(集通信、监视 一体)。基本都可分为地面和机载两部分;(3)机载部分:客户为主机厂,对应 低空则为无人机、eVTOL 等载体,目前有人机市场中主要以四川九洲、615 所为 主。地面部分:客户面向机场,低空即面向飞行服务站、通航机场等,莱斯信息和 四川九洲均有参与。

  低空飞行器制造由低空飞行活动牵引。涉及轻小型 定翼飞机、民用直升 机、无人机、eVTOL 等低空飞行器制造发展,包括原材料、核心部件及系统、整机 制造等。

  无人机是低空经济支柱产业,产业链已较为成熟。无人机是低空经济的支柱 产业,产业链包括上游原材料及无人机设计研发,中游包括电机和螺旋桨、飞控系 统、电源系统、通讯系统、导航系统和 台等关键部分制造及无人机整机制造,下 游包括民用、军事应用。当前我国无人机产业链完善,下游应用蓬勃发展。

  政策端不断完善,无人机已规范化管理。2023 年 6 月《无人驾驶航空器飞行 管理暂行条例》颁布,对无人机“管制空域”和“适飞空域”进行了区分,对于限 制空域以外的融合飞行申请条件进行了规范;飞行资质方面规定常规农用及微型、轻型民用无人驾驶航空器操作人员无需取得驾驶执照,仅需 训掌握无人机驾驶即 可进行飞行。

  民用无人机空域管制及人员资质逐步放宽。2024 年 1 月《民用无人驾驶航空 器运行安全管理规则》进一步规范无人机产品分类、适航管理及人员资质要求。 2024 年 3 月《中国民用航空规章第 92 部运营许可的申请和颁发(征求意见 稿)》明确了无人机运营许可的申请流程与评估体系,对无人机运营许可的申请进 行进一步引导,无人机适航申请落地有望加速。

  eVTOL,全称为 Electric Vertical Takeoff and Landing,即电动垂直起降 飞行器,是指采用电能驱动方式并且具备垂直起降能力的飞行器。其主要呈现两个 核心特征:1)Electric 即电动:搭载动力电池,以电为主要的动力来源,从而区 别于以燃油为主的 统的 定翼飞机和直升机;2)Vertical Takeoff and Landing 即垂直起降:可以实现垂直起飞与降落,无需使用长跑道,可以降低对地 面环境的要求。

  eVTOL 较 统直升机凸显低成本、高安全、低噪音和绿色环保等优势。成本方 面,eVTOL 与 统直升机相比,成本减少 70%至 80%,一架 4-5 座的 统直升机售 价在 2000 万元以上,而类似规模的峰飞复合翼 eVTOL 约 700 万元,与亿航 EH216- S 官方售价 239 万元相比,更加凸显产品成本差异;此外,eVTOL 由于搭载动力电 池,以电力为主要驱动动力来源,在规模运营后运营成本仅 0.5-2.5 美元/座英 里,远远低于 统油耗直升机 6-8 美元/座英里的运营成本。安全方面,eVTOL 结 构通常使用多电池系统、多电机驱动、多旋翼,具有安全冗余和多重问题处理机 制,例如常见的四旋翼或六旋翼,一半的旋翼失效,仍可以安全着落,在极限情况 下通 芯片的操作,结合动力的分配,仅一只旋翼仍能保证乘客安全下着陆。噪音 方面, 统直升机起降噪音约 120db,而 eVTOL 的起降噪音约为 65db。在环保方 面,由于电力驱动为主,eVTOL 碳排放远远低于 统直升机。

  eVTOL 主要分为多旋翼型、复合型、倾转旋翼/机翼型、倾转涵道型,多旋翼 成熟度最高,复合和倾转翼为新技术方案。国内厂商产品以复合型为主,例如峰飞 航空,其升力与巡航的螺旋桨相互独立;亿航智能则大多采用多旋翼型,如 EH216-S。 国外 eVTOL 制造商的技术方向总体而言比较一致,如 Joby、Archer、 Lilium 和 Vertical 等公司都采用倾转、倾转涵道或倾转旋翼的整体构型。近期推 出的 eVTOL 项目倾转构型机型最多,多旋翼构型最少,复合翼成为大部分行业公司 的研发选择。

  eVTOL 适航取证以 TC 取证为关键,周期长,难度大,但整体适航标准正逐渐 完善。目前,中国民航局对于有人驾驶的载人 eVTOL 采取一事一议处理,每个 eVTOL 项目单独制定专用条件,其主要参考欧洲航空安全局 SC-VTOL、CCAR-23、 CCAR-27 等要求,后续会加强完善适航取证的标准及流程。适航取证通常包含 TC、PC、AC,由中国民用航空局颁发,获取的难易程度:TC PC AC。 TC 即型 号合格审定(Type Certification),是 eVTOL 适航取证的关键,用以证明民用航 空产品 合相应适航规章和环境保护要求的证件,包括以下内容:型号设计、使用 限制、数据单、有关适航要求和环境保护要求,以及对民用航空产品规定的其他条 件或限制。TC 的获取通常需要多年时间,要求也极高,期间费用高,且根据驾驶模式及用途分为特殊适航证、标准适航证和实验类适航证。PC 的申请批复时间通 常在三个月至半年,可在 TC 申请流程中和流程后提交。

  我国已有两种 eVTOL 获得 TC,适航取证整体持续推进。亿航智能在 2023 年 10 月 13 日获得全球首张无人驾驶载人航空器系统型号合格证(TC),取得认证的型 号为 EH216-S,并且在同年 12 月份获取标准适航证(AC)。峰飞科技在 2024 年 3 月 22 日获取首个无人驾驶吨级电动垂直起降航空器型号合格证(TC),型号为 V2000CG,其采用纯电动力,可广泛用于低空物流、紧急物资运输和应急救援。小 鹏汇天的“陆地航母”飞行汽车的飞行体(代号 X3-F)于 2024 年 3 月 21 日 TC 申 请获得受理,这是一款面向个人用户开发的有人驾驶纯电动垂直起降飞行器。

  低空运营服务是围绕低空经济产生的跨界融合业态,包括飞行服务和运营场 景。低空运营服务对整个低空经济发展起着牵引和带动作用,促进空中交通运输发 展和飞行体验等低空活动服务发展。随着低空经济的发展,对合格的飞行员和操作 员的需求也逐渐增加,预计将给飞行模拟机制造和飞行 训带来较大的市场空间。 另外,整机维修服务也是保障无人机设备运行稳定的重要保障。维修服务包括零部 件的销售维护,整机的售后服务等。对于各类无人机的维护、修复和升级服务,能 够确保飞行运营的可靠性和安全性,同时也促进了无人机产业的健康发展。

  低空经济运用场景日益丰富,以通航和无人机为主导。根据空域划分,主要 的运用场景可分为三类,1)0 至 120 米高度主要是消费级无人机的领域,例如大 疆无人机,主要客户是个人消费者,此外还有航模比赛等活动,目前已相对成熟。 2)120 至 300 米高度则是行业应用无人机的空间,涉及物流运输,城市管理等。 3)300 至 1000 米高度主要是通用航空,如直升机等,涉及应急救援及包机服务 等。随着 GW 空域逐渐放开,即 0 到 120 米及 120 到 300 米空域开始试行审批权限 的放开,下游应用场景不断丰富。

  120-300 米空域值得关注的应用场景包括无人机的商业使用,如低空经济+巡检, 低空经济+物流等。深圳普宙公司运用无人机对河道进行巡检,监控河流,检查是 否存在违规排污、违章建筑等异常情况。美团在深圳利用无人机进行外卖配送,通 常在 120 米高空飞行,覆盖 3 至 5 公里范围,截至 2023 年 12 月累计订单超 22 万单,较 统模式效率提升近 40%。而丰翼公司的无人机飞行高度在 200 至 300 米,能够实现 10 公里以上的长途运输,大多数都用在跨区域物流,与医院合作进行物 资运送。2023 年 12 月丰翼无人机在南京红十字血液中心试飞成功,从南京红十字 血液中心到浦口区人民医院仅耗时 15 分钟,效率提升 42%,突破路障极大缓解了 运输压力。主要运用多旋翼及 定翼无人机,高效率应用刺激多业态发展。

  在 300-1000 的 E 类空域的运营场景中,主要涵盖低空经济+旅游,低空经济+ 交通等。目前,低空经济正经历着从自然资源向经济资源的转型。实现空域的通畅 性、计算能力及运营能力至关重要。着重关注观光旅游、城市出租车和城际交通 三大市场。观光旅游市场将率先启动运营;在城市出租车领域,深圳市政府已投入 巨资建设服务网络;而城际交通则致力于解决特殊地形下的交通需求。这些市场被 视为低空经济最有前景的应用场景,预计能够刺激新的旅游业态发展,包括旅游观 光、热气球、直升机等配套周边的带动。长期而言,城市交通和城际交通将成为更 为广阔的市场,低空出行成本预计将降至每公里 1.5 美元。

  低空飞行保障最重要的包含气 保障、无人机反制和适航审定等多方面。中华人 民共和国民用航空 和民用航空器适航管理条例均明确规定:航空器需有国家民用 航空主管部门颁发的适航证,方可飞行。如果没获得该证明,则飞机将无 投入 运营,因此在低空飞行保障方面适航审定为重点,我国绝大部分航空器的飞行都需 要取得适航证,亿航智能是全球第一个获得标准适航证的企业。目前在适航审定 方面有三个较为重要的证书为型号合格证(TC)、生产许可证(PC)、AC 适航 证。TC 代表型号合格证,是由民航当局根据规章颁发,主要是针对型号设计特征、 使用限制以及合格证数据单等进行审批,表示航空产品和零部件设计 合试航标准 和要求。拿到 TC 后,主机厂可进一步申请生产许可证(PC),以证明其制造试 验、安装等环节 合批准的设计的基本要求。最后,当每一台飞机都能通 适航证(AC) 的审查时,表明该飞机可以安全运营。

  此为报告精编节选,报告PDF原文:《电气设备-低空经济系列报告一:新质生产力,低空新篇章-华安证券[张志邦]-20240419【41页】》报告来源:【价值目录】返回搜狐,查看更加多

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