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Lilium空中出租车概念图（图片来源：Lilium）

▍前言

在本篇的写作过程中，作者曾专门就部分技术问题咨询了刘效先博士和李蕾红博士等，在此一并向他们致以诚挚的感谢！

因作者团队才疏学浅、时间仓促，报告不免粗浅、疏漏和错误之处。由此带来的不便，我们向各位深表歉意！

航空工业曾一度是中国的弱项，庆幸邓公40多年前的一锤定音，中国的航空工业才得以再获新生。飞行汽车/eVTOL是新兴产业，也是航空工业的新兴分支。在百年未有之大变局下，中国的飞行汽车/eVTOL产业将有望上演中国电动车产业正在上演的前所未有的传奇！

谨以此篇献给自鸦片战争以来为中国科技和工业的兴旺发达而默默奋斗的无名英雄！谨以此篇献给正在中国飞行汽车/eVTOL产业各条战线上日夜奋斗的无名英雄！

全球飞行汽车历史回顾

▍飞行汽车定义

由于eVTOL厂商和媒体出于营销和易传播等原因，均已习惯性的将eVTOL称之为“飞行汽车”，故本报告所指飞行汽车，既包括了陆空两用飞行汽车，也包括了近年来兴起的eVTOL，即垂直起降飞行器。

1.什么是陆空两用飞行汽车？

它的通俗定义是：既能在空中飞行也能像汽车那样在陆地上行驶，可以实现远距离载人的陆空两用交通工具。

根据目前在研和已经成功推出的陆空两用飞行汽车起降方式，它们分为滑跑起降和垂直起降两种。

滑跑起降陆空两用飞行汽车需要专用的飞行跑道或者交通管制允许的机动车公路进行起飞和降落，典型的有吉利旗下的TF-1；

吉利旗下Terrafugia（太力）公司研制的TF-1陆空两用飞行汽车

垂直起降陆空两用飞行汽车则可以摆脱专用飞行跑道或机动车公路的束缚，像传统直升飞机那样，在建筑物楼顶或者任何稍微开阔的平地上起降，典型的有荷兰公司Pal-v的Liberty。

Pal-v公司陆空两用垂直起降飞行汽车Liberty

由于历史和技术的原因，现有市面上的陆空两用飞行汽车所用能源均为燃油。而使用电能尚在概念阶段且新闻效应比较大的则有广州汇天的第六代飞行汽车。

2021年10月广州汇天发布的第六代飞行汽车概念

2.什么是eVTOL？

eVTOL的英文全称为：Electric Vertical Take-off and Landing，直译为“电动垂直起降飞行器”。通俗的定义是：以电能为动力，无须专用飞行跑道或机动车公路即可实现垂直起降的空中“飞行汽车”。

由于它的价值定位一开始就是用于空中载人或载货，因此并不具备机动车公路出行功能，很多eVTOL甚至都没有设计车轮。

目前，全球比较有代表性的eVTOL，有德国Lilium百合花公司的试验型五座飞车和美国JOBY乔比公司的五座飞车，等等。

德国Lilium百合花公司全电动试验型五座eVTOL

美国Joby 乔比公司五座 eVTOL

3.飞行汽车的发展历程

（1）陆空两用飞行汽车历史回顾

第一台陆空两用飞行汽车的问世，已经是一百多年前的事情。著名早期飞行先驱、“飞行汽车之父”格林·卡蒂斯，于1917年研制了名为“Autoplane”的飞行汽车，它采用分体式设计，飞行部分与车辆部分可以分开，飞行的时候两者结合，地面行驶的时候只使用车辆部分。

卡蒂斯1917年研制的“Autoplane”陆空两用分体式飞行汽车

卡蒂斯1917年研制的“Autoplane”陆空两用分体式飞行汽车工程图纸

虽然这台飞行汽车只是完成了几个激动人心的短暂“跳跃”，从没有翱翔于天际，但却作为人类对飞行汽车的首次成功探索而被永久载入了史册。

一百多年来，总共涌现出了3千多款陆空两用“飞行汽车”设计，并有几十款制造出了原型机，绝大部分是固定翼方案。

其中全球第一个也是截止目前唯一一个取得正常类适航证和车辆行驶许可的陆空两用飞行汽车，便是于1949年首飞由美国设计师Moulton Taylor研制的“Aerocar”。它在1956年正式获得了由FAA的前身美国民用航空局（CAA）颁发的适航证。

“Aerocar”陆空两用双座飞行汽车

此外，还有两款陆空两用飞行汽车在适航取证方面取得了非常重要的成果。

一款是由中国吉利集团旗下Terrafugia太力公司历经十五年研制的TF-1，其于2021年初获得了FAA颁发的“轻型运动飞机”（LSA）类特许适航证（special airworthiness certificate）。尽管因为重量超过了LSA类别规定的标准，导致取证过程申请了诸多偏离和豁免，但能够获得特许适航证实属不易。

另一款则是由斯洛伐克的Klein Vision克莱因视觉公司研制的 AirCar，其于2022年初获得了斯洛伐克交通管理局颁发的适航证书。

据该公司联合创始人 Anton Zajac 接受媒体采访时宣称：“适航证书是按照EASA所有成员国规定颁发的官方证书，因此，Aircar 可以飞往英国，我们确实计划在不久的将来从巴黎飞往伦敦。”

克莱因视觉公司研制的Aircar陆空两用飞行汽车

（2）eVTOL历史回顾

据美国垂直飞行协会（Vertical Flight Society, VFS）网站披露，于2009年成立的eVTOL先行者JOBY公司是全球目前已知最早在该领域创业的企业，其在创立之初就已开始秘密研发eVTOL。据该公司在2021年预计，如果适航取证顺利，他们的空中出租车服务将于 2024 年推出。

而eVTOL概念的提出则是在JOBY成立2年后的2011 年。世界直升机巨头意大利公司“8月的维斯特兰” （AugustWestland）在一个名为 “零点工程”（Project Zero）的项目中，首次提出了eVTOL 产品概念。

该项目旨在验证eVTOL全电力驱动、全新推进模式等一系列先进技术和理念。此次尝试之后，航空业意识到，已有近百年历史的直升机在民用航空领域有着巨大的颠覆性创新空间，eVTOL在能源类型、分布式电推进、结构设计、控制系统和安全性等方面将足以给人类的出行和生活带来巨大的价值。

2014 年，美国直升机国际协会（AmericanHelicopter Association，AHA）、美国航空宇航协会（ American Institute of Aeronautics andAstronautics ，AIAA）在弗吉尼亚大会上正式肯定了 eVTOL理念。由此，全球范围内的传统航空企业、车企、风险投资机构和eVTOL新势力们纷纷启动、助推或加快了eVTOL领域的创业项目。

而真正把eVTOL带热的则是全球共享出行巨头Uber。2016年，Uber 提出了 “Uber Elevate”城市空中出租车计划，直接引发了全球 eVTOL浪潮。

Uber 空中出租车 来源：Uber 官网

此时，已有超过 70 年历史的VFS意识到，随着电池、电控、电动机、轻型复合材料、飞控等关键技术的发展，eVTOL 将极有可能引发新一轮航空革命。

2017 年，VFS编制了业内第一份 eVTOL 目录并对外发布，同时希望通过相关工作，帮助业内公司、研究人员和政府机构，共同突破包括技术、法规、基础设施、交通管理和安全性等问题在内的诸多商业障碍。

随后，监管当局在适航取证等层面的法规创新工作也加紧推进。

2019 年，欧洲航空安全局（European Aviation Safety Agency，EASA）针对eVTOL的认证发布了全新的航空管理规定，以期为eVTOL建立更有针对性的全新监管体系。

而美国联邦航空局则对原有航空法规中关于小型飞机的认证部分进行了修订，允许eVTOL机身、发动机和螺旋桨作为一个整体进行认证，这使得推进系统和机体高度集成的 eVTOL设计理念得到了监管层面的支持。

至此，eVTOL产业发展的外部障碍开始逐一被清除。

这些都促发了全球 eVTOL 项目如雨后春笋般涌现，据VFS发布的 eVTOL目录显示，当前全球正在开发的eVTOL已由最初的 6 个激增到了数百个。

其次，便是在资本市场的助推下，eVTOL创业企业的融资条件取得了历史性突破。

2019年，全球eVTOL第一股——广州亿航智能登陆美国纳斯达克。

进入2021年后，全球eVTOL创业企业的上市步伐大大加快，截至报告发稿日，有4家均在2021年以SPAC方式完成了上市。它们是，美国JOBY乔比、德国Lilium百合花、美国Archer弓箭手和英国的Vertical Aerospace垂直飞行空间。

此外，除德国volocopter沃尔科普特暂时中止了上市计划外，巴航旗下子公司Eve UAM夏娃城市空中交通公司已敲定将于2022年二季度完成上市。

届时，eVTOL上市企业在全球的分布格局将是：美国2家、中国1家、德国1家、英国1家、巴西1家。

全球eVTOL行业的兴起背景、典型特征

▍兴起背景

1.全球气候变暖，各国政府统一行动，致力降低碳排放

2015年12月12日，《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方在巴黎气候变化大会上达成《巴黎协定》。为2020年后全球应对气候变化行动作出了安排。

《巴黎协定》明确提出将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内。

这意味着人类社会开始了自工业革命以来最大规模的能源结构转型。

eVTOL作为全电驱动的飞行器，它的出现顺应了时代发展潮流。

2.电动汽车产业发展迅猛

据Canalys对全球电动汽车市场销量的最新统计显示，2021年全球电动汽车（EV）的销量达650万辆，同比增长109%，已经占到全部乘用车销量的9%。

其中，2021年，中国大陆市场销售超过320万辆电动汽车，占全球电动汽车销量的一半，比2020年销量多出200万辆。

Canalys首席分析师JasonLow表示：“从小型、廉价的城市汽车到主流、高档的轿车和SUV，每个月都有许多新车型上市。2021年中国大陆销售的新车中有15%是电动汽车，是2020年销售量的两倍多，而且2022年及以后仍有较大的增长机会。”

中国市场最近10年电动车销量增长趋势

全球电动汽车产业的迅猛发展，已经外溢到eVTOL行业，尤其是在电池续航、规模量产等方面为eVTOL积累了丰富的经验。

3.私人飞行仍是一项非平民运动

传统直升机和通航固定翼飞机由于受起降场地、安全性、噪音和昂贵的制造成本、使用成本、维护成本等的限制，市场规模十分有限。这极大限制了它们的大众化普及。

今天，私人飞行仍然是一项贵族运动。eVTOL的出现及其优势，将大概率颠覆这种局面。

4.华尔街的欲望需要新的市场增长点进行满足

eVTOL热潮的兴起，本质上也是华尔街寻找新的市场增长点的需要。eVTOL顺应了时代潮流，具备满足华尔街欲望诉求的多种可能。

5.大城市和超级城市群内部的出行拥堵一直尚未很好的解决

地铁、轻轨投资成本很高，而且大城市和超级城市群内部的地铁、轻轨因功能和覆盖区域有限，只能解决部分拥堵。

相比之下，eVTOL运营所需的起降设施则相对节省，除了可以利用现有机场外，还可以在城区、郊区高楼顶部设置运输节点，满足点对点运输，出行时间大大减少，同时城市CBD也可以分布得更广。

6.一批以马斯克为代表的执着于梦想的新型跨界创业者不断取得成功

马斯克创办的SpaceX的持续成功，不断激励着一批批雄心壮志的创业者投身于伟大的航空航天技术变革之中，eVTOL行业作为航空产业极具潜力的新兴分支能大概率承载起他们的梦想。

▍典型特征

1.商业运营对eVTOL的环保、可靠性和安全性要求高

eVTOL因UAM而火热，可城市载人如果意外失事，将造成监管当局和公众都无法承受的后果。

1970年代，越战结束后大量退役军用直升机涌入了纽约城市空中交通领域，直升机出行风靡一时。但在1977年，一架直升机在泛美大厦楼顶失事造成了地面人员的重大伤亡后，一切都嘎然而止。

此后几十年，城市噪音污染愈发严重，美国许多大城市的直升机屋顶起降场数量也一直在持续下降。

2.进入门槛高

eVTOL行业资本密集、技术密集、人才密集，前期的固定投入不菲。据2021年2月，汉莎创新中心发布的研究报告称，eVTOL初创企业至少需要7亿至10亿美元的资金，才能走完从产品开发、适航认证到商业化的过程。

3.产品研发和适航认证工作繁琐、周期长、成本高

eVTOL是航空业的新生事物，技术规范与传统航空器不同，民航监管部门在适航认证方面还缺乏足够的积累。

此外，航空器在开发过程中的每次改进都需要实时通过局方的认证，这与互联网公司“小步快跑、快速迭代”的软件开发模式完全不同。

而民航监管部门不仅肩负促进航空产业发展的使命，还担负着维护公共安全的重任。

如果参照民航客机的安全等级，那就意味着适航取证工作将非常漫长。

以中国eVTOL领军企业亿航为例，旗下EH216-S早在2018年就已发布，但适航认证工作直至2021年才开始有实质性进展。

目前，中国民用航空局（CAAC）已于2022年2月9日正式颁发了《亿航EH216-S型无人驾驶航空器系统专用条件》，意味着亿航的eVTOL已正式进入适航审定流程。

接下来，亿航需要提交自己的审定基础，其中会包括多个条款，局方会逐条检查这些条款是否符合要求。如果不符合，局方会发回企业重新修改，直到局方认可为止。

一旦适航审定基础正式确定，企业还要针对审定基础提出认证计划（Certification Program，CP）和符合性方法（Means of Compliance, MOC），这同样需要获得局方认可，此后企业要按照上述文件表明符合性。

在传统航空领域，监管机构对符合性要求较高，每个条款通常需要多重符合，局方通常不接受单一符合。“多重符合”是指企业用多种符合性方法表明产品对条款的符合性。

国际上认可的符合性表明方法有十种，分别为符合性声明（MC0）、设计评审（MC1）、分析/计算（MC2）、安全评估（MC3）、试验室试验（MC4）、地面试验（MC5）、飞行试验（MC6）、航空器检查（MC7）、模拟器试验（MC8）、设备合格性（MC9）。

企业在使用每一种符合性方法时，如何表明评审结论是有效的，都有相应的标准和规范要求。

最终企业将会面对一个庞大的符合性矩阵。据从业人士和研究机构预计，eVTOL获取适航认证一般可能需要花费十亿元人民币左右。

4.新兴产业，竞争全球化，快者为王

作为航空工业的新兴分支——eVTOL这一新物种的出现带来了民用航空工业产业链的结构性变化。高度复杂、精密的传统航空发动机被绿色、零排放、大大简化的电池系统所取代，同时半导体芯片、ICT、人工智能和传感器技术的发展还促进了其与无人驾驶技术的交叉融合。

和汽车、大飞机、军工、ICT、半导体、消费电子、互联网、日用品、食品饮料等行业一样，eVTOL行业的竞争是全球化的竞争。

美国Joby乔比实行的是垂直一体化整合战略，它集制造商和运营商于一体，市场触角不仅限于美国，并且还于2022年伸向了亚太地区的日本和韩国。

德国Lilium百合花原计划于2024年在欧洲和美国佛罗里达率先启动城市空中出租车运营。后于2022年2月对商业战略作出了调整——前期将主要面向私人公务机市场，远期再拓展至城市空中出租车共享出行和货运物流服务，调整后的首家合作伙伴是美国的公务机运营商Net Jets。

中国的eVTOL先锋企业亿航智能，除了在中国本土，也向全球各地积极拓展市场。2022年3月，亿航智能获得迄今在马来西亚的最大一笔预订单：总计60架载人级自动驾驶飞行器。

尽管eVTOL行业仍然存在着诸多不确定性和风险，但本质上eVTOL的零排放、安全性、舒适性和更低成本符合人类的根本利益。因此，我们认为，谁能抢先进入、率先制定适应市场的新战略并付诸行动，谁就将更有可能成为eVTOL行业的全球领导者。

eVTOL产品细分和市场细分

▍产品细分

根据全球现有的eVTOL整机构型或技术路线，可以将其分为五种类型：

1.多旋翼构型

有多个旋翼，没有机翼或有短机翼，飞行器巡航时也依靠推进器提供全部或部分升力。

德国Volocopter 沃尔科普特旗下eVTOL采用了由 18 个旋翼组成的多旋翼构型，这一构型技术风险和研制难度较低。

相较于传统直升机，由于采用的是Dep分布式电推进系统，有18个旋翼同时工作，大大提高了安全性，降低了运行维护成本和噪音，比较适合对航空技术和行业不够熟悉的企业作为起步和学习。但多旋翼构型在一定程度上沿袭了直升机飞行效率较低的缺点，所以航程较短，速度较慢，如果电池技术没有更大突破，其未来使用场景将相对有限。

图｜Volocopter 旗下 18 旋翼结构eVTOL（来源：Volocopter 官网）

2.复合翼构型

有机翼，有独立的螺旋桨分别提供升力和巡航推力。

复合翼构型虽然是在Dep分布式电推进系统后才出现的全新构型，却最大程度上保留了传统固定翼飞机的特征，而且在此基础上显著提高了安全特性，意味着优良的技术性能，较低的研制风险和成本，监管部门熟悉的适航路径和符合性方法，以及较快的研制速度，是当前技术和市场条件下，最为平衡合理的选项，也是大部分具有深厚行业经验和洞见的公司不约而同的选择。

目前，美国Beta贝塔公司旗下Alia-250是较为典型的复合翼构型。

美国Beta贝塔公司旗下Alia-250采用的是复合翼构型

3.倾转构型

有机翼，由任一矢量推进器既提供垂直升力也提供水平巡航推力，倾转构型包括但不限于倾转翼、倾转旋翼、倾转涵道。

世界知名军用飞机V-22，绰号鱼鹰，采用的就是倾转旋翼构型，于20世纪80年代由美国波音公司和贝尔直升机公司联合研发，1989年3月19日首飞成功，经历长时间的测试、修改、验证工作后，于2006年11月16日进入美国空军服役。

美国空军现行装备的倾转构型鱼鹰飞机MV-22

对eVTOL来说，技术路线已经是现成的，理论上只需将石油动力改成电能动力即可。

这种构型的最大特点是，旋翼可以根据需要调整方向。起飞阶段，旋翼像直升机螺旋桨那样提供升力，到了平飞阶段，旋翼可以向前倾转，提供向前的推力，升力则依靠固定机翼来解决。

该构型的优点是，重量较轻，推力较大，在速度和航程上都更有优势。但劣势是，可倾转机构是复杂的机械设计。任何机械设计一旦复杂，精确度和可靠性就越难保证。鱼鹰飞机现已累计生产了400余架，可由于操纵复杂，目前已发生了12起全损事故，造成了42人丧生。

美国Joby乔比五座飞车4S采用的就是倾转旋翼构型

因此，如果eVTOL创业公司缺乏必要的人才支撑，那就意味着较高的研制风险和成本，更难的适航认证过程和更长的研制周期。美国Joby公司旗下五座飞车4S的漫长研制周期和适航认证过程可能在某种程度上印证了这一点。

4.倾转涵道风扇+完全矢量控制

有机翼，无控制舵面，eVTOL的升力、推力、航向和姿态控制均由倾转涵道风扇提供

德国Lilium百合花公司选择了这一技术路线，它将涵道风扇与倾转机翼融为一体。旗下五座原型机目前由多达 36 个小尺寸涵道风扇提供升力、推力和航向与姿态控制，完全取消了传统飞机的控制舵面。外观时尚酷炫，颇具科幻感。

涵道风扇消除了开放性螺旋桨在安全方面的隐患，如果涵道与风扇还能实现良好匹配，则该技术还具有增推效应。

图｜Lilium 五座飞车的小型倾转涵道风扇设计（来源：Lilium 官网）

虽然目前无控制舵面的完全矢量控制技术还未被任何传统飞机采用或者验证过，但在外太空已经被应用于卫星在空间轨道上的机动。

有业内资深专家认为，Lilium飞车的高速旋转动部件太多会造成耐久性不好，相对竞争对手Joby、Archer、Vertical aerospace等，后续维护会很不方便。

因此，该技术路线能否适应市场需要，还需进一步观察。

5.隐藏式推进系统+无翼设计

英国的Bellwether领头羊公司采用了该技术路线，其推出的Volar型号是一款未来风格的eVTOL，无翼设计，有一个隐藏的推进系统，配备4个涵道风扇，流线型车身，看起来就像一辆超级跑车。

目前Volar还未造出全尺寸原型机。

Bellwether领头羊旗下Volar飞车

▍市场细分

eVTOL产品因城市空中交通（Urban Air Mobility，简称UAM）理念的提出而火热。可以预计，随着电池、电机、电控等技术的发展，它覆盖的市场范围将越来越广。

1.载客

（1）城市载客

主要包含城市空中出租车和机场空中班车两个部分，价值体现在避免地面交通拥堵，节省出行时间，提高城市出行效率。

城市空中出租车，可以简单理解为是城市地面出租车在空中的复刻。由于是在人口稠密的城市上空飞行，运营所要求的可靠性和安全性会非常苛刻，目前已经登陆资本市场的全球5大主力厂商均已明确提出各自城市空中出租车上线运营的时间节点，但能否实现，还需作进一步观察。

而有固定航线的机场空中班车运营则可能会容易很多。

以美国市场为例，纽约航空公司（New York Airways）运营直升机连接华尔街、曼哈顿中城和周边机场已有30年之久。

从纽约拉瓜迪亚机场（LGA）到华尔街只需要5分钟，从曼哈顿中城飞往肯尼迪机场（JFK）只需要10分钟，而如果坐车可能要70分钟。

所以，目前来看，该领域是eVTOL厂商最容易切入的市场之一。

（2）城际通航

尽管目前5大主力厂商仍普遍受制于电池续航能力，但据2021年7月美国JOBY乔比公司发布的一次飞行测试数据表明，eVTOL已经能够实现一次充电不间断无人飞行247公里。如果消息属实，这足以满足全球各地超级城市群内部频繁而高效的城际出行需求。

（3）公务机

2022年2月28日，德国Lilium百合花公司宣布将对既定商业战略进行调整。即前期将把市场重点放在公务机领域。

（4）景区空中游览

中国eVTOL先锋企业亿航智能于2022年2月24日正式任命具有旅游行业背景的方鑫先生出任首席运营官一职。

此举表明，中国的eVTOL载人飞行，将大概率由景区空中游览开始。

2.载货

在货运领域，特别是对时效性要求较高的生鲜、商务函件等，eVTOL将大概率首先替代一部分传统中短途航空和中短途卡车。

美国西科斯基公司时任创新总监Cherepinsky在2022年2月8日召开的一次新闻发布会上公开表示，目前正考虑将旗下一款名为Matrix的自主飞行控制系统应用于eVTOL的无人货运飞行。

3.公共服务

eVTOL相对传统直升机的成本、安全和噪音优势，让它在城市消防、医疗救护、搜索救援、农林植保等公共服务领域的大规模应用成为可能。

4.军警市场

（1）军用市场

2020年2月，美国空军正式启动了名为“敏捷至上”（Agility Prime）的演示验证项目，以探索航空业新兴的eVTOL电动垂直起降技术在特种作战、救援搜索、短距运输等军事任务中的应用可行性，推动商业民用技术向军事领域直接转化。

目前，该项目已经有JOBY乔比、Beta贝塔等多家美国eVTOL厂商参与。

（2）警用市场

尽管中国的警用市场目前还比较狭小，但中国各地公安机关已于上个世纪90年代初开始纷纷装备了警用直升机。截至2019年底，全国已有24个省、自治区、直辖市的公安机关建立了40支航空警务队，配备警用直升机约67架，警航飞行员100多名。

可以预见，eVTOL在成本、噪音、安全性等方面的优势，将大概率取代原有直升机警用市场。

5.私人家用市场

人类怀有与生俱来的飞天梦，无论是成本、安全性、舒适性等方面，eVTOL都将比传统直升机、民航客机和传统通航飞机更有优势帮助人们实现这一梦想。

虽然目前来看，私人在城市驾驶eVTOL的可能性很小，但在广大乡村却并非没有可能。

首先，广大乡村拥有很多近乎零成本的起降场地；其次，乡村相对地广人稀，飞行路线规划得当，将有足够空间对各类事故容错。

eVTOL的全球市场需求有多大？

根据Morgan Stanley、德勤等分析师们的预测，2040年的eVTOL市场全球规模将达到1万亿美元。

他们将其分解为三大核心市场：共享出行、货运、短途航空。

数据来源：Morgan Stanley Research Estimates

1.共享出行领域的核心逻辑是，替代少部分打车市场与传统商业直升机通勤市场，最终变成一种既省时又经济的中短途出行

主要价值体现在，避开大城市或者超级城市群内部的交通拥堵，提高出行效率。

Morgan Stanley预测，在2040年这部分的美国市场规模在1280亿美元，这个数字基于eVTOL 650亿英里的总行驶里程，对应美国汽车行驶里程的1.5%。如果eVTOL发展超预期，对超预期的假设在3440亿美元，如果发展不及预期，则仅对应440亿美元。

2. 在货运领域，eVTOL将更早发力，替代一部分传统短途航空货运和中短途卡车货运

Morgan Stanley预测，在2035年eVTOL的平均有效载重会超过50磅，2040年达到150英里/小时的平均飞行速度，在这两个假设下，预测2040年货运方面的市场规模将达到1440亿美元，主要覆盖核心城市中央仓到郊区配送站点（前置仓）的交付市场，替代了一部分传统航空货运和中短途卡车货运，以及无人机的强项——偏远地区的配送市场。

3. 在短途航空方面，新的eVTOL运营公司将替代一些短途航班，但替代量会非常有限

由于短途飞行在今日航空旅行总量中占比很小，并且受限于电池技术，eVTOL在这一领域的市场仅预测了50亿美元（2040e）。

也即2040年，在小于200英里航程市场中，eVTOL达到15%的渗透率，在200-500英里航程中占比5%。如果eVTOL想扩大这方面的市场，除非有固态电池等革命性技术出现，把eVTOL的飞行范围扩展到500-1000英里。

最终，根据美国的预测模型，同时按照GDP、共享汽车普及率、电动车普及率、自动驾驶普及率等指标，来调整对欧洲、中国和世界其它地区的预测，Morgan Stanley计算出1万亿美元的市场总容量（2040e）。

全球eVTOL行业当前竞争环境分析

eVTOL创业企业开始商业运营前，须取得民航监管部门颁发的标准适航证书。

截至发稿日（2022-03-15），全球尚无eVTOL企业获得该证书。从已经登陆美国资本市场的5家厂商披露的公开信息来看，未来三年，它们都将可能至少有一款型号获得认证并投入商业运营。

这说明eVTOL行业即将告别早期阶段，进入市场导入期。为此，我们对其竞争状况作出了如下观察和分析：

1. 行业竞争态势初显

目前全球已经有5家eVTOL厂商登陆股票市场且均在美股，它们是：中国亿航、德国Lilium百合花、美国Joby Aviation乔比、英国Vertical Aerospace垂直飞行空间、美国Archer弓箭手。

摩根斯坦利在2021年发布的最新研报中，给出了2040年UAM城市空中交通市场的规模预测——1万亿美元。

摩根斯坦利还对市场预测做了进一步拆分，1万亿的市场规模中，52%的份额属于货运物流，46%的份额属于城市载人，剩下的3%是城际通航和军政市场。

在这其中：

中国亿航布局了无人驾驶的城市载人、货运物流，以及医疗救护、消防和景区游览等细分市场，由于无人驾驶的城市载人技术目前并不成熟，何时投入运营，仍存在诸多不确定性，据消息人士透露，亿航正在货运物流、医疗救护、消防和景区游览等细分市场积极推进商业落地。

德国Lilium百合花于2022年2月28日对公司创立以来的商业战略作了重大调整——前期将主要面向私人公务机领域，通过美国Net Jets公务机运营公司向私人用户销售分式共享产权（Fractional Ownership），即以分时共享的方式（小时卡）由若干用户共享一部公务机的产权；然后再拓展至城市载人、货运物流市场，原计划将于2024年分别在欧洲和美国佛罗里达率先启动商业运营。

美国Joby 乔比专注于城市载人和城际通航市场，由于同时还是美国空军Agility Prime“敏捷至上”计划成员，它还有可能供货给军方，并与民用型号是同一版本；据彭博社2021年6月报道，Joby预计将于2024年在洛杉矶、迈阿密、纽约和旧金山等城市率先开始商业客运，包括城市空中出租车服务。旗下产品将不会出售给私人客户。

英国Vertical Aerospace垂直飞行空间专注于城市载人和城际通航市场， 据Flight Global 2021 年 3 月的一篇文章透露，Vertical Aerospace 预计将于2024-2025 年左右开始商业运营并实现盈利。

美国Archer弓箭手专注于城市载人市场，由于同时还是美国空军Agility Prime“敏捷至上”计划成员，它还有可能供货给军方，并与民用型号是同一版本；2021 年 2 月 13 日，Archer 宣布将于 2024 年在洛杉矶开始空中出租车运营。

除上述5家外，美国的 Beta 贝塔、Wisk，德国的volocopter沃尔科普特等等，也是eVTOL行业强有力的竞争者。

其中：

Beta 贝塔专注于医疗行业人体器官移植运送、货运物流和城市载人市场，由于同时还是美国空军Agility Prime“敏捷至上”计划成员，它还有可能供货给军方；据垂直飞行协会网站报道，其预计将于 2024 年向UPS交付首架eVTOL。

Wisk是波音和Kitty hawk小鹰的合资公司，专注于城市载人市场。它的无人驾驶路线和中国亿航类似，即希望一步到位将无人驾驶的eVTOL推向城市载人市场，但目前美国联邦航空局（FAA）尚未对此正式回应。

volocopter沃尔科普特专注于城市载人和货运物流市场，计划先从有人驾驶开始，逐步过渡到无人驾驶。其计划推出空中出租车服务的首批城市是新加坡和巴黎，随后将会进入美国市场，美国联邦航空局 （FAA） 已于 2020 年 12 月接受了他们的认证申请，美国联邦航空局可能需要两到三年时间完成该认证。欧洲航空安全局（EASA）的认证已在进行之中。Volocopter 预计，其将有望成为全球第一个投入空中出租车运营的eVTOL厂商。

综合以上等，我们认为，eVTOL行业对空中交通市场的渗透可能会经历如下三个阶段：

（1）第一阶段，eVTOL行业主力厂商将在未来3-5年内首先开启货运物流、城际通航（超级城市群内部），以及市区到机场和机场、高铁站到山区旅游景点的固定航线运营。

（2）第二阶段，在第一阶段成功运营3-5年的基础上，逐步放开城市内有固定航线的空中出租车服务；而对于无固定航线的空中出租车服务，目前仍无法判断未来的可能走向。

（3）第三阶段，在第二阶段成功运营3-5年的基础上，逐步放开应用场景立足于广大乡村且有固定航线的私人家用市场；或者乐观预计，第三阶段将和第二阶段同时发生。

那么，谁将在未来的市场角逐中夺得一席之地呢？目前来看，还很难判断，但可以肯定，在已经上市的5家厂商中，哪家能更快取得标准适航证书并投入商业运营，哪家就更有可能生存下来。

2. 随着技术、政策、监管、市场的日趋成熟，具颠覆性力量的潜在进入者威胁大增

目前，整个eVTOL市场主要有四类玩家。一类是波音、空客等传统飞机制造商；一类是吉利、本田、小鹏、长城等车企；一类是亿航、峰飞航空等原先做无人机的企业；另一类则是Joby乔比、Lilium百合花、磐拓航空等“eVTOL新势力”。

但我们无法预料，如果市场前景广阔，像马斯克和华为这样的创业者和企业会不会在某个时间涌入赛道，给行业竞争带来颠覆性的改变。

网传特斯拉飞车渲染图

3. 地铁、轻轨、电动出租车、电动卡车、高铁、火车等替代威胁，均拥有eVTOL不具备的各自优势

我们认为，单独的时间效率优势不足以支撑起eVTOL的核心竞争力。

高铁在时间效率和经济性上的平衡给民航客运业带来了较大威胁，它也无疑将威胁到eVTOL的城际通航市场；同时，地铁、轻轨大批量、大载重所带来的经济性优势，eVTOL很难具备；电动出租车不受限制的“召之即来，挥之即去”的便利性优势，eVTOL短期内肯定也无法达到；电动卡车的低成本优势和火车货运的多功能、大载重、经济性优势，eVTOL短期内肯定也无法实现。

4. eVTOL是民航业的新兴分支，也是新兴产业，对供应链伙伴而言是增量市场

eVTOL产业汇集了半导体芯片、电池、电机、电控、复合材料、飞控、ICT、螺旋桨等行业，其中三电作为关键的动力部分，已经受益于迅猛发展的电动车产业。

尽管eVTOL的市场容量目前尚无法真正确认，但其给人带来的想象空间仍极具诱惑力，供应链伙伴没有理由作壁上观，将未来可能的巨大增量市场拱手相让。

5. 由于替代威胁的存在，如不能在降低成本或创造利润方面为客户带来价值，eVTOL行业的市场空间和盈利能力将会比较有限

我们可以在某种意义上参照电动车与燃油车在购买成本、使用成本和维护成本等方面的优劣对比。

当然，eVTOL作为革命性的交通工具，不仅要与传统的直升机和通航飞机竞争，更要与地铁、轻轨、高铁、火车、电动出租车和电动卡车等展开全方位的竞争，甚至在未来还会与民航大飞机竞争。

eVTOL创业企业当前面临的主要挑战及给中国企业的对策建议

▍主要挑战

1.商业运营前的固定投入巨大：产品研发和适航取证周期长、风险高、资金需求大

来源：《中国民用航空》2021年12期

2.巨大的公共安全风险，短期内很难突破城市载人市场的监管束缚

eVTOL是新生事物，当前提出的主要应用场景是在人口稠密的大城市或城市群内部，虽然理论上它的DEP分布式电力推进等技术能有效提高可靠性和安全性，但还是缺乏实践的检验。而如果一旦在人口稠密的市区失事，其所带来的后果恐怕各方都无法承受。

eVTOL的城市空中出租车共享出行短期内能否在城市放开或以何种方式放开，至少在中国市场仍然存在着较大的不确定性。

当然，韩国政府推进UAM商业运营落地的方式和步骤也许值得我们思考和借鉴。

2021年9月28日，基于“K-UAM”韩国城市空中交通规划路线图的发起单位之一韩国电信与eVTOL厂商美国Joby乔比和共享出行巨头优步等公司达成的合作，韩国土地、基础设施与交通部发布了《韩国城市空中交通（K-UAM）运行概念（ConOps）》。

根据规划，韩国将于2025 年在连接首尔市中心与机场的空域划设一条专门用于UAM试运行的空中通道，并计划在2030年开始商业运营。

商业运营之前，为“支持行业测试”、“制定安全标准”和“安全验证”等目的，将在2023年举办UAM挑战赛，即在韩国国家综合飞行性能试验场进行eVTOL和通信系统的安全性测试，以及K-UAM空管交通系统综合运营示范，然后在2024年进行试运行测试，以实现2025年在首尔市中心与机场之间开启UAM试运行的目标，以此为2030年的商业运营奠定基础。

3.电池功率密度的不足，极大限制了eVTOL的能源成本优势

由于物理规律的限制，飞行器对功率密度的需求远远超过汽车。而当下电池技术的突飞猛进根本上是受惠于汽车的电动化革命，这就造成当下电池技术的发展水平还无法满足eVTOL的发展需要。

据悉，目前包括全球已上市的5大主力厂商在内，除了JOBY 4S一次充电能飞行247公里外，其余均还无法突破50公里的航程。电池技术对航程的限制，阻碍了eVTOL能源成本优势的发挥。

据美国密歇根大学和福特汽车公司的科研人员展开的一项最新研究表明，电动垂直起降飞行汽车与普通汽车相比，短途旅行时使用的能量更多；长途旅行时使用的能量更少，碳排放量（在当前全球能源结构里，eVTOL的用电主要还是来自有碳排放的火电）更低，时间也更少。

这份研究成果已于2019年4月9日发表在《自然通信（Nature Communications）》期刊上。

研究人员发现，在100千米（62英里）的旅程中，一辆满载的电动垂直起降飞行汽车携带一名飞行员和三名乘客，比平均载客量为1.54的陆基汽车所排放的温室气体要少。电动垂直起降飞行汽车的排放量比燃油车低52%，比电动汽车低6%。

研究人员分析了电动垂直起降飞行汽车的五个飞行阶段：起飞悬停、爬升、巡航、下降和着陆悬停中的一次能源使用和温室气体排放情况。

电动垂直起降飞行汽车的飞行过程图。每个飞行阶段拥有不同的行驶时间、速度和功耗

在起飞和爬升阶段使用的能量很多，但是在巡航阶段（速度达150英里/小时）相对节能。

结果就是，长途旅行（巡航阶段成为飞行中最主要的部分）中，电动垂直起降飞行汽车的能效最高。然而，对于较短的旅程，低于35千米（22英里），单乘客内燃机车辆比单乘客电动垂直起降飞行汽车使用的能量更少，排放的温室气体也更少。一个重要原因就是，陆基汽车平均通勤距离仅为约17千米（11英里）。

车辆行驶公里数与温室气体排放量之间的关系。垂直起降飞行汽车（VTOLs）、陆基车辆：内燃机汽车（ICEV）和蓄电池电动汽车（BEV）的温室气体排放量与行驶公里数之间的关系。

上述研究表明，eVTOL的航程只有突破了35公里，它的能源成本优势才能逐步凸显出来。这是当下主力厂商还普遍无法做到的。

▍给中国eVTOL企业的对策建议

1.创业企业前期可结合自身优势，选择风险低、研发和适航取证周期短的产品技术路线

空客旗下隶属于直升机公司的UAM部门便采用了这一策略。

空客城市空中交通（UAM）部门负责战略实施和伙伴关系的主管Balkiz Sarihan在2022年接受直升机领域行业媒体“Vetical”杂志的一次采访中，对空客的UAM战略和相关技术路线做了说明。

她表示，通过对CityAirbus（多旋翼构型）和Vahana(倾转机翼）两款技术验证机的研制和测试，空客UAM最终选择了新一代CityAirbus NextGen的设计方案，即没有任何倾转结构的多旋翼+固定翼构型，也即复合翼构型。

空客CityAirbus NextGen

原因是，这种构型的结构相对简单，能够缩短适航审定周期、简化运营并降低成本，同时有足够的速度和航程满足城市内的商业运营需求。她表示，该设计公布的80公里的航程是基于现有技术的实际航程，而不是最大航程。根据空客的市场调研，该航程可以满足90%的城市运营需求。此外，该设计还便于扩展，届时将有利于在已有设计基础上快速整合新技术进行性能提升。

2.中国eVTOL企业应该尽快建立全国性的行业协会组织，以合理、合法、合规的多种方式，包括市场利益分享等方面，游说各级政府和监管部门，用行业的力量突破阻碍市场发展壮大的各类根本性难点，以加快推进商业运营的大规模落地。

3.建议有条件、有实力的中国eVTOL企业在脚踏实地的同时，可以进一步仰望星空，着眼全球和未来，引进和整合全球智力资源，对包括电池功率密度等在内的关键性瓶颈进行攻关突破，以引领行业发展，更好更快地造福人类社会，并获取超额收益。

4.我们建议，中国eVTOL企业应该建立收入与能力、价值、贡献等相匹配的科学的全员持股激励制度。华为等企业的实践表明，该制度可能是迄今全球最能打造企业核心竞争力的制度。

全球展望

中美欧厂商三足鼎立，全球市场三分天下。

eVTOL和传统飞机一样，都是航空工业的结晶。航空工业技术高度密集，对可靠性和安全性有着极为苛刻的要求，被誉为现代工业的皇冠。航空工业的发达离不开长期、深厚的科研和技术沉淀。

自世界第一架军用飞机和第一架民航客机分别自1909年和1919年在美国和欧洲投入使用以来，美欧的航空工业已经发展了一百多年，并孕育出了像波音、空客和洛克希德.马丁这样的航空巨无霸企业。

相比之下，中国的航空工业则几乎完全起步于苏联援助时期的“156工程”，基础差、底子薄，且受思想、体制和美欧技术封锁等一系列因素的影响，发展过程一度曲折、缓慢。

尤其是中国的民用航空部门和民营航空部门，更是如此。

尽管eVTOL摒弃了高度复杂、精密的传统航空发动机，但却并未从根本上改变航空工业技术高度密集、高可靠性和高安全性要求的本质。

与美欧同行相比，当前中国的eVTOL厂商在科研、人才、资金、基础设施、供应链配套、价值链创新和市场环境等方面均存在着不同程度的劣势。

好在值得庆幸的是，随着中国在教育、科研、军用飞机、民用大飞机、通用航空、电动车产业和风险投资等领域的蓬勃发展，以及中国政府的不断重视和相关支持政策的出台，加上本身庞大的市场，中国eVTOL行业的发展土壤正日趋肥沃。

因此，我们认为，eVTOL行业未来的全球发展格局将大概率会是：中美欧厂商三足鼎立，全球市场三分天下。

理由如下：

1. 中美欧都有各自庞大的市场和航空工业领域相对独立、完备的教育、科研、生产与供应链体系，特别是在军用航空工业领域尤其如此。即便全球退回到贸易保护盛行的时代，仅靠各自的经济内循环，也能树立起三者在全球eVTOL行业的三足鼎立格局。

2. 虽然中国在航空工业上整体落后美欧，但中国eVTOL厂商在以下方面拥有优势

（1）作为eVTOL行业的主要发力点之一——中国城际通航市场的硬件基础设施正快速完善。

和汽车产业的发展一样，通航市场需求的增长，须有不断扩充的通航基础设施作承载。

在中国政府的重视下，全国性的通用机场建设高潮已经来临。据星越通用航空大数据平台统计，截至2021年9月底，全国机场总数一共793个，全国通用机场357座(A类、B类合计），比上一年增加了74座，已取证机场80座，已备案的机场271座，其他的起降场地6座，其中A类通用机场140座，通用机场B类217座。

另据民航局在编的《全国通用机场布局规划》，预计到2030年，我国民用机场总量将达到2300座左右，其中通用机场总量约2058座，运输机场257座。未来八年，通用机场数量将猛增到现在的5.76倍。粗略估算，全国将有72%的县开通通用机场。

（2）eVTOL行业是新兴产业，它绕开了美欧具有传统优势的高度复杂、精密的传统航空发动机部分；并且得益于中国电动车产业的迅猛发展等，中国eVTOL厂商在总成本、电池技术和部分供应链配套方面并不比美欧差。

（3）中国eVTOL厂商在企业决策效率、市场响应速度和了解中国消费者心理等方面均享有本土优势。

（4）2018年以来，美国对中国发起了贸易战和愈演愈烈的科技战，中美之间的经济、产业和科技竞争日趋激烈，作为现代工业皇冠的重要潜在爆发点，如果美欧的eVTOL行业有日益发展壮大的趋势，中国政府不会坐视本国在该领域的落后，不排除会像扶持电动车一样扶持eVTOL。

（5）中国是全球第二大经济大国，并且在未来十年将大概率超越美国成为世界第一（数据来源：任泽平《俄乌局势的本质及未来演变》）。如此庞大的经济体量完全能够承载起中国eVTOL厂商的迅速崛起与壮大。

（6）经过改开40多年来的全球化市场洗礼，中国在航空工业领域培养出了众多优秀的企业家、创业者、科研与工程技术人才，这些是中国eVTOL厂商崛起壮大的最坚实保障之一。

主要参考/引用资料：

1. 《一文看清：eVTOL与飞行汽车的区别》，电动航空报道

2. 《飞行汽车适航认证破冰》，财新周刊

3. 《浅谈eVTOL构型》，飞行汽车eVTOL

4. 《“飞行汽车”产品纷纷落地，eVTOL能成为下一个颠覆性机会吗》，经纬创投

5. 《人人都买得起的飞行汽车，距离我们还有多远》，DeepTech 深科技

6. 《垂直起降的飞行汽车：未来出行新选择！》，搜狐网

来源 | 飞行汽车产业之家

作者 | 卢忠建 李子麒

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