自2024年3月“低空經濟”首次被寫入政府工作報告后，政府部門、產業界、資本市場對低空經濟發展給予較高關注。本篇報告著重分析低空經濟發展相關的政策法規、飛行器、空管系統、應用場景等關鍵環節，并展望相關領域的投資機會。我們認為，低空經濟有望成為驅動經濟社會發展的新生動力，為產業鏈相關環節發展打開廣闊的成長空間。

國內低空經濟方興未艾，有望成為經濟社會發展的新生動力。1）2023年底，中央經濟工作會議提出將低空經濟作為戰略新興產業之一重點支持。此后，中央部委、地方政府密集出臺支持低空經濟發展的相關產業政策和發展規劃，我國低空經濟產業發展迎來政策支持關鍵期；2）低空經濟作為一種輻射帶動作用強、產業鏈較長的綜合經濟形態，對經濟社會發展具有較強的帶動作用。工信部賽迪研究院預測，2023年中國低空經濟市場規模約為5060億元，2026年市場規模有望達萬億元。我們認為，隨著低空經濟相關政策環境的完善，以及相關發展規劃的落地實施，我國低空經濟市場有望快速發展。

低空經濟發展橫跨多個產業，飛行器和空管系統是低空經濟發展的基礎。低空經濟產業鏈涵蓋飛行器制造、低空飛行、低空保障以及綜合服務等主要環節，是少數能夠同時涵蓋第一、二、三產業的新興產業業態，其中飛行器制造和空管系統是低空經濟發展的基礎：1）低空飛行器涵蓋eVTOL/無人機/直升機等不同類別，是高效利用低空空域資源、解決物資運輸、交通出行的關鍵載體；2）低空飛行活動具有異構、高密度、高頻次、高復雜性的特點，空管系統由信息處理系統、外圍設施、地面物理基礎設施構成，是保障民行安全和空中交通有序運行的核心，智能化、網聯化有望成為低空空管系統的主要發展趨勢。

應用場景的拓展有望漸次展開，eVTOL商業運營將改善傳統通航財務模型。1）低空經濟應用場景涵蓋測繪、巡檢、消防、物流、旅游、交通、農業等眾多領域，隨著飛行器經濟性、安全性等核心技術指標不斷優化，我們認為低空經濟商業應用有望遵循“載物—載人”、“旅游—交通”的順序漸次展開。2）eVTOL作為低空核心飛行器之一，具有速度快、低運營成本等優勢。我們認為，eVTOL的商用有望在景區觀光等場景率先落地，隨著eVTOL應用場景持續拓展，有望為傳統通航企業財務模型帶來改善。

風險

1）低空經濟產業推進進程不及預期風險。2）飛行器安全事故影響產業發展風險。

正文

低空經濟：如何影響未來經濟社會發展？

什么是低空經濟？

低空經濟代表一種新的生產力和生產方式，在未來經濟社會中扮演重要角色。低空經濟是以低空空域為依托，以有人駕駛、無人駕駛航空器等低空飛行活動為牽引，涉及低空飛行、航空旅游、支線客運、通航服務、科研教育等眾多行業的新興領域，是一種輻射帶動效應強、產業鏈較長的綜合經濟形態。低空空域通常是指地面以上1000米以內的飛行區域，根據需要可延伸至地面以上3000米以內。2021年2月，中共中央、國務院印發《國家綜合立體交通網規劃綱要》，提出“發展交通運輸平臺經濟、樞紐經濟、通道經濟、低空經濟”，首次把“低空經濟”寫入國家規劃。2023年12月，中央經濟工作會議把“低空經濟”提升到戰略性新興產業的地位，2024年“低空經濟”首次被寫入政府工作報告。

圖表1：低空經濟包括裝備制造、低空飛行、低空保障和綜合服務

資料來源：前瞻研究院，中金公司研究部

為什么當前發展低空經濟很重要？

#1 國際視角：美國通航產業體系成熟，我國低空空域利用率較低

美國已形成較為成熟的通航產業體系，對美國經濟和就業產生重要貢獻。美國是全球通用航空最發達的國家之一。根據FAA披露，2022年美國民用航空直接經濟產出1.80萬億美元，貢獻 GDP 1.02萬億美元，占美國GDP的4%，提供工作崗位939萬個；其中通用航空直接經濟產出1212億美元，貢獻GDP 662億美元，提供工作崗位46萬個，對美國經濟和就業產生重要貢獻。

中國通航產業較美國有一定差距，低空經濟在國內具有較大的發展潛力。1）通航產業規模方面：2023年美國通航飛機數量為21.42萬架，中國為3303架約為美國的1/65。2023年美國通航飛機（包括按FAR-135部使用飛機）總飛行時長達2856萬小時，中國通用航空飛行時長137.1萬小時，其中載客類僅2.8萬小時占比約2%。2）通航文化方面：美國有著成熟的通航文化，每年美國各地都會舉辦各種飛行者大會和航空器材交易活動。3）行業標準層面，中國在市場法規和通用航空體系方面還在逐步學習和借鑒美國和歐洲標準。我國的通航產業在市場規模、文化、行業標準等方面較美國仍有一定差距，為我國低空經濟發展帶來發展機遇。

圖表2：2012~2023年美國（左）和我國（右）通航飛行器數量

資料來源：FAA官網，中金公司研究部

#2 國內需求：低空經濟產業基礎齊備，“新道超車”拉動經濟發展

? 無人機、新能源相關技術處于全球第一梯隊，低空經濟發展產業基礎較為齊備

我國在無人機、新能源汽車等領域位于全球領先地位，低空經濟產業鏈發展具備較好的產業基礎。根據民航局官網，截至2023年末我國民用無人機注冊數達到126.7萬架，位居全球第一，無人機企業達1.9萬家。根據乘聯會，2023年我國新能源汽車全球銷售份額達63.5%，居全球第一。同時，我國無人機、新能源汽車關鍵零部件領域具有優勢，在電池、電驅、航空材料和飛行控制系統等細分領域具備全球領先技術水平。綜合來看，我國在上游原材料、關鍵零部件制造、整機裝配、軟件設計和服務配套等上下游環節完備，低空經濟發展的產業基礎較為扎實。

圖表3：2016-2023年我國注冊無人機數量

資料來源：民航局官網，中金公司研究部

圖表4：2023年全球新能源汽車銷量結構

資料來源：乘聯會，中金公司研究部

? 推動科技創新和技術進步，“新道超車”有望提升國家綜合實力

低空經濟企業具有高知識密度、高研發協同等特征，有望推動我國科技創新和技術進步。低空經濟企業普遍具有高知識密度、高研發協同等特征，其發展涉及新材料、新能源以及導航、衛星互聯網、5G、大數據、云計算等技術。全球有數百家企業投入到空中交通行業。隨著低空經濟企業創新活動的持續深入，有望帶動產業鏈相關技術行業的科技創新和技術進步。

eVTOL有望在未來空中出行場景中扮演重要角色，或將成為難得的“新道超車”機會。相比傳統直升機，eVTOL純電驅動、噪聲低、性價比高、更加環保，不需要跑道就可垂直起降，是一種更符合未來城市空中交通系統的產品。我國在eVTOL部分技術研發和產業鏈發展已處于全球領先水平，2023年EH-216取得世界首個eVTOL航空器型號合格認證，并于2024年5月取得世界首個型號生產許可證。eVTOL在國內產業的快速發展，或將成為我國低空經濟領域“新道超車”的重要機會。

? 撬動第一、二、三等多種新興經濟業態，為經濟發展注入新動力

低空經濟正逐步重塑交通格局和物流方式，為經濟發展注入新動力。從經濟增長的角度來看，低空經濟涵蓋通用航空、無人機物流配送、低空旅游等眾多產業，不僅直接創造了大量就業機會，還通過產業鏈的延伸和輻射效應推動相關產業快速發展。通用航空作為低空經濟的核心產業之一，涵蓋了飛行培訓、飛機制造、維修服務等多個環節，形成了一個龐大的產業集群；無人機物流配送則依托先進的無人機技術和智能物流系統，實現了高效、快捷的貨物配送，大幅地降低物流成本、提高物流效率；低空旅游更是將旅游與航空元素相結合，為游客提供了全新的旅游體驗，推動了旅游業的轉型升級。

低空經濟發展可促進我國經濟結構的優化和多元化。在傳統經濟模式下，一些地區可能因地理條件或經濟發展水平的限制，面臨著產業結構單一、經濟增長乏力等問題。低空經濟的發展有望為改變上述問題帶來新的契機，例如，在交通不便的一些山區或偏遠地區，低空經濟引入使得這些地區可以利用其獨特的自然風光和資源優勢，發展低空旅游、無人機物流等新興產業，從而打破發展瓶頸實現經濟快速增長。同時，低空經濟的發展也推動了相關產業的創新和升級，促進了經濟結構的優化和多元化發展。

本輪低空經濟發展和此前相比有哪些區別？

#1 頂層規劃：政策密集出臺，發改委低空司、中央空管委頂層統籌

國家發展改革委低空經濟發展司成立，負責低空經濟發展戰略制定和統籌協調工作。2024年12月27日，國家發展改革委低空經濟發展司（以下簡稱“低空司”）正式在國家發展改革委網站亮相，其具體職責包括擬訂并組織實施“低空經濟”發展戰略、中長期發展規劃，提出有關政策建議，協調有關重大問題等。我們認為，低空司的成立是我國低空經濟發展的里程碑事件，有助于強化我國低空經濟發展的底層設計、推動政策落實，推動我國低空經濟進入新的發展階段。

各相關部門協同推動低空經濟發展，民航局承擔低空經濟的主體職能工作。低空經濟發展需要中央空管委、交通運輸部、民航局、工業和信息化部、發改委、科技部、財政部等多個部門的協同。民航局是交通運輸部管理的主要責任機構，負責民用航空器適航認證、空域管理、航線規劃、飛行器駕駛人才管理、適航安全管理等工作。2024年7月，中國民航局成立了促進低空經濟發展工作領導小組及工作組，工作組下設立多個項目組包括綜合安全監管、法規、市場管理、飛行標準、適航審定、機場、空管空域、安全和規劃等職能。

圖表5：中央、國家各部門出臺多項政策支持低空經濟產業發展

資料來源：中國政府網，工信部官網，中金公司研究部

地方政府積極搶抓低空經濟發展的戰略機遇期，低空經濟產業生態加速形成。低空經濟應用場景廣泛、產業鏈帶動效應強，有望在推動產業轉型升級、牽引區域協同發展方面起到關鍵作用。自2023年底中央工作會議低空經濟被作為戰略新興產業重點支持之后，國內多個地方政府因地制宜提出各自低空經濟發展規劃：2024年全國超26個省（自治區）政府工作報告中提到發展低空經濟，深圳、蘇州、珠海、合肥、蕪湖、南京、北京等地市紛紛出臺低空經濟發展條例、實施方案、行動計劃和產業具體支持措施，普遍涉及通航機場和起降平臺等基礎設施建設、物流載人航線開設等下游應用場景拓展、產業鏈培育和企業投資項目落地方面的支持和補助等，低空經濟在不同地方的產業發展生態逐步成型。

2023年年中以來，國家完善法規監管，為低空經濟發展保駕護航。

?《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》：2023年5月，中央出臺《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，對無人航空器設計生產標準、操控人員要求、飛行空域劃設、飛行活動管理以及法律責任等多個維度進行了規范，明確指出“國家鼓勵無人駕駛航空器科研創新及其成果的推廣應用，促進無人駕駛航空器與大數據、人工智能等新技術融合創新,并要求地方相關部門提供支持”。《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》頒布，標志著我國無人機產業將進入“有法可依”的規范化發展新階段，是我國低空經濟發展的重要里程碑。

?《民用無人駕駛航空器運行安全管理規則》：2024年1月，民航局發布《民用無人駕駛航空器運行安全管理規則》（CCAR-92）并于1月1日起正式施行，對無人駕駛航空器操控員管理、航空器登記管理、適航管理、空中交通管理、飛行管理等進行了規范，標志著我國民用無人機行業進入一個新的規范化、制度化管理階段，有助于提升無人機安全運行，也為行業的可持續發展奠定了堅實基礎。

?《民用無人駕駛航空器系統適航安全評定指南》：2024年2月5日，《民用無人駕駛航空器系統適航安全評定指南》正式發布，通過完成基本性能試飛科目、耐久性試飛科目、特定試飛科目等確認無人機具備支持其開展特定運行活動的安全水平。指南中明確了安全評定的流程和技術要求，以確保每架無人機都能在預定運行場景下安全運行。

?《中型民用無人駕駛航空器系統適航標準及符合性指導材料（試行）》：2024年7月23日，民航局發布《中型民用無人駕駛航空器系統適航標準及符合性指導材料（試行）》，為中型民用無人駕駛航空器系統提供了一種局方可接受的適航標準及相應符合性指導材料。

#2 空域管理：低空空域管理改革進一步深化，權責劃分有望更加清晰

2023年12月民航局出臺《國家空域基礎分類方法》，國內空域管理向國際空域通用管理方法靠攏。2023年12月21日，民航局發布《國家空域基礎分類方法》，對我國空域劃設和管理使用進行規范，依據航空器飛行規則和性能要求、空域環境、空管服務內容等要素，將空域劃分為A、B、C、D、E、G、W等7類，其中，A、B、C、D、E類為管制空域，G、W類為非管制空域（指部分真高300米以下/120米以下區域）。不同類型的飛行活動對應不同的空域范圍，其中：民航運輸航空大型客機巡航高度通常為短程6000~9000米、洲際8000~12000米范圍，即對應A類空域；通航小型飛機運行高度通常為6000米以下，例如大型無人運輸機巡航高度一般為6000米左右，對應D、E類及以下空域；城市UAM通常運行范圍為120m~300m，對應G類空域；無人機UTM運行范圍為120m以下，即對應W類空域。我國空域資源進行規范劃設立，為充分利用和管理使用國家空域資源奠定基礎。

圖表6：國家空域基礎分類示意圖

資料來源：中國民航局，《中華人民共和國空域管理條例（征求意見稿）》（中國民航局，2023年12月），中金公司研究部

#3 適航取證：中國CAAC對eVTOL等新型航空器適航態度更為積極

中國CAAC在eVTOL等新型航空器法律法規出臺、頒發適航證等方面態度更為積極。作為本輪低空經濟的核心航空器之一，eVTOL的概念、研發、制造離不開中國在新能源產業鏈的積累，但eVTOL作為飛行器取得適航許可是其能夠商業化的前置條件。美國FAA、歐洲EASA、中國CAAC均為具有全球影響力的航空監管機構，以近兩年相關法律法規出臺的速度和深度看，我國民航局表現相對更為積極，這既是對國家發展低空經濟戰略方向的積極落實，也是在eVTOL領域與FAA、EASA爭奪標準制定話語權的體現。

飛行器：低空經濟發展需要什么樣的飛行器？

整機：eVTOL、無人機、直升機是低空經濟的核心載體

低空經濟主要依托于地面以上1000或3000米范圍內的飛行活動，其中eVTOL、無人機、直升機等類型的低空飛行器，是低空經濟發展的核心載體。  

eVTOL：逐步邁向商業運營，陸空兩棲飛行汽車發展迅速

eVTOL應用前景廣闊，有望開啟輕量化交通出行新模式。我們在2023年12月發布的報告《低空經濟系列#1：eVTOL——低空經濟蓄勢待發，行業迎來發展臨界點》中詳解了eVTOL在低空經濟發展中的重要性。eVTOL是指以電力作為飛行動力來源的垂直起降飛行器，相對傳統飛行器具有安全性、可靠性、環保性、經濟性、智能性、舒適性等六大性能特征，可使人或貨物以無縫、經濟的方式在城市低空快速流動，高效開發城市低空空域資源，以有效緩解日益嚴重的城市地面交通擁堵問題，并解決空中物資運輸和交通出行的需求。我們認為eVTOL有望成為低空經濟的主要飛行器載體。

國內eVTOL整機企業主要有以下幾類：1）科技型創業公司；2）大型航空航天國企或下屬機構；3）汽車行業創業企業；4）傳統無人機行業企業。

圖表7：國內外典型eVTOL產品技術路線對比

資料來源：eVTOL News，各公司官網，中金公司研究部

飛行汽車狹義上指一種陸空兩棲載具，與eVTOL概念有區分也有交集。廣義的飛行汽車是指面向低空智能交通和立體智慧交通的載運工具，主要包括電動垂直起降航空器（eVTOL）和陸空兩棲載具兩大類型，而狹義的飛行汽車指的是后者，即融合汽車與航空器兩種運輸工具的功能、實現飛行與地面行駛自由切換的陸空兩棲式載具。飛行汽車與eVTOL的區別在于，飛行汽車強調兼顧地面行駛與空中飛行兩種功能，目標是實現三維立體交通，而eVTOL一般更強調垂直起降飛行功能；飛行汽車與eVTOL也存在交集，例如奧迪2018年發布的陸空兩用eVTOL飛行汽車設計方案Pop.Up，作為一款分體式飛行汽車，其飛行模塊具備電驅且可以垂直起降。

圖表8：國內飛行汽車主要產品參數對比

注：統計時間截至2024/12/31 資料來源：各公司官網，中金公司研究部  

無人機：低空活動的主要飛行器，在眾多應用場景落地

無人機（Unmanned aerial vehicle，UAV）是一種空中智能移動體。其依靠空氣提供的升力來承載飛行，在動力滿足續航的前提下，通過操作人員遠程控制或無人機自主規劃的方式，執行探察、巡檢、空中作業等任務。

按應用場景，商用無人機可分為產業無人機與消費無人機。2012年，大疆發布Phantom 1首次將無人機引入消費級市場，消費需求迅速攀升。沙利文數據顯示，2016年中國消費無人機市場規模占比為78%。由于無人機行動軌跡受地形限制較小，且無需考慮作業環境對人的影響，其工具屬性不斷顯現、提高作業效率的潛力不斷被挖掘。通過搭載不同載荷（如農藥、攝像頭、激光雷達、貨物等），無人機在植保、巡檢、安防、物流、測繪等產業領域的應用不斷深化。根據賽迪顧問數據，2023年中國商用無人機市場規模達1174億元，其中產業無人機的市場規模占比提升至65%，無人機的主要應用場景發生逆轉。

圖表9：2020-23年中國商業無人機市場規模

資料來源：賽迪顧問，中金公司研究部

圖表10：2024年中國產業無人機應用場景結構

資料來源：Frost&Sullivan，GGII，中金公司研究部

低空經濟的發展有望刺激商用無人機的需求。多個地方政府均積極推進當地低空經濟高質量發展，例如北京、上海等城市重點推動低空應急管理、物流配送、生態安全等應用場景的形成與推廣，廣州、深圳等城市通過現金獎勵、資金補助的形式鼓勵更多低空貨運物流配送航線的新設。以低空物流為例，深圳截至2024年6月累計開通低空航線207條，并規劃于2025年底增設至1,000條以上，建設速度明顯加快。我們認為，諸如低空物流等應用場景當前仍處于早期試點階段，尚未形成大規模商用，低空經濟的快速發展有望為無人機帶來了增量應用需求，成為無人機產業新的發展極。

直升機：低空經濟中的成熟航空器，廣泛應用于救援消防等場景

直升機能夠垂直起降、懸停飛行和全方位機動，在低空經濟中廣泛應用。直升機是一種成熟的航空器，已經成熟應用于多場景中。民用直升機按照運載能力可分為輕型/中型/超中型/重型幾類：（1）輕型：起飛重量1~3噸，包括單發和雙發兩類，其中：單發輕型直升機主要用于觀光旅游、公安執法、電力巡線、私人運輸；雙發輕型直升機比單發具備更高安全性和運營經濟性，主要應用于緊急醫療救護、警用執法、公務運輸、多用途作業、搜索救援等領域。（2）中型：起飛重量在3~6噸，中型直升機用途廣泛，可用于搜索救援、醫療急救、通用運輸、公安執法、海上巡邏等領域。（3）超中型：起飛重量在6~10噸，超中型直升機目標市場是海上油氣勘探平臺運輸。（4）重型：起飛重量在10~20噸，重型直升機載重量大、運輸能力強、任務效率高，適用于人員/物資/外吊運輸、森林消防、搜索救援等領域。

2023-2027/2027-2032年中國民用直升機需求量有望超500/1000架，國產替代空間廣闊。根據2023年9月航空工業發布的《民用直升機中國市場預測年報》，2022年底中國民用直升機機隊規模為1037架，預計2027年將達到1449架，2022-2027E CAGR達6.9%，2032年中國民用直升機機隊規模超過2000架，其中渦軸直升機將超1200架。在低空空域開放的利好預期下，考慮舊機退役等因素2023-2027年民用直升機需求量將超500架，2027-2032年需求量將超1000架。2023年中國民用直升機機隊中，空客及貝爾合計占據67%的市場份額，航空工業的民用直升機產品占比僅4%；輕型直升機為我國民用直升機機隊主力，2023年末數量占比40%，以活塞直升機為主的超輕型直升機占據了37%的市場份額，其余類型占23%。我們認為，中國民用直升機需求旺盛，國產替代空間廣闊。

圖表11：中國民用直升機架數（左）和2023年中國民用直升機機隊制造商結構（右）

資料來源：《民用直升機中國市場預測年報》（航空工業，2023），《ASIA-PACIFIC CIVIL HELICOPTER FLEET REPORT 2020-2023》（ASIAN SKY GROUP，2021-2024），中金公司研究部 

機載系統：自主飛行或為UAM終極形態

飛控系統：飛行器的“中樞神經系統”，SVO是重要發展方向

航電和飛控系統是飛行器的“大腦”和“中樞神經系統”，約占eVTOL價值量的20%。航電系統是飛機上所有電子系統的總和，是飛機平臺實現信息獲取、傳輸、處理和應用的核心系統，其中飛控系統則是飛機最復雜的系統之一，承擔飛行器航跡規劃、姿態控制和飛行增穩等核心功能，主要通過響應飛行員的操作指令以實現對飛機姿態的閉環控制。飛行器的控制需要進行模型仿真搭建、控制律設計、飛控系統設計和底層軟硬件設計等，eVTOL多采用分布式動力系統布局因而對飛控系統設計提出較高要求。根據《Lilium Analyst Presentation》，Lilium Jet單機價值量為250萬美元，動力系統/結構和內飾/航電和飛控/能源系統/裝配件分別占到40%/25%/20%/10%/5%，航電和飛控系統約占整機價值量20%。

圖表12：Lilium Jet eVTOL產品價值拆分

資料來源：《Lilium Analyst Presentation》，中金公司研究部

圖表13：飛控系統通過響應飛行員的操作指令實現對飛機姿態的閉環控制

資料來源：邊界智控官網，中金公司研究部

eVTOL飛控系統遵循“電傳操縱-自動飛行-自主飛行”的發展路徑。飛行器飛控系統早期采用機械式傳動系統，通過飛行員操作操縱桿實現飛行器飛行姿態和飛行軌跡的控制，具有重量大、反饋不靈敏和傳動滯后等缺點。電傳操縱（Fly-by-wire, FBW）使用電子信號替代機械傳動，通過飛控計算機對各個舵面發出控制指令，逐漸成為當前主流的飛控系統。電傳操縱技術是eVTOL發展的重要技術推動力，隨著飛控技術的進步，我們認為eVTOL有望從電傳飛控發展到自動飛行，甚至實現自主飛行的終極目標。

在電傳操縱的基礎上，近年來SVO（簡化飛行操縱）成為eVTOL的重要發展方向。為了實現eVTOL 旋翼和固定翼在同一套系統下進行飛行操控，近年來學術界和工業界開始探索如何設計采用簡化飛行操縱(Simplified Vehicle Operation, SVO)作為eVTOL的核心飛控機制。通用航空制造商協會（GAMA）對SVO的定義為能為飛行員或操縱員降低執行飛行相關任務復雜度并且同時提升安全性的飛行系統、界面、操作和訓練方式。對于eVTOL的SVO設計目前還沒有形成統一規范，典型案例如德國慕尼黑工業大學采用左右兩個操縱桿形式進行操縱，美國Skyryse公司直接利用平板進行交互設計。

SVO趨勢下eVTOL飛控價值量有望提升。SVO本質是在某些復雜操作上用軟件替代飛行員手動操縱，相當于“半自動”的控制模式，因此SVO也是飛控系統從手動飛行進階至自動飛行乃至自主飛行的關鍵步驟。目前許多主機廠在第一代 eVTOL飛機設計上采用了有駕駛員的方案，但面對氣動效應復雜的旋翼與固定翼狀態之間的過渡階段，飛行員很難像自動控制系統一樣做到每秒數百次以上精密調整各個動力單元與氣動舵面來保證飛機的穩定可控，因此使用飛控軟件在部分操作上代替飛行員對實現SVO至關重要。但相應地SVO對于eVTOL飛行包線等運行要求更為嚴格，對飛控系統功能、架構、安全性等方面也提出更高要求，我們認為SVO趨勢下eVTOL飛控價值量有望提升。

導航系統：設備的高性價比為發展趨勢

低空飛行器對導航系統有以下要求：

? 針對低空飛行器專門設計：低空飛行器導航系統應包含大氣數據系統、磁羅盤、GNSS接收機和慣性測量單元：1）大氣數據系統能夠測量大氣總溫、靜壓和總壓；2）磁羅盤測量實時磁場三維矢量信息用以修正航向；3）GNSS接收機采用航向測量功能板卡，保證快速完成導航系統初始化并進入最優性能；4）組合導航算法需要針對低空飛行器空中運動進行動態優化。濾波器應具備高穩定、高性能與對準模式等不同構型，自帶故障診斷和容錯降級的功能，能夠監測并識別傳感器故障，能夠很好地解決低空飛行器機型羅盤易受干擾，大氣高度計算受地面效應影響嚴重等問題。此外，導航產品在設計時也需要充分考慮與低空飛行器多余度飛控系統以及空管系統的接口關系與數據交聯。

? 面向適航的研制過程：為滿足低空飛行器適航取證要求，低空飛行器的導航系統自產品研發之初就需要考慮適航審定的要求：以航空業標準DO-254、DO-178C、ARP4754A作為硬件、軟件研制以及總體研制過程的指導標準；以DO-334、DO-384作為導航系統的研制指導標準。根據DO-334標準，在不考慮GNSS定位修正的情況下，導航產品應滿足A3-H3-T7等級類別；根據DO-384 GNSS輔助慣性導航標準，導航產品應滿足Category C-Subcategory 2級別。

? 高完好性和高可靠性：低空飛行器適航取證要求導航系統具備高完好性和高可靠性。根據傳感器觀測值的不同，劃定不同的導航模式，限定各個輸出導航信息的有效性；必要時系統進行導航降級或重新初始化，優先保證姿態與速度信息的有效性與可靠性。

? 高性價比器件選型：市場上大多數低空飛行器對高性價比的機載導航設備需求迫切，工業級組合導航普及度高而且供應鏈完善，成本相對較低，近年來高性能工業級器件日益成熟，可能成為解決低空飛行器導航系統成本的思路之一。

海外傳統航電系統企業擁有豐富的適航經驗，海外低空飛行器廠商較多選擇此類配套商合作。海外低空飛行器主機廠較多選擇城市內或者城市間高安全等級客運級飛機的產品路線，因此主要選擇第三方航電系統供應商合作，如Honeywell、Garmin等。2023年Honeywell宣布在新一代電動飛行器領域已經獲得超100億美元的訂單，公開客戶有Vertical、Lilium、Supernal等。新興初創公司大多集中在自主飛行、AI、網絡通訊安全等領域，且大多作為Tier2級別供應商服務Honeywell等，如Daedalean；少數直接服務于整機廠商，如直接服務于Volocopter的Near Earth Autonomy。

國內大所具有完整航電系統研發經驗，部分民企積極參與低空飛行器航電系統研發配套。國內部分供應商有完整的航電系統研發經驗。上述供應商目前在低空飛行器航電系統開發工作上投入較少，且產品難以適用于低空飛行器低成本的需求。Honeywell等傳統海外航電系統優勢企業尚未直接配套于國內廠商，考慮大國博弈情況我們認為未來與海外航電廠商的合作也將面臨一定的挑戰和風險。低空經濟作為新質生產力，國產化必然是核心要求。

汽車巨頭入局低空經濟，有望以汽車電子先進技術賦能低空飛行器飛控發展。汽車電子領域域控制器將原本需要多個ECU實現的核心功能集成，加上數據交互標準化接口，大幅降低車載電子系統的開發和制造成本。當前航空電子和汽車電子均正從分布式聯合架構向綜合集成式架構轉變，隨著眾多汽車廠商布局低空飛行器，我們認為他們在帶動汽車、航空上下游供應鏈發展的同時，有望嘗試成熟的汽車電子先進技術如智能座艙、自動駕駛等的應用和優化，推動低空飛行器飛控系統發展。

圖表14：車企入局有望賦能低空飛行器飛控行業發展

資料來源：各公司官網，航空產業網，中金公司研究部

動力系統：低空飛行器動力系統壁壘較高，頭部企業先發優勢明顯

電機電控：動力系統未來或以純電為主，混動成為有效補充

電動系統直接決定了飛行器的諸多關鍵性能，分布式電推進設計技術普遍應用。電推動系統的尺度效應是低空飛行器可以進行分布式動力系統設計的前提。相較于傳統動力形式，電推動系統具有尺度效應（功率相對尺度是獨立的）的天然優勢，即不論電機電控的功率是否分散，功率比重和效率基本不變，但縮小燃油發動機尺寸其質效比會受到很大影響。電推動系統的尺度效應大大增加了飛行器總體設計的自由度，也是低空飛行器可以采用分布式動力架構的前提。

路線之辯：工信部發文未來主攻純電，兼顧混動及氫動力等其他路線。我們認為，類似新能源汽車混動路線在動力電池技術突破前是提升能量密度的重要手段，未來或有望以純電為主，兼顧其他路線。復盤新能源汽車的動力技術演進路線，早期電池性能尚未達到理想狀態時混動是實現長續航里程的較優選擇。當前國內多數低空飛行器采用純電路線，但海外本田、Horizon Aircraft等也通過混動技術來實現長距離航程，航程可達300-500km，而純電航程多數為50-250km左右。2024年3月工信部與其他三部門聯合發布的《通用航空裝備創新應用實施方案 （2024-2030 年）》強調開展 400kW 以下混合推進系統研制、推進 250kW 及以下航空電機及驅動系統規模化量產以及 500kW 級產品應用驗證，并提出以電動化為主攻方向，兼顧混合動力、氫動力、可持續燃料動力等技術路線，加快航空電推進技術突破和升級。

圖表15：混動及純電的航程和速度散點圖（紅圈中的為混動技術路線，其余為純電）

資料來源：各公司官網，中金公司研究部

? 純電：純電推進系統主要由電池和電推力系統組成，不需要發動機，使得低空飛行器具有零排放、低噪音等眾多優點。短期來看，電池技術對飛行器載重、航程形成制約，但隨著固態電池、鋰金屬電池等進一步突破，我們認為純電技術路線有望打破此前掣肘。

? 混動：由發動機和電機共同組成推進系統，一定程度上類似混動汽車的動力系統架構。根據發動機和電機的工作關系可以將其混動類型進一步劃分為串聯結構（耦合關系）和并聯結構（解耦關系），核心區別在于電機與發動機是否解耦。

?  并聯：發動機和電機共同驅動推進器（螺旋槳/涵道風扇），電機主要起蓄能及引擎輔助作用。并聯的結構優點在于當發動機未能在最佳工況點運行，電機可以補充提供不足的功率，但如果發動機本身做功超過飛行所需，則電機可以吸收多余能量，因此整體的推動系統效率較高。缺點在于發動機的存在使得傳動機構仍然復雜，一定程度上制約了混動系統的綜合性能。一般的工作模式為，在垂直起降階段發動機和電機共同提供動力需求，巡航階段電機切換至輔助模式或者蓄能模式。

?  串聯：電機負責驅動，發動機為電機提供能量。串聯結構主要是通過渦輪發電機驅動來為分布式電推力系統的多個電機提供動力，這樣的結構雖然相對更為復雜，但是卻大大提升了整體飛行器結構設計的自由度。空客的Airbus和NASA的N3-X均采用這樣的技術路線。

電機、電控等核心部件均圍繞著更高功率、更高效的動力系統演化、迭代。

? #1 電機：電機設計的核心要點在于高功率密度、高扭矩密度，電動飛機功率密度與高端汽車電驅接近，但是扭矩密度遠超傳統汽車。電動飛機的電機特點為低速高扭，以羅羅150kW的EPU電機為例，我們測算其扭矩密度約為34.2N·m/kg，而汽車電機領域代表性的埃安汽車夸克電驅扭矩密度約為14.8Nm/kg，約為羅羅的1/2。此外，松正、EMARX的扭矩密度也多為10-20Nm/kg，但主流電驅及匯川技術的扭矩密度約為10Nm/kg左右。此外，新能源車電機也難以滿足飛行器電機的高帶寬轉速控制等需求特點。

圖表16：電動飛機的電機相較于汽車電機單位扭矩密度更高

注：松正電機的功率和質量范圍取其max值進行計算 資料來源：各公司官網，中金公司研究部

從特殊應用無人機到物流配送無人機再到eVTOL，功率等級不斷提升。功率在4kW-30kW之間為小功率產品，50-175kW為中功率產品，200kW~2-10MW為大功率產品，其中小功率產品主要應用于特殊應用、物流配送無人機等；中功率產品則主要應用于載人eVTOL等；大功率產品主要用于長航程電動支線飛機。

當前低空飛行器電機大多為軸向/徑向電機，未來飛行器電機的“圣杯”為超導電機。低空飛行器電推動系統的電機主要為永磁同步電機，包括軸向磁通電機和徑向磁通電機兩類，其中軸向磁通電機的定子和轉子部分軸向相對配置從而保持徑向長度一致，而徑向磁通電機則將轉子裝配于定子內部，從而保持軸向長度一致。其中軸向磁場永磁電機有更短、更直接的磁通路徑，效率和功率密度更大，也因其高緊湊性及高轉矩密度受到廣泛關注。

? #2 電控：電控的開發需要滿足適航標準電驅系統的正向開發流程，主要是滿足軟硬件的高可靠性系統設計需求。分布式電推進系統中電控裝置重量占整體電氣系統總重量的比重超過30%，直接影響飛機的飛行效果和運動能力，因此需要適應更嚴格的適航標準。電控的適航標準主要遵循DO-178、D0-254、D0-160。此外電機與電控的對應關系也并不完全是一對一，以羅羅的兩款飛行器電機為例，其150kW的EPU主要由一套電機和兩個電控組成，350kW的飛行器EPU則由一套電機和四個電控組成。

圖表17：電機控制器的適航開發過程示例

資料來源：中國電源學會CPSS，中金公司研究部

電池：要求高性能、高可靠，半固態/固態鋰電池或為主要技術路線

電池是目前制約低空飛行器商業化推廣的核心部件。電池主要為電機以及機載電器供能，在eVTOL成本中占比約15-20%。電池的性能決定了飛行器的續航里程、飛行速度、載重能力等關鍵指標，是目前低空飛行器商業化的核心瓶頸環節之一。低空飛行器對電池性能、安全可靠性的要求要大幅高于其他電池應用場景。

低空飛行器電池技術路線發展集中在半固態鋰電池、固態鋰電池、氫燃料電池三個方向

? 半固態鋰電池產業化加速落地，是目前主流選擇的方向。

?  半固態鋰電池采用固態和液態電解質混合設計，通常含有5-10%液相。相較于液態鋰電池，半固態電池具有更高的安全性能，內部熱擴散風險更低，并且通過匹配高比能的材料體系，如高鎳正極以及硅碳/鋰金屬負極，可以獲得較高的能量密度。目前第一代量產的半固態電池能量密度普遍在280-360Wh/kg區間，根據衛藍新能源、清陶能源等規劃，下一代半固態電池能量密度有望提升至400Wh/kg以上，可基本滿足低空飛行器續航的需求。

? 當前半固態電池以氧化物+聚合物復合為主，聚合物主要用于改善截面特性。因氧化物路線可較好地兼容當前液態鋰電池的材料、工藝、設備，2023年以來產業化落地呈現加速態勢。我們認為，隨著半固態電池在新能源車端應用推廣，有望帶動產業鏈規模化降本以及產品性能、制造工藝的持續改進和提升，為低空飛行器半固態電池應用奠定基礎。

? 目前國內eVTOL在取證機型主要以半固態電池方案為主。但因半固態電池能量密度存在天花板，在大載重和超長續航場景中應用或存在限制。

圖表18：半固態在新能源車、低空飛行器上率先產業化落地

注：統計時間截至2024年10月 資料來源：公司官網，交易所投資者互動平臺，中金公司研究部  

? 全固態鋰電池、氫燃料電池或是低空飛行器電池終局之選，適用于長續航和大載重。

?  全固態鋰電池：全固態鋰電池使用固態電解質完全取代電解液，安全性、能量密度較半固態電池更高，能量密度有望提升至500Wh/kg以上，是理想低空飛行器電池技術路線之選。其中硫化物技術路線因電導率高，在能量密度、循環壽命、快充性能方面具備優勢，與低空飛行器電池的性能需求較為適配。但當前硫化物固態電池仍有較多技術難點待解決，除了共性的鋰枝晶生長以及界面問題外，硫化物電解質制備過程對濕度、空氣敏感，遇水易發生化學反應產生硫化氫有毒氣體并降低電導率，因此制造工藝難度高、造價昂貴，需要開發全新的工藝和設備(比如干法電極技術等)。2024年以來，國內硫化物固態電池技術獲頭部企業華為加碼。海外企業在硫化物技術路線布局時間較早，目前日本豐田具有全球最多的固態電池專利；韓國主要由三星SDI、LGES等龍頭電池企業布局；美國布局以初創企業為主，如Solid Power等。根據企業界規劃，硫化物全固態電池規劃量產時點普遍在2027-2030年。

?  氫燃料電池：氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置，根據電解質的不同，氫燃料電池大致分為質子交換膜燃料電池（PEMFC）、堿性燃料電池（AFC）、磷酸鹽燃料電池（PAFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）。目前較適合飛機使用的氫燃料電池技術為低溫質子交換膜（LT-PEM）燃料電池[1]，這種技術除了能夠增加能量的存儲量，還能夠幫助系統實現載荷追蹤和峰值調整以優化氫燃料電池的體積。

圖表19：氫燃料電池分類與性能對比

資料來源：《質子交換膜燃料電池關鍵材料與技術》（劉建國，2021），中金公司研究部

零部件：輕量化、高性能為發展趨勢

結構材料：輕量化需求迫切，鎂鋁合金/碳纖維復材廣泛應用

航空飛行器輕量化需求迫切，鋁鎂合金機遇涌現。參考汽車行業，輕量化可從工藝、結構、材料入手，工藝包括高壓鑄造成型和半固態成形等制造工藝和激光焊接等連接工藝，結構包括整車及零部件的結構拓撲、尺寸和形狀等方面的優化，材料方面主要是采用鋁合金、鎂合金、碳纖維等相對較輕的材料替代高強度鋼、鑄鐵件等。鋁合金材料的密度僅為鋼材的1/3，且加工難度低、成本低、抗拉強度高、導熱性能優秀，在汽車輕量化中大量應用。鎂合金減重性能優秀，其密度只有鋁合金的2/3，高強度鋼的2/9，且比強度高于鋼和鋁，同時散熱性能、抗震降噪性能更好，也開始越來越多地應用在輕量化結構中。

圖表20：航空器結構輕量化材料性能比較

資料來源：Wind，《新能源汽車及其輕量化技術發展現狀與趨勢》(熊自柳等,2020)，中金公司研究部

碳纖維復材應用于低空飛行器主結構/推進系統/內部結構/動力系統，其中主結構和推進系統約占碳纖維復材使用總量的75%~80%。低空飛行器碳纖維復材應用部位廣泛，可應用于主結構、推進系統、內部結構以及動力和航電系統。典型eVTOL 12%(無固定翼)~25%(固定翼)的起飛重量為結構重量，其中復合材料零件的結構重量占比可高達60%~90%[2]。根據 Stratview Research，eVTOL使用復合材料約有 75%~80%用于結構部件和推進系統，12~14%用于墻隔板、座椅等內部結構，8~12%用于動力和航電系統等。

圖表21：eVTOL復合材料使用的主要部位

資料來源：Stratview   Research，時的科技官網，中金公司研究部

圖表22：復合材料在eVTOL不同部位應用比例

資料來源：Stratview  Research，中金公司研究部

安全系統：抗墜撞性設計和整機降落傘確保eVTOL急墜安全

eVTOL在城市低空復雜場景下運行，安全設計是eVTOL設計中的核心要求。eVTOL一般在高密度交通流和復雜城市地形環境下運行，密集的建筑群減小了eVTOL緩解突發事故的裕量。如何降低非預期事故對機上及地面人員的影響，是eVTOL安全性研究的重點。2022年12月，NASA在一項eVTOL墜撞測試中根據試驗假人的狀態確定了兩個主要的傷害來源，分別是地板和座位的沖擊以及機身頂部結構的倒塌。與傳統航空運輸相比，eVTOL由于降低了飛行高度且在城市地區運行，加之新穎的飛行器配置和推進裝置（如高壓電池），帶來了新的安全挑戰。因此，在eVTOL設計研發過程中，安全系統是設計重點之一。

抗墜撞性設計和整機降落傘在航空級安全設計中較為常見。對于航空級的安全設計，當今前沿研究提出包括滑翔（固定翼）、被動旋翼自轉、安全氣囊、外部能量吸收系統、板下系統等方式減緩沖擊載荷，但是部署在eVTOL中時也面臨效果有限或技術成熟度問題。抗墜撞性設計和整機降落傘是兩種具有裝機實例的eVTOL安全設計考量。

座椅：高度定制化的高性能要求部件，市場份額向頭部企業集中

航空座椅性能要求較高，單椅價值量超萬元。當前國內尚未明確低空飛行器座椅產品的技術規范要求，考慮到eVTOL作為航空飛行器，其技術標準或可參考民航飛機座椅要求。座椅是民航飛機內飾的主要組成部分，占民航飛機內飾成本接近30%，高附加值主要源于兩方面：1）航空座椅需符合阻燃要求，舒適性要求更高，需要滿足極其嚴格的動載測試和耐用性測試，以最大程度保證乘客安全；2）航空座椅對輕量化要求高，目前航空鋁合金、碳纖維等已經在航空座椅領域廣泛應用。目前飛機座椅的單椅價值量超過萬元，頭等艙的高端座椅價值量高達數十萬元，并隨著碳纖維等高端輕量材料不斷滲透，單椅價值量呈持續上升趨勢。

航空座椅定制化程度高，行業供應資質門檻高。不同機型、不同航空公司航空座椅的小桌板、配色、觸摸屏、閱讀燈都需要經過反復的構思和調試，整個設計開發的流程包括招標、設計、報價、規格、供應商、供應鏈、產品的工業化、適航取證等諸多環節，平均開發時長高達1-2年，高端的商務艙座椅甚至需要2-3年的設計和研發。商用航空產業鏈多數零部件都需要單獨審核認證，因此我們認為具備航空資質認證的供應商具備領先優勢。

空管系統：低空經濟的空管系統需要如何建設？

空管系統是保障民航飛行安全和空中交通有序運行的核心系統。空管系統由信息處理系統、外圍設施、地面物理基礎設施構成，利用通信、導航和監控系統對航空器飛行活動進行監視和控制，保障民航空中交通安全。根據ICAO發布的《Global Air Navigation Plan 2016-2030》(2016)，通信、導航、監視/空中交通管理（CNS/ATM）系統是保障空中交通有序運行的關鍵，其中信息處理系統用于完成空中交通流量管理、管制與指揮等；通信、導航、監視系統通過無線電設備、地面及衛星導航設備、雷達監視設備等設施完成態勢感知與信息傳輸。空管地面物理基礎設施包括機場、起降點、飛行器集散中心等。

系統：智慧化空管是發展趨勢

低空智聯網聯通數據服務、空域管理、航空器運營等環節，是低空空管系統發展的必然路徑。低空智聯網是依托包括4G/5G通信、衛星互聯網、北斗系統、雷達等監視系統的天空地基礎設施，協調各級空管部門、安全應急部門和基建保障部門關系，建立數字化的低空運行環境，實現智能化的空域設計和航路規劃，是未來低空空管系統發展的必然路徑。當前，多個地方政府都在開展低空智聯網設計思路的探討工作，將低空空域監視、移動互聯網、衛星導航、大數據、云計算、人工智能等新技術與低空經濟產業進行融合，推動低空經濟發展。

圖表23：低空智聯網是低空空管系統發展的主要方向

資料來源：《淺析低空智聯網與無人機產業應用》（樊邦奎等，2021），2024（第四屆）民航空中交通管理科學技術交流會，中金公司研究部

設施：構建低空智聯網生態的核心

物理基礎設施：提供起降輔助、飛行服務的重要設施

物理基礎設施提供起降輔助、飛行服務等保障，是空管的重要環節之一。物理基礎設施包括機場、起降平臺、飛行服務站等，提供飛行活動物理保障。

圖表24：物理基礎設施包括機場基建、垂直起降飛行器起降平臺等

資料來源：民用機場管理條例，圣翔航空官網，民航局《通用機場空管運行管理辦法》，民航局通用機場信息管理系統，通用航空飛行服務站系統建設和管理指導意見（試行），中金公司研究部

監視：ADS-B成為先進空管技術發展方向，有望進一步拓展應用空間

多種空管監視方式融合成為保障飛行安全的必然趨勢，高集成度、低成本、輕量化的ADS-B機載設備需求廣泛。空管監視主要指針對空中飛行航空器的監視，以此提高空中交通運行的安全性和效率。按照監視技術和實現方式的不同可以分為一次雷達、二次雷達、ADS-B和多點相關定位等，目前多種監視技術的綜合應用成為保證飛行安全、管理空域流量的必然趨勢。與一次/二次雷達及多點定位系統相比，ADS-B以導航衛星為數據源，具有覆蓋范圍廣、更新周期短、建設成本相對較低的優勢，是未來民航監視技術的重要發展方向。同時，星基ADS-B、ADS-B結合北斗等先進技術能夠進一步提升ADS-B監視性能水平。根據《ADS-B技術在低空空域安全中應用的現狀與展望》（陳曉等，2022），在低空空管領域，高集成度、低成本、輕量化的ADS-B機載設備需求廣泛，部分無人機通過加裝ADS-B IN設備監測客機飛行信息，例如DJI Air 2S內置ADS-B接收器以實現對載人飛機的自動避讓。我們認為，伴隨ADS-B機載設備先進性升級及輕量化發展，ADS-B機載設備或將進一步打開低空領域應用空間。

圖表25：ADS-B具備高精度、低成本等優勢

資料來源：《空管監視系統中的無線通信技術及安全性分析》（李丹等，2020），《面向機載綜合監視系統的 ADS-B 技術綜述》（王飛等，2023），《基于ADS-B的通用航空監視系統規劃》（耿文博等，2022），中金公司研究部

通信：5G-A實現“通感一體”，衛星互聯網有望成為重要補充

? 5G-A：覆蓋300m以下空域，滿足大部分低空業務需求

5G-A的演進為低空經濟發展奠定了技術基礎，上下行帶寬進一步擴容賦能高質量的通信能力。5G-Advanced（即5G-A）是現有5G的進一步增強。在產業界的共同定義下，目前5G-A已經形成了包括下行萬兆、上行千兆、毫秒級時延、千億聯接、通感一體、內生智能等能力愿景[3]，這些關鍵能力有望促進低空經濟的通信性能升級與感知能力升級。根據IMT-2020(5G)推進組[4]，與5G基礎版本相比，5G-A有望使上下行速率提升10倍、連接密度提升10倍、時延進一步降低，并將定位精度提升至厘米級。同時，根據IMT-2030(6G)推進組[5]，6G移動通信網絡有望進一步實現幾十Gbps的用戶體驗速率、100個/m2的連接密度、亞毫秒級空口時延與厘米級感知定位精度。我們認為，低空經濟應用場景下較高的上行帶寬需求、高密度無人機群的通信需求以及B端業務低時延的需求，都有望被5G-A以及6G的移動通信網絡的能力所滿足。

5G-A可實現通信感知一體化，能夠以較低建設成本實現連續組網。感知與通信的底層原理具有共通性，都是借由無線信號實現對應功能；兩者的硬件都是濾波器、放大器、天線等射頻器件，可復用性較強。因此，業界開始探索“共用同一套基站設施，同時實現感知和通信兩個功能”的可能性，以高性價比的方式增強網絡能力，“通感一體”已被IMT-2020(5G)推進組作為5G-A的關鍵技術之一。5G-A復用已經密集建設的基站設施，一方面，在“低慢小”飛行器的探測上呈現出較傳統雷達感知系統更優的效果；另一方面，5G-A能夠以整體較低的建設成本，實現連續組網，減少感知盲區、提高探測精度（而傳統感知系統由于成本高昂，難以實現密集部署，感知覆蓋范圍較為有限）。我們認為，5G-A有望在低空感知方面發揮重要作用。

圖表26：5G-A通感一體低空通信組網

資料來源：樊明波等《5G-A通感一體低空通信組網策略研究》（2024年），中金公司研究部

? 衛星通信：覆蓋300m以上空域，提供泛在的網絡連接

衛星通信具有覆蓋面積廣、通信傳輸距離遠等優勢，有望對地面網絡形成補充。衛星通信利用人造衛星作為中繼站轉發無線電波，實現多個地面設備之間的通信。按照軌道高度劃分，衛星可分為高軌、中軌、低軌三大類。其中，以GEO（地球靜止軌道）為代表的高軌道衛星，能夠用少量衛星實現地球的全方位覆蓋；LEO（低地球軌道）位于離地面300-2,000公里的近地軌道，通過大量衛星形成的星座可以實現對地球全域的無縫覆蓋。我們認為，衛星通信能夠滿足300米以上低空空域的通信需求，且其全域覆蓋的特征能夠彌補地面網絡覆蓋不足的缺陷，有望在低空經濟時代成為5G-A技術的重要補充。

低軌衛星優勢凸顯，適配低空經濟發展需求。對終端用戶而言，軌道高度的降低可以縮短通信時延，提高數據傳輸速率；同時與傳統地面基站相比，不受到地形和環境的影響，覆蓋范圍提升。對運營商而言，低軌衛星具備體積小、重量輕的優點，一箭多星的發射技術有望進一步降低發射成本，較GEO組網的成本優勢逐漸顯現。根據中國無線電協會，截至2024年5月全球在軌衛星數量為9,770顆，其中低軌衛星數量占比達91.5%。我們認為，低軌衛星與低空經濟業務需求適配，低空經濟的發展有望加速低軌衛星互聯網的建設部署。

圖表27：天地一體化網絡應用示意圖

資料來源：中國移動《5G-A新能力與產業發展白皮書》（2022年），中金公司研究部

導航：北斗天地協同數字化底座是低空空管體系的重要基礎

基于北斗的低空高精度立體交通圖建設是解決低空飛行器有序飛行的關鍵。未來低空空域千萬級乃至更大規模無人機和有人機的融合飛行需求對導航體系提出較高要求，解決這一難題的核心是建設統一的低空高精度立體交通圖網絡，目前在浙江、安徽、上海、廣東等地已經開始試點。安徽合肥駱崗公園無人體系城市級應用示范項目采用北斗伏羲全球領先的GeoSOT地球網格剖分理論體系，通過建設管控中心和數據中心，對運行底圖、協議接口、管控界面、技術數據、標準規劃、運行流程等進行統一規劃和建設，圍繞無人物流、無人配送、城市立體交通和城市智慧治理等領域在駱崗公園打造無人系統融合運行應用場景，首次實現低空空域資源和地面路網資源、多種無人系統在同一套管控框架下協同運行。我們認為，未來北斗天地協同綜合時空網絡或將為低空空管體系提供數字化底座，為低空空管無人化、精準化和智能化的發展提供助力。

圖表28：合肥駱崗公園——國內首個全空間無人體系城市級應用示范項目

資料來源：北斗伏羲官方公眾號，中金公司研究部

氣象：高性能相控陣雷達提升氣象監測精度，氣象服務為低空經濟護航

低空飛行對氣象條件敏感，氣象保障能力有望迎來升級。低空空域氣象環境對低空飛行有明顯影響：1）低空空域中對流強烈、天氣變化多樣、能見度低，同時存在溫室梯度大、氣壓分布梯度大等特點，對飛行活動造成不利影響；2）低空飛行器輕量化、速度慢、體積小的特點導致其飛行過程中對惡劣天氣適應能力差，且大多數低空通用航空器沒有安裝機載氣象探測設備。我們認為，氣象保障建設配套升級是低空空管的關鍵環節之一。低空飛行活動中氣象信息服務需要達到米級、小時級/分鐘級高精度，地面端氣象站信息向低空端飛行器傳輸需要高效數據傳輸方法協同。從產業發展角度來看，深圳市氣象局提出氣象三張網，包括用于提升低空氣象監測能力的“氣象監測網”、用于提升低空氣象服務保障能力的“氣象數字網”和賦能相關技術服務業的“氣象賦能網”。我們認為，氣象服務高精度的趨勢有望帶動氣象雷達及氣象數據服務的發展。

氣象服務精細化升級，高性能相控陣雷達有望打開增長空間。伴隨氣象服務精度要求提升，雷達覆蓋范圍要求提升，相控陣雷達相較于目前布網中廣泛使用的機械式雷達具備高分辨率優勢，在高密度氣象雷達組網中應用空間廣闊。《粵港澳大灣區氣象發展規劃（2020－2035年）》（中國氣象局，2020）明確在大灣區建設由40部相控陣雷達及其他氣象雷達組成的高密度試驗網，多普勒雙偏振組網雷達增至15部，參考納睿雷達X波段雙極化相控陣天氣雷達整機系統單價約700萬元，我們估算得到大灣區氣象雷達組網成本約為2.8億元。我們認為，低空飛行活動中基于航路網的氣象監測需求復雜度高于傳統氣象監測，高性能相控陣雷達市場空間有望進一步打開。

圖表29：有源相控陣雷達為氣象雷達發展趨勢

資料來源：納睿雷達招股說明書，中金公司研究部

應用場景：低空經濟發展，哪些領域商業前景更可觀

應用場景：遵循“載物—載人”“旅游—交通”的次序

低空經濟應用場景的落地有望遵循“載物—載人”“旅游—交通”的次序。低空經濟已經在測繪、巡檢、消防、物流、旅游、交通等場景進行了較多商業化探索。我們認為低空經濟應用場景的落地有望遵循“載物—載人”“旅游—交通”的次序：1）無人機在測繪、巡檢、消防等領域已經成熟應用，末端物流領域也已逐漸進入常態化商業運營，在干支線領域正處于探索發展階段；2）eVTOL在載人方面有望首先應用于范圍小、可控性高的景區觀光旅游領域，后續有望逐步實現城內、城郊及城際點對點的空中交通。

圖表30：低空經濟的主要應用場景

資料來源：《2024中國低空經濟報告》（前瞻經濟研究院，2024），中金公司研究部

載物：植保、測繪、巡檢、安防應急、物流

#1 植保：作業效率遠高于人工，已實現廣泛應用

農林植保無人機具有多重優勢，已實現廣泛應用。農林植保無人機是指用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，該型無人機由飛行平臺（固定翼、單旋翼、多旋翼）、GPS飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或GPS飛控實現噴灑作業，可噴灑藥劑、種子、粉劑等，主要用于噴施農藥防治大田及果樹作物主要病蟲害。

2023年末我國植保無人機保有量已達14萬臺，Frost&Sullivan預測2026年市場規模有望達250億元。近年來，我國植保無人機的數量在持續快速增長。2012年第一架單旋翼植保無人機投入使用，2014年第一臺多旋翼植保無人機投入應用，2016年飛控平臺進入航化作業，黑龍江全省保有植保無人機超過900臺，作業面積達280萬畝次。截至2023年末，我國植保無人機保有量已經突破14萬臺，無人機植保面積也超過11.03億畝次。根據Frost&Sullivan，2021年我國農林植保無人機市場規模約為131億元，到2026年有望達250億元，市場規模復合增速約為14%。

圖表31：我國植保無人機保有量和作業面積（左）和我國農林植保無人機市場規模（右）

資料來源：Frost&Sullivan，中金公司研究部

#2 測繪：傳統衛星遙感測繪和有人機測繪的重要補充

無人機是高精度測繪領域的重要工具之一，“數字低空遙感”成為測繪領域新興發展方向。無人機具有機動靈活、經濟便捷等特點且能夠方便獲取高分辨率影像，因此采用無人機航攝測量大比例尺地形圖能夠大幅度降低工作量，進而提高工作效率。無人機通過搭載相機、激光雷達、光學相機等任務載荷獲取測繪與地理信息數據制作實時實景地圖，使“數字低空遙感”成為測繪領域的新興發展方向。無人機測繪可廣泛應用于國家重大工程建設、國土監察、資源開發、新農村和小城鎮建設等方面。

多旋翼無人機適用低空、小面積作業場景，垂直起降固定翼無人機適用高空、大面積作業場景。低空、小面積作業的場景對測繪精度及操作靈活性都具有較高要求，多旋翼無人機具備低空巡航、空中懸停、高精度作業能力等優勢，可以滿足作業需求。高空、大面積作業的場景則對測繪效率、惡劣環境適應性、起降便捷等有較高要求，垂直起降固定翼無人機具備高作業效率、環境適應性強、無起降場地要求等特點，可以滿足作業需求。

圖表32：無人機在測繪與地理信息領域的主要應用場景

資料來源：縱橫股份招股書，中金公司研究部

#3 巡檢：無人機巡檢是人工巡檢的有效替代方式

無人機巡檢領域目前主要的應用場景涵蓋電網巡檢和油氣管路巡檢。

? 電網巡檢：指利用無人機搭載可見光、紅外、紫外、激光雷達等檢測任務載荷對輸電線路進行飛行巡檢，發現并排除線路的故障和隱患。國家電網、南方電網等電網公司負責全國電網運營的主要工作，同時也承擔著輸電線路的日常巡檢、維護等工作。目前，電網公司主要采用人工巡檢、載人直升機巡檢、無人機巡檢等方式開展輸電線路的巡檢工作，三種巡檢方式可互相替代。電網巡檢無人機具有機動靈活、安全性高、成本低、環境要求低，便于攜帶和運輸等優勢。隨著技術的成熟，工業無人機將成為電網巡檢更為有效的工具，合理配置資源、提高電網巡檢效率的優勢將不斷凸顯。

? 油氣管線巡檢：石油、天然氣管道作為國家的能源動脈，其安全性顯得尤為重要，油氣管道巡檢是保障其安全生產的重要手段。油氣管線作業區域具有距離長、范圍廣、寬度窄等特點，無人機機動靈活、環境適應能力強，適合應用于油氣管線的巡檢。根據國家統計局數據，我國管道輸油（氣）總里程由2013年的9.85萬千米增長到2023年的14.76萬千米，CAGR為4.13%。根據《“十四五”現代能源體系規劃》，到2025年全國油氣管網規模將達21萬千米左右。油氣管線工業無人機巡檢潛在市場空間廣闊。

圖表33：我國管道輸油（氣）總里程（萬千米）

資料來源：國家統計局，中金公司研究部

圖表34：無人機油氣管線巡檢主要應用場景

資料來源：縱橫股份招股說明書，中金公司研究部

#4 安防應急：無人機在安防監控和應急領域發揮不可替代作用

無人機在定點監控和應急場景可廣泛應用。無人機具有飛行靈活性高、投入成本低、隱蔽性強等特點，并且擁有實時追蹤目標、快速到達現場、高空遠眺的能力，因此非常適用于刑事偵查、交通管理、日常巡檢、公共安全、應急災害響應等場景，逐漸在安防監控與應急領域發揮不可替代的作用。定點監控和應急場景需要多旋翼無人機搭載高清數碼相機、攝像機、空投裝置、高音喇叭等模塊，完成空中偵查、特殊物品投送等不同的任務，輔助警務、執法、救援等人員更高效更安全地執行任務。大面積監控和應急場景，則需要無人機快速將全部現場信息清晰傳達回指揮中心以便決策，垂直起降固定翼無人機具備保證隨時隨地起降的能力，可以第一時間完成對大范圍目標地區的拍攝全覆蓋，并搜集環境、人員等信息。

#5 物流：構建多層次配送體系，運營場景逐漸拓展

頭部物流企業競相探索無人機物流，無人機物流配送已初具規模。無人機物流使用無人機空運代替支線及末端傳統陸運，具有效率高、規模化成本低等優勢，亞馬遜、京東等傳統物流企業自2013年起開始探索無人機配送模式。美團已獲得《特定類無人機試運行批準函》和《通用航空企業經營許可證》等運營許可證，并在多個城市落地了數十條航線，累計完成用戶訂單配送超22萬單。2023年來全國新增無人機物流航線批量落地，無人機物流應用已初具規模。

無人機物流體系由干、支、末三類航線構成，無人機及基礎設施的要求各有不同。1）城市末端物流：城市內10km以內短距物流服務，主要使用小型多旋翼無人機執行快遞投遞等任務，城市內需新建空管、無人機起降點等基礎設施。2）支線物流：100~1000km的中長距離物流服務，使用固定翼、復合翼等中大型無人機，航線時長約數小時，可大量復用現有民航機場、空管等基礎設施。3）干線物流：1000km以上的長距離物流服務，主要使用大載重、長航時的大型固定翼無人機，動力系統由電機升級為渦扇、渦槳發動機，干線物流無人機可完全復用現有民航基礎設施。

圖表35：無人機物流體系的基本構成

資料來源：羅蘭貝格，中金公司研究部

無人機物流行業規范陸續發布，地面配套體系框架逐步清晰。截至2024年2月，國家郵政局、交通運輸部、中國民航局等相關機構已發布《無人機快遞投遞服務規范》、《無人機物流配送運行規范》、《郵政快遞無人機監管信息交互規范》等多項無人機物流行業標準，詳細規定了無人機執行物流配送服務的詳細流程及注意事項。地面配套環節為無人機物流服務提供全流程保障，是無人機物流服務平穩運行不可或缺的基礎設施。隨著無人機物流行業規范的陸續完善，地面配套體系框架逐步清晰。

圖表36：無人機物流全流程配套體系

資料來源：《無人機快遞投遞服務規范》，《無人機物流配送運行規范》，《郵政快遞無人機監管信息交互規范》，中金公司研究部

載人：從空中游覽到同城/異地空中交通

從出行效率看，我們認為低空出行主要適用于50-300公里范圍的點對點客運。綜合各類交通方式的前置時間、平均速度、續航里程以及行駛路徑看，我們認為低空交通主要適用于50-300公里的客運運輸，可對現有的出行體系尤其是城市群內部的出行構成有效補充，特別在地面出行受地形（例如灣區、湖區等）、交通擁堵影響距離/時間大幅拉長的情況下。從我們選取的上海浦東機場-蘇州昆山、深圳市區-珠海市區等案例看，低空出行方式所需時間相較地面交通時間有較明顯的縮短，而隨著后續起降點逐步增多，我們預期低空出行時間有繼續優化的空間。

現階段低空出行對應客群或仍以對時間訴求較高、對私密性等要求高的高凈值群體為主。考慮目前以直升機為主的低空出行價格普遍較高，我們統計典型直升機航線的單分鐘單人平均價格約200元，多數航線產品的價格在千元以上。

相較于傳統直升機，我們認為eVTOL更具體驗優勢且價格更大眾化，有望成為未來低空出行的主流方式。短期看，我們認為以直升機為主的空中游覽、城市間通行的模式相對較為成熟，eVTOL仍處于產品認證與適航審批通過階段，但未來或逐漸成為空中交通的運行主體。相較于傳統直升機，eVTOL具備低噪、低排放、舒適等更好的乘客體驗。受益于其簡易的機械機構和電力驅動/分布式動力系統，我們預期eVTOL較直升機有更低的運維成本，單價或逐步下滑至大眾可以接受的合理區間，根據《光明日報》報道，批量生產后，eVTOL綜合運營成本有望降至直升機的15%左右。具體來看，我們預期未來多旋翼型（如億航EH216-S）或主要用于空中游覽、市內近距飛行等場景；而傾轉旋翼型（如Joby JAS4-1）則主要用于城市內/間長距飛行。

圖表37：不同運輸方式的行駛距離和預計耗時

資料來源：高德地圖，Joby官網，民航資源網，中金公司研究部

從適用場景看，我們認為低空出行可適用于空中游覽、同城/異地通勤及其他載人服務領域（如醫療救護等）情形。在低空出行發展的初期，我們預期空中游覽仍是低空出行的主流，醫療救護等市場也將有逐步的發展，主要考慮低空相關基礎設施的數量有限或尚未完善、多數消費者對于低空出行安全性仍有所顧慮、以直升機為主的低空出行方式價格仍較昂貴，及以多旋翼為主要型號的eVTOL航程相對較短；未來，隨著起降點逐步增多、大眾逐漸接受低空出行以及傾轉旋翼等航程較長的eVTOL產品推出并壓低長航程產品價格，我們預期城市內/城市間的通行或將逐步成為主流。

空中游覽項目逐步增多，部分線路受到市場青睞。空中游覽主要包括旅游景區觀光、城市風光游覽等，2024年包括武漢、北京昌平、廣州黃埔等多個城市/區域開通了自己的首條空中游覽航線。從項目范圍看，目前空中游覽項目以半小時、30公里以內的航線為主，以10~20分鐘時長居多。從機型看，目前執飛空中游覽航線主要以H135、R44、BELL429等乘客人數在6位以內的直升機型為主，以億航EH216-S為代表的多旋翼eVTOL也在該領域逐步嘗試，公司和廣州、深圳、合肥等地方政府以及文旅交通企業持續達成合作并完成多次演示飛行。價格側，從我們梳理的項目看，直升機觀光單人單次價格通常在數百元至4000元左右不等，我們認為相較于日常通勤，旅游觀光時消費者相對價格敏感度較低，從數據看，部分項目開始受到消費者青睞，例如黃浦江陸家嘴晝間飛行項目2024年10月份飛行60余架次，載客近400人，也即日均起飛約2次，單次載客約6人，按售價1980元/位/次計算，我們預期該航線日收入約為2.6萬元。2019年上海浦江游覽突破500萬人次[6]，我們測算，假設其中1%的客群選擇低空旅游，同時隨著eVTOL的普及遠期售價降低至400元/位/次，單條航線年化收入可達2000萬元。

圖表38：多個城市/區域在2024年開通了自己首條“低空+文旅”航線

資料來源：民航資源網，九派新聞，中金公司研究部

低空飛行器在市內/跨城通勤的應用逐漸起步。我們從已開設的航線看，低空出行普遍相較于現有地面交通方式（網約車）時間縮短50%以上，而單價方面則為后者的3倍以上。從開設類型看，目前市內通勤主要適用于大型城市郊區至市區的出行；跨城則多見于跨灣區、城市群內的出行。由于天然聚集大量客流，以現有的大型交通樞紐作為其中一點的航線場景也成為一類較主流的開設方向，例如2024年7月東部通航開設深圳北站樞紐空鐵聯運項目[7]；2024年8月新空直升機開設浦東星野飛行基地至昆山城市航站樓航線。目前一線城市民航機場年旅客吞吐量達5000萬~1億人次，我們假設其中1%的旅客選擇到達后以低空方式“轉機”至城市內其他地點，假設均價為300元（約對應一線城市市內出行1小時網約車單價的兩倍），單體大型機場低空轉乘場景對應年化收入約1.5~3億元。機型上，該類服務目前同樣以直升機為主，eVTOL方面我們預計較長航線的開通仍有待于復合翼及傾轉旋翼機型的適航，目前部分機型也已開展試驗飛行案例，例如2024年2月峰飛“盛世龍”深圳-珠海飛行。

圖表39：典型的低空通勤航線

資料來源：空中的士小程序，昆山城市航站樓官方微信，中金公司研究部

各地政府陸續出臺起降場地及航線規劃布局計劃，涵蓋航線和起降點數目、對接范圍、旅游項目、補貼等，例如《上海市低空飛行服務管理能力建設實施方案》明確，2027年年底前，全面形成全市低空公共航路網絡架構，累計劃設低空飛行航線不少于400條；杭州市提出到2027年，培育低空旅游精品航線4條以上；蘇州市提出推進與周邊運輸機場的聯程接駁等。

運營服務：eVTOL投入運營有望改善傳統通航財務模型

目前低空經濟運營的參與者主要包括傳統通航企業，及各類無人機運營企業。運營商須遵守民航局對于低空運營環節的相關制度要求，主要涉及CCAR-91/92/135/136部，其中135部主要涉及有人駕駛載客活動，136部主要為部分特定的作業型活動，而92部則為無人駕駛活動。值得注意的是，2024年7月中國民航局正式受理了億航智能旗下廣東億航通用航空有限公司及合肥合翼航空有限公司遞交的民用無人駕駛載人航空器運營合格證，為全球首個獲得受理的eVTOL運營審定項目。

傳統通航企業以作業類和培訓類飛行為主，格局分散，頭部多為國有企業。根據民航局，截至2023年底，我國獲得通用航空經營許可證的通航企業共690家（實際在運行的通用及小型運輸航空公司共396家），企業平均航空器持有量僅為4.8架。從市場份額看，除民航飛行學院因提供培訓服務占據28%市場份額外，其余主要企業份額均在5%以下。飛行時長靠前的公司成立時間均早于2000年，專長領域集中在石油服務、航空護林、防病蟲害等工農業領域。行業龍頭業務集中于各細分賽道：例如海上石油飛行服務市場的企業主要為中信海直、南航珠直和東方通航；農業領域則以山東通航、青島直升機、新疆通航、東北通航、北大荒通航等為行業領先者，區域特色較為明顯。

圖表40：中國通用航空企業數量及同比增速（左）和中國通用航空器數量及企業平均持有量（右）

資料來源：民航局，Wind，中金公司研究部

通航企業運營利潤率較低，細分領域龍頭企業有相對較強的盈利能力。從上市/掛牌通用航空企業的盈利能力看，2019~2023的平均毛利率為21%，平均凈利潤率為-1%，根據民航干部學院，國內通用航空運營企業的虧損面達60%。從運營情況較好的中信海直的單位財務模型看，公司單架次平均飛行時間約為0.9小時，單架次收入/毛利潤約為3.7萬元/0.9萬元，主要成本為人工、航油航材、折舊攤銷、保險費，分別占收入的22%/13%/22%/9%。

期待eVTOL改善財務模型。我們預期伴隨eVTOL的逐漸運用，以及低空使用場景頻次的增多帶來飛機利用率的提升，通航企業財務模型有望得到一定程度改善。根據麥肯錫的預期，新一代航空器在運行初期的單英里運營成本有望將當前直升機的水平（6~8美元/英里/座，即單小時運營成本約3~4萬元）降低至2.5~4.5美元/英里/座，在遠期則有望進一步降低至0.5~2.5美元/英里/座。

圖表41：新一代航空器的運營成本有望較直升機大幅降低

資料來源：麥肯錫，中金公司研究部

風險提示

低空經濟產業推進進程不及預期風險。國內低空經濟產業發展仍處于起步階段，各省市地區低空空域開放程度不一，且低空經濟發展會受制于當地地形地貌、人口密集度等多重因素。若國家及地方相關支持政策落地不及預期、空管等配套基礎設施落地進程不及預期、空域管理改革推進不及預期等，可能會導致低空經濟發展進度不及預期，eVTOL大規模商業化進程緩慢，從而影響公司產品銷售和新產品取證推進進程。

飛行器安全事故影響產業發展風險。eVTOL在復雜的城市環境中運行，面臨著低空空域、智能飛行器、運行場景等安全風險，其運行可靠性涉及結構完整性、動力產生和分配、信息安全、危險緩沖等多方面。在eVTOL行業發展早期，飛行安全事故可能會對產業發展進程產生不利影響。

[1]《英國零碳飛行氫燃料電池技術分析》（趙姝晗，2023）

[2]《電動垂直起降飛行器復合材料機體結構研制的新理念與實踐》（王一飛、裘健全等，2024）

[3]http://www.cww.net.cn/article?p202502/19/LvfgRCZ1Mz.jpeg">