引言
在智能化、绿色化的产业浪潮下，低空经济正以其独特的战略地位，成为推动经济社会发展的新质生产力。凭借万亿级的市场潜力和广阔的发展前景，低空经济引领着新一轮的产业变革，正在成为经济发展的新引擎之一。低空经济宛若城市上空的脉络，它使得物流配送更加迅速，紧急救援更加及时，城市交通更加立体化，为现代都市生活带来了前所未有的便利。作为推动低空经济发展核心的电动垂直起降飞行器（eVTOL），在构建现代交通产业体系中则显得至关重要。
一、eVTOL的起源
自二战时期直升机技术成熟以来，垂直起降（VTOL）的概念便开始受到重视。战后，人们曾广泛探讨并尝试将直升机电动化。直到2009年电动垂直起降器（eVTOL）的现代理念才真正兴起，当时NASA发布了Mark Moore博士的论文《NASA Puffin电动尾坐式VTOL飞机概念》。Mark Moore在论文中提出的eVTOL设计，以其高可靠性、高效率，以及低重量、低维护成本等优势，迅速在YouTube上走红，一周内视频点击量高达64.8万次，成为网络病毒式传播的典型案例。他的理念强调电动驱动的诸多好处，包括低冷却阻力、小体积需求、极低噪音和振动水平，以及零排放，这些都为eVTOL的设计理念奠定了基础。
二、eVTOL的发展现状
（一）eVTOL的分类
当前全球范围内在研eVTOL整机型号繁杂、形态各异，分类维度和方法很多，可以基于运行模式、载荷和用途、动力能源、整机构型等分类。比如，可以根据动力形式划分为油电混动、电动、氢燃料电池、氢内燃机、太阳能等。但最常见的还是根据整机构型划分，可划分为：
（1）矢量推进/倾转型（Tilt-X）；（2）复合翼型（Lift+Cruise）也称升力+巡航型；（3）多旋翼型（Multi-copters）。这三类飞行器也被称为eVTOL“三剑客“。
（二）eVTOL的定义及实例
1.矢量推进/倾转型：在不同使用阶段,可通过改变推力方向,实现垂直起降和巡航。典型机型如Lilium Jet（倾转涵道）、Joby S4（倾转旋翼）、Archer Midnight（倾转旋翼）等。
矢量推进型
2.复合翼型：升力和巡航用的旋翼和螺旋桨是独立的,分别实现垂直起降和巡航。典型机型如Boeing PAV、Wisk Aero Cora、沃兰特VE25-100、亿维特ET9等。
复合翼型
3.多旋翼型：无巡航用螺旋桨,完全通过控制多旋翼的升力大小实现飞行。典型机型如Volocity、LIFT Hexa、SkyDrive SD-03、亿航EH216-S、零重力ZG-ONE等。
多旋翼型
（三）市场规模
1.全球市场规模
根据第三方机构MarketsandMarkets的预测，全球eVTOL市场规模将从2023年的12亿美元增长至2030年的234亿美元，7年间年复合增长率52%。
全球eVTOL市场规模
数据来源：MarketsandMarkets，产业π制图
2.中国市场规模
2021年我国eVTOL市场规模为3.2亿元，2023年我国eVTOL产业因政策支持和商业化加速，市场规模增至9.8亿元，同比增长77.3%。预计2026年市场规模将达到95亿元。
中国eVTOL市场规模
数据来源：CCID，产业π制图
（四）产品布局
1.全球
根据美国垂直飞行协会（VFS）统计，截至2024年3月底全球共有983型eVTOL概念产品，其中48%为多旋翼型，36%为矢量推进型，16%为复合翼型。
全球eVTOL产品布局
数据来源：VFS，产业π制图
2.中国
据航空产业网数据，截至2023年7月，我国eVTOL中复合翼型以47%的占比独占鳌头，矢量推力型则以38%的占比紧随其后，而多旋翼型只占15%的份额。其中eVTOL创新企业大多采用多旋翼型和矢量推进型，因多旋翼型是可迅速落地的方案，矢量推进型则在落地时能覆盖更多应用场景。对比全球整机企业布局，我国整机企业更倾向于采用复合翼方案。
中国eVTOL产品布局
数据来源：航空产业网，产业π制图
（五）企业画像
随着国家大力出台低空经济相关扶持政策，企业纷纷跑步进场低空经济。根据产业π梳理，这些企业总体可分为四大类：
1.无人机企业
无人机企业凭借在航空器设计、飞行控制和自动化技术方面的积累，具备一定技术资本。在无人机领域的创新经验和市场洞察力，则为其在eVTOL市场中快速适应和创新提供了商业资本。如深圳凌悦、天津斑斓等。
2.科技型初创公司
科技型初创公司拥有创新精神和灵活性，凭借较强的研发能力，推动eVTOL技术突破、产品创新、并快速适应引领市场趋势。此外还能吸引风险投资，获得资金支持，为进军eVTOL领域提供必要的资本动力。如时的、沃兰特、览翌等。
3.大型航空航天企业
大型航空航天企业依托其深厚的行业经验和技术积累，具备良好的流程优化及产品生产能力，结合完善的供应链和质量管理体系，确保eVTOL产品的高标准和可靠性。如商飞北研、航空研究院/602所、中航通飞等。
4.汽车行业
得益于其在电气化、自动化和智能化技术方面的专业知识，为eVTOL的研发和制造提供了技术资本。此外汽车行业的品牌影响力和市场渠道，有助于eVTOL产品的市场推广和客户接受度。如清华大学车辆学院、吉利沃飞、小鹏汇天等。
（六）eVTOL航空器适航取证
eVTOL的适航取证需取得民航局的TC、PC、AC证书，门槛高、取证周期长、且目前适航标准和流程仍在摸索完善期。2023年10月，亿航取得全球首个eVTOL航空器型号合格证，取证过程历时3年。2024年3月，峰飞航空V2000CG eVTOL取得TC，成为率先取得吨级以上TC的eVTOL无人驾驶航空器。当前还有多个在研型号有待于中国民航局审定。
国内主要在审定eVTOL整机型号
数据来源：产业π，产业π制图
三、eVTOL技术路线对比
据康奈尔大学相关研究，在相同电池能量密度时（300wh/kg），不同速度/航程组合任务剖面下，矢量推进型、复合翼型能够大幅提升巡航效率，但增加了全机重量，因此航程短、速度低的任务剖面并不能完全发挥这两类构型优势；而直升机和多旋翼型缺少前向推力系统，因此不适合大速度、长航程任务使用。
不同使用场景对构型影响图
数据来源：康奈尔大学，产业π整理
在不同的电池能量密度下，凭借分布式电推进系统的应用，即使在较小的能量密度下，矢量推进型、复合翼型电动垂直起降飞行器也具备一定的使用价值。而只有当电池能量密度发展到一定程度，全电常规构型直升机及多旋翼型才逐步具备使用价值。
不同电池能量密度对构型影响图
数据来源：康奈尔大学，产业π整理
多旋翼型受限于圆盘负荷和螺旋桨效率的影响，只能以较慢速度飞行较短距离。但因结构和旋翼系统简单，马达重量低于直升机，在一些飞行任务中多旋翼型优于直升机；
直升机拥有更高效的大型铰接旋翼，可以以更快的速度飞行。但因巡航效率低下，只能飞行较短航程；
复合翼型凭借升力转子和推进螺旋桨巡航和悬停效率高，不过它在低速和短航程内被多旋翼型和直升机所超越，在高速和长航程内被矢量推进型所超越，技术总体处于折中状态；
矢量推进型由于其高升阻比以及从机翼和多个小型螺旋桨获得的额外巡航效率，更适用于远程和高速飞行。总体来看，矢量推进型适用于各种各样的任务。
不同使用场景载重对构型影响图
数据来源：康奈尔大学，产业π整理
四、未来发展趋势
eVTOL诞生时间不久，但主要技术流派却有矢量推进型、复合翼型、多旋翼型三大类。凭借更快的飞行速度和更长的航程，未来的技术路线或将以矢量推进型eVTOL为主。
（一）更快的飞行速度，意味着可以进入更多时效性任务市场，如应急救援、医疗救援。当前，eVTOL在医疗救援市场被诟病的一点就是巡航飞行速度大大低于常规直升机；
（二）更长的航程，意味着运营商的业务模式有更大的多样性，同时充电次数也将变少，而更少的充电次数意味着更高的任务响应速度和日利用率。
随着技术的进步以及产业界对电动航空器设计理解的加深，这些矢量推进型eVTOL的可靠性将得到行业巨头的加持，不久它们或将成为航空界的新宠儿。