今年以来，低空经济热度持续攀升，除了广为人知的传统通航飞机和无人机外，具有一定高门槛的eVTOL（电动垂直起降航空器）强势崛起，成为当前低空经济的热门赛道，在全球范围内兴起发展热潮，吸引众多资本竞相入局。

电动垂直起降飞行器（ElectricVerticalTakeoffandLanding,eVTOL）是指采用电能驱动方式并且具备垂直起降功能的飞行器。区别于常规飞机，eVTOL是以电能作为推进系统的全部或部分能源，采用分布式电力推进以及运用全电/混合动力技术，并可以实现垂直起降，而电推进技术也被列为航空业“第三时代”的重要标志之一。

1. eVTOL 发展意义

（1）eVTOL 为实现未来城市空中交通（UAM）创造可能

几十年以来，人们对未来城市的想象，无一不出现炫酷的飞行汽车在城市空中穿梭的场景，而它至今依旧仅存在于科幻作品中。然而，eVTOL的出现，为将这种仅存在于虚幻世界的“黑科技”带进我们的日常生活中创造了可能性。eVTOL以其革命性的技术优势，重塑我们对城市空中交通（UAM）的认知，被认为是更符合未来城市综合立体交通系统的飞行器形态，为超大城市、都市圈及城市群创造了新的通勤方式。

与现有的直升机相比，eVTOL在城市空中交通（UAM）领域拥有更多优势。一是电动：eVTOL以电为主要动力来源，而传统的固定翼飞机和直升机基本以燃油为主。二是安全冗余：当前的eVTOL机型大多采用多电机驱动多旋翼的分布式动力，以多套动力系统来为机型提供安全冗余。三是成本更低：分布式动力使得eVTOL的机械结构更加简单，让eVTOL拥有了更低的制造成本和维护成本。制造成本方面，以亿航216-S为例，其单台售价仅约200万元左右，制造成本更低。维护成本方面，麦肯锡认为，如果eVTOL未来大规模采用，相比现如今直升机每可用座英里的成本6-8美元（约合44-59元）的运营成本将大大降低，可达到0.5-2.5美金（约合3.7-18元人民币）。四是更环保：eVTOL较直升机噪声更低、对停机坪要求也更低。

（2）eVTOL 是实现绿色航空的重要途径

全球航空业快速发展对环境带来了巨大的影响。研究表明，目前民航碳排放量占全球碳排放的2.5%～4%，随着航空旅客量的快速增长，民用航空正成为碳排放上升势头最快的行业。从20世纪70年代开始，世界航空运输旅客周转量大约15年翻一番，预计今后20年将以每年4.6%左右的速度持续增长。航空运输对环境的压力持续增大，如何缓解飞机对环境的影响已经成为亟待解决的问题。全球主要国家要求改善飞机环保性能，营造绿色航空的呼声越来越高。

应用电能、氢能、可控核聚变等新能源的绿色航空是应对全球环境挑战的重要举措，是实现航空业2050年全球碳排放量减至2005年排放水平50%目标的必然选择。这之中，以电能作为推进系统全部或部分能源的电动航空器率先发展，eVTOL便是最佳代表。故而发展发展eVTOL产业，对航空业绿色可持续发展意义重大。

（3）eVTOL 有望成为我国航空业实现跨越发展的重要机遇

传统航空领域，我国与世界先进国家的差距正在逐渐缩小，开始在国际市场进行同台竞技，但在某些领域还需要时间的证明。而在电动航空领域，我们与其他国家几乎是同时起步，且在eVTOL的关键支撑技术领域，中国已经展现出竞争优势，这些技术包括但不限于动力电池、电机、自动驾驶系统、激光雷达、4D毫米波雷达、宽带通信数据链路以及5G-A/北斗和物联网等。因此，以eVTOL为代表的新一代电动航空器或将成为我国航空制造业实现追赶和超越的良好契机。基于这些坚实的基础和优势，中国有望在eVTOL产业领域培育出一个在全球市场上具有竞争力的新兴产业，成为继新能源电动汽车产业的又一张全球名片。

2. 国内外 eVTOL 重点企业

随着2016年UberElevate提出了城市空中出租车计划，全球范围内开始掀起eVTOL的热潮，eVTOL也逐渐从概念开始转变为实际的商业化产品。2017年，美国垂直飞行协会VFS发布业内第一份eVTOL目录。2019年，中国亿航智能登陆纳斯达克，成为“全球eVTOL第一股”，彼时在国内并未激起任何波澜。直到2021年，美国Joby、德国Lilium、美国Archer等eVTOL研发企业陆续上市，国内也在这一年迎来了电动航空的爆发，涌现了诸多eVTOL科创企业。2023年，亿航获全球首个获得适航“三大通行证”的企业，标志着eVTOL正式迈入商业化运营阶段。

图 1：eVTOL发展历程

截至2024年6月底，美国垂直飞行协会（VFS）世界eVTOL飞机目录已记载了1000型eVTOL概念产品，涉及近400家企业或创新机构。据统计，只有29%的eVTOL项目能进入缩比机验证阶段，只有5%的项目能进入全尺寸原型机研发阶段，对企业的核心研发实力和资金实力具有极高的要求。现目前，eVTOL赛道参与者主要有科创企业、传统航空、汽车厂商及互联网巨头等。汽车企业方面，奔驰、丰田、现代等企业采用投资形式参与，吉利、小鹏、广汽、本田等企业则自己研发飞行汽车。飞机企业方面，波音、空客、贝尔、巴西航空工业纷纷入局。初创企业方面，有美国JOBY 、Archer，中国亿航智能、峰飞航空；德国Lilium、Volocopter等，这些公司在飞行器制造和取证方面较为领先。

表 1 ：全球主要eVTOL 厂商及产品

注：根据公开资料整理

JOBYAviation，全球eVTOL头部企业，2021年8月上市，已成立15年时间，为现目前全球eVTOL市值最高的企业，同时也是全球所有采用倾转旋翼技术路线厂家中首家实现倾转过渡飞行的主机厂，预计在2025年取证。

ARCHER，来自美国的领先的eVTOL飞行器制造商，于2024年1月在纽约证券交易所上市，定位于通过eVTOL提供快速、高效、环保的空中出租车服务，预计2024年底开始提供空中乘车服务。

LILIUM, 成立于2014年，总部设在德国慕尼黑，是全球最早进入低空经济领域的科技企业之一。公司于2021年9月15日在纳斯达克上市，LiliumJet并没有使用主流的旋翼技术路线，而是采用涵道式电动矢量推进器方案。

亿航智能，是我国在全球范围内最早上市的eVTOL企业，于2019年12月12日登陆纳斯达克，其旗舰产品EH216-S是一款无人驾驶2座载人航空器，是全球首个三证齐全（型号合格证、生产许可证、标准适航证）的eVTOL飞行器，现已迈向规模化生产阶段，领先全球其他厂商1.5年至2年。

峰飞航空也是国内最早一批研发eVTOL的企业之一，其产品具有长航时、大载荷和智能化的特点，盛世龙4号机在单次充电状态下可完成250.3公里的飞行，刷新了全球2吨级eVTOL飞行器航程纪录。

沃飞长空，成立于2020年9月，为吉利旗下eVTOL企业，代表产品AE200有人驾驶载人eVTOL，定位于城市群内的城际出行。2021年9月，沃飞长空与德国Volocopter成立了合资公司沃珑空泰,计划引进旗下聚焦于短途通勤或低空观光环飞的eVTOL产品VoloCity,形成“远程+近程”的全场景覆盖城市低空出行产品解决方案。

3. eVTOL 技术路线剖析

eVTOL用电池代替燃油箱、用电机代替发动机、用旋翼取代螺旋桨，是电动航空技术、无人驾驶、人工智能、信息通讯等相关领域的技术融合，其设计、研发、制造、测试及认证是个涉及专业面广、产业链长、关键技术多的复杂系统工程。

(1)关键技术一：旋翼技术（气动布局）

现目前各大主机厂采用的eVTOL按飞行原理分类可分为多旋翼型、复合翼型、倾转翼（含倾转旋翼、倾转机翼、倾转涵道）三大类。多旋翼型原理类似于传统民用无人机和直升机，研制难度相对较小，设计构型简单，稳定性更强，且体积较小，可以在城市内环境灵活部署，基建要求更低;复合翼型有两套旋翼，一套垂直旋翼控制起飞降落，一套水平推进旋翼控制巡航，复合型的起飞降落与推进动力系统分离因此飞行安全性高;倾转旋翼型原理类似于传统的倾转旋翼直升机，在起飞阶段，旋翼像直升机螺旋桨一样提供升力，到了平飞阶段，旋翼会向前倾转，提供向前的推力，倾转旋翼在速度和航程上优势最大，但因机械设计过于复杂，高速飞行中旋翼倾转易发生故障，沿袭了传统的倾转旋翼直升机的高事故率。贝尔直升机及波音共同研发的V-22鱼鹰式倾转旋翼机是世界上唯一进入量产阶段的机型，现服役于美国军方，与此同时，贝尔正在开展第三代倾转旋翼机V-280“英勇”倾转旋翼机研制。

图 2：电动垂直起降飞行器eVTOL主流技术路线

表 2：eVTOL 旋翼技术路线对比

综合来看，三种旋翼技术路线各有优缺点和适用场景。国外JOBY、Archer等均采用技术难度较大但航程效率高的倾转翼路线，国内多采用技术难度较小但稳定性更高的多旋翼和复合翼，预计未来相当长一段时间还将会是三种技术路线并存的局面。

（ 2）关键技术二：动力技术

动力系统：eVTOL采用分布式电推进系统。动力系统是所有飞行器的核心所在，eVTOL也不例外，代替传统航空器以燃油发动机作为动力装置，eVTOL通过电能直接驱动电机产生动能。现目前涡轮风扇发动机对燃料的利用效率仅约40%，而电推进系统对电能的利用率能够超过70%，同时电推进系统具备噪音低，排放环保等优势。而所谓分布式设计是指利用电机具有相对尺度近似无关的特性（即一个大功率电机系统分解为总功率相同的数个小功率电机系统后，整个系统的功率密度和效率基本不变），采用多个电动机驱动分布在机翼或者机身上的数个旋翼/涵道风扇。

图 3 ：分布式电推进系统示意图

资料来源：bilibili up 香炉湾畔梨太白

动力能源：全电推进和混合电推进并行。现在现目前，小型eVTOL的全电推进系统较容易实现，但续航行程较短，能支持高载重、长续航的全电动架构短时间内还无法实现。大多数整机厂采用纯电技术路线但航程普遍在100km左右。从长远来看，随着电池性能的提升，会有越来越多的eVTOL采用全电推进方式。

图 4 ：全电和混电推进系统示意图

资料来源：bilibili up 香炉湾畔梨太白

（ 3）关键技术三： 电池技术

电池性能是制约eVTOL发展的关键因素。电池的能量密度、充电时间、循环寿命、安全性等决定着eVTOL的性能，特别是电池的能量密度直接决定了eVTOL的飞行时间。现目前随着eVTOL的应用需求场景不断扩宽，为了打破eVTOL面临的有效荷载低、航程短、续航时间短的发展局限，高能量密度、高充放电寿命、高瞬间充放电倍率、高安全性的航空级电池需求不断扩张，现有的动力电池距离这些指标要求还有一定差距，航空动力电池需要做全新开发。

表 3：航空级电池与乘用车电池性能指标要求对比

资料来源：根据公开资料整理

现目前，锂电池技术相对成熟稳定，大多数eVTOL机型采用功率密度较高的锂电池。从开发进展来看，电池厂商们尝试了不同结构、材料体系的多元锂电池技术路线，涵盖高镍正极、硅基负极、预锂化、锂金属负极、凝聚态/半固态/固态电解质等多种新技术。孚能科技已交付电动垂直起降飞行器(eVTOL)动力电池，能量密度285Wh/kg，最高时速320km/h，单次最长巡航250km，工况测试电芯可实现10000次以上循环。宁德时代发布凝聚态电池，电池能量密度超500Wh/kg，并独家战略投资峰飞航空，合作研发eVTOL航空电池。国轩高科、巨湾技研、欣界能源均与亿航智能建立合作关系。

表 4：eVTOL 电池开发进展

资料来源：根据公开资料整理

4. eVTOL 商业化进程

eVTOL未来市场虽前景广阔，但离大规模商业化还有很长的路要走，其要面临包括适航取证、成本价格、应用场景探索等多道坎。

2024-2026年将成为eVTOL从研制阶段转向规模商业化运行的关键时期，主要头部企业都规划将其型号在这一时期投入使用，eVTOL产业将迎来一轮商业化爆发周期。

（ 1）适航取证

飞行器商飞前需要获得三个证件，包括型号合格证TC(TypeCertificate)、生产许可证PC(productioncertificate)、适航证AC(AirworthinessCertificate)。eVTOL航空器因为采用了大量创新性特性设计，缺乏工程经验和案例可以借鉴，很多基础性研发和验证都需要设计团队完成，与常规通用航空器设计非常不一样。典型的23部通用飞机设计需要20-60万工时完成立项到取证的工作；而eVTOL则需要数十万，甚至200万以上的工时。这也增加了eVTOL的商业化难度。

2023年10月12日，中国民航局为亿航颁发了全球首个eVTOL航空器型号合格证（TC），并在2024年4月完成另外两证审定，历时3年多的时间。2024年3月22日，峰飞航空科技研制的V2000CG成为率先取得TC的吨级以上eVTOL无人驾驶航空器。

图 5：eVTOL 飞行器适航取证周期

（ 2）成本价格

根据各大eVTOL公司披露的销售价格来看，eVTOL的价格差距较大，价格范围从几十万美元到数百万美元不等。从上文分析来看，这一定程度上跟选用的技术路线、eVTOL飞行速度、航程和有效载荷有关。其中亿航智能EH216-S选用多旋翼路线，有效载荷为2人，售价仅为200多万元，Liliumjet采用倾转涵道路线，有效载荷7人，售价高达1000万美元（约7200万元）。

表 5：在售eVTOL 机型签约销售价格

注：根据公开资料整理

（ 3）商业运营情况

全球eVTOL订单数量和交付量迎来大幅增长。除亿航智能外，全球各大eVTOL主机厂虽还在适航取证阶段，但也已有不少订单入账。根据调研统计，巴西的EveAirMobility和英国的VerticalAerospace公司的分别以近3000架和1500架eVTOL订单居于前列，国内企业中，亿航以1000多架的订单数量位居第三位。

图 6 ：部分eVTOL企业订单数量统计（截至 2024 上半年）

从交付的应用场景来看，eVT0L的商业应用从体验飞行、旅游观光、低空物流、短途运输、航空医疗、应急救援等传统直升机应用场景入手，用来替代传统直升机。2024年5月，亿航智能与山西太原西山文旅签订500架（50架确认订单+450架意向采购）EH216-S用于景区低空观光游览；2024年3月，峰飞航空获中通快递30架V2000CG大型eVTOL航空器订单，用于物流货物运输；2023年7月，沃飞长空与华龙航空签订100架AE200型飞行器用于公务机运营，给追求时间价值的企业家群体提供灵活便捷、安全私密的公务出行服务；2023年2月，时的科技与亚捷航空签订50架E20采购订单，用于公司短途运输与航空跳伞等低空消费场景。

图 7：eVTOL 商业应用场景

而eVT0L区别于传统直升机是因为其跟城市空中交通（UAM）紧紧绑定在一起，其热度离不开城市空中交通描绘的大规模使用场景，然而城市空中交通的成本不仅依赖于适宜飞行器，还要有一系列低空基建、数字化管控能力的保障，仍有较长的路要走。

相比之下，国外在城市空中交通（UAM）应用场景上的尝试更为顺利。7月26日，德国Volocopter的空中出租车正式获准在法国巴黎奥运会演示飞行，往返戴高乐机场、布尔歇机场等地。美国初创航空公司UrbanLink先后向德国Lilium和巴西EveAirMobility订购了eVTOL飞机，计划建立一个横跨迈阿密地区的通勤航班网络，提供空中通勤服务。Joby获得在迪拜运营空中出租车6年的独家经营权，另与达美航空合作计划在洛杉矶提供eVTOL空中出租车服务。根据最新的《全球AAM/UAM市场地图》，美国现目前有57个城市/地区正在开发AAM/UAM计划。这与美国发达的航空业密不可分，其拥有全世界最多的机场数量（15000多个）和最繁忙的机场枢纽，再加上美国空中交通管制相对宽松，这为其发展城市空中交通奠定了良好的基础。同样，全球机场数量排名第二的巴西，其最大城市圣保罗更是被誉为网红直升机城市，全市有大约500架直升机，每天飞行约700架次，乘坐直升机如打车一样方便。相比之下，我国机场数量仅为500多个，在发展低空经济及城市空中交通的基础条件上与国外存在较大差距。

图 8 ：UrbanLink 计划在迈阿密等城市运营城市空中通勤服务

国内来看，粤港澳大湾区城市群和长三角城市群或许将成为城市空中交通最佳落地载体。粤港澳大湾区城市群先行先试，或将成为我国最早实现“打飞的”的城市。深圳低空经济发展走在全国前列，已初步建立了城市空中交通运营示范中心、专用垂直起降机场、机库、低空飞行的飞控和气象系统、乘客候机区、服务中心等基础设施。深圳东部通航作为粤港澳大湾区主要直升机低空运营服务供应商，致力于打造中国首个“空中的士”UAM运营平台，实现城市群15分钟经济生活圈。中信海直等基础设施提供商已经具有了提供区域内航线规划服务的能力。今年2月，峰飞航空的盛世龙便已经成功完成深圳至珠海eVTOL跨海跨城航线首次演示飞行，将单程2.5-3小时的地面车程缩短至20分钟，未来预计单座通行票价300元左右。4月29日，中信海直宣布正式开通深圳至珠海低空常态化短途运输航线，同时上线新版“中信海直”购票小程序，单人单程999元，时效由驾车约2小时缩短至20分钟。但现现目前该款短途航线仍使用的是空客H135直升机。eVTOL虽尚未正式投入使用，但该短途航线的获批，为后续eVTOL在短途航线运营、监管等层面铺平了道路。

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图 9 ：峰飞航空盛世龙深圳至珠海eVTOL 跨海跨城航线演示飞行

图 10：中信海直开通深圳至珠海低空常态化短途运输航线，单人单程999 元

除此之外，eVTOL面向实际商业运营场景，还要应对全新空域管理规划、地面基础设施、监管法规与标准建设，以及社会和公众影响等各方面的考验。随着技术的进步和市场的成熟，我们期待eVTOL为人类带来更加安全、高效和可持续的空中出行方式，成为连接城市和改善空中交通效率的重要解决方案。

 （文：张心怡）