中金 • 联合研究 | 低空经济：投资中国蓝天新机遇

自2024年3月“低空经济”首次被写入政府工作报告后，政府部门、产业界、资本市场对低空经济发展给予较高关注。本篇报告着重分析低空经济发展相关的政策法规、飞行器、空管系统、应用场景等关键环节，并展望相关领域的投资机会。我们认为，低空经济有望成为驱动经济社会发展的新生动力，为产业链相关环节发展打开广阔的成长空间。

国内低空经济方兴未艾，有望成为经济社会发展的新生动力。1）2023年底，中央经济工作会议提出将低空经济作为战略新兴产业之一重点支持。此后，中央部委、地方政府密集出台支持低空经济发展的相关产业政策和发展规划，我国低空经济产业发展迎来政策支持关键期；2）低空经济作为一种辐射带动作用强、产业链较长的综合经济形态，对经济社会发展具有较强的带动作用。工信部赛迪研究院预测，2023年中国低空经济市场规模约为5060亿元，2026年市场规模有望达万亿元。我们认为，随着低空经济相关政策环境的完善，以及相关发展规划的落地实施，我国低空经济市场有望快速发展。

低空经济发展横跨多个产业，飞行器和空管系统是低空经济发展的基础。低空经济产业链涵盖飞行器制造、低空飞行、低空保障以及综合服务等主要环节，是少数能够同时涵盖第一、二、三产业的新兴产业业态，其中飞行器制造和空管系统是低空经济发展的基础：1）低空飞行器涵盖eVTOL/无人机/直升机等不同类别，是高效利用低空空域资源、解决物资运输、交通出行的关键载体；2）低空飞行活动具有异构、高密度、高频次、高复杂性的特点，空管系统由信息处理系统、外围设施、地面物理基础设施构成，是保障民行安全和空中交通有序运行的核心，智能化、网联化有望成为低空空管系统的主要发展趋势。

应用场景的拓展有望渐次展开，eVTOL商业运营将改善传统通航财务模型。1）低空经济应用场景涵盖测绘、巡检、消防、物流、旅游、交通、农业等众多领域，随着飞行器经济性、安全性等核心技术指标不断优化，我们认为低空经济商业应用有望遵循“载物—载人”、“旅游—交通”的顺序渐次展开。2）eVTOL作为低空核心飞行器之一，具有速度快、低运营成本等优势。我们认为，eVTOL的商用有望在景区观光等场景率先落地，随着eVTOL应用场景持续拓展，有望为传统通航企业财务模型带来改善。

风险

1）低空经济产业推进进程不及预期风险。2）飞行器安全事故影响产业发展风险。

正文

低空经济：如何影响未来经济社会发展？

什么是低空经济？

低空经济代表一种新的生产力和生产方式，在未来经济社会中扮演重要角色。低空经济是以低空空域为依托，以有人驾驶、无人驾驶航空器等低空飞行活动为牵引，涉及低空飞行、航空旅游、支线客运、通航服务、科研教育等众多行业的新兴领域，是一种辐射带动效应强、产业链较长的综合经济形态。低空空域通常是指地面以上1000米以内的飞行区域，根据需要可延伸至地面以上3000米以内。2021年2月，中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》，提出“发展交通运输平台经济、枢纽经济、通道经济、低空经济”，首次把“低空经济”写入国家规划。2023年12月，中央经济工作会议把“低空经济”提升到战略性新兴产业的地位，2024年“低空经济”首次被写入政府工作报告。

图表1：低空经济包括装备制造、低空飞行、低空保障和综合服务

资料来源：前瞻研究院，中金公司研究部

为什么当前发展低空经济很重要？

#1 国际视角：美国通航产业体系成熟，我国低空空域利用率较低

美国已形成较为成熟的通航产业体系，对美国经济和就业产生重要贡献。美国是全球通用航空最发达的国家之一。根据FAA披露，2022年美国民用航空直接经济产出1.80万亿美元，贡献 GDP 1.02万亿美元，占美国GDP的4%，提供工作岗位939万个；其中通用航空直接经济产出1212亿美元，贡献GDP 662亿美元，提供工作岗位46万个，对美国经济和就业产生重要贡献。

中国通航产业较美国有一定差距，低空经济在国内具有较大的发展潜力。1）通航产业规模方面：2023年美国通航飞机数量为21.42万架，中国为3303架约为美国的1/65。2023年美国通航飞机（包括按FAR-135部使用飞机）总飞行时长达2856万小时，中国通用航空飞行时长137.1万小时，其中载客类仅2.8万小时占比约2%。2）通航文化方面：美国有着成熟的通航文化，每年美国各地都会举办各种飞行者大会和航空器材交易活动。3）行业标准层面，中国在市场法规和通用航空体系方面还在逐步学习和借鉴美国和欧洲标准。我国的通航产业在市场规模、文化、行业标准等方面较美国仍有一定差距，为我国低空经济发展带来发展机遇。

图表2：2012~2023年美国（左）和我国（右）通航飞行器数量

资料来源：FAA官网，中金公司研究部

#2 国内需求：低空经济产业基础齐备，“新道超车”拉动经济发展

► 无人机、新能源相关技术处于全球第一梯队，低空经济发展产业基础较为齐备

我国在无人机、新能源汽车等领域位于全球领先地位，低空经济产业链发展具备较好的产业基础。根据民航局官网，截至2023年末我国民用无人机注册数达到126.7万架，位居全球第一，无人机企业达1.9万家。根据乘联会，2023年我国新能源汽车全球销售份额达63.5%，居全球第一。同时，我国无人机、新能源汽车关键零部件领域具有优势，在电池、电驱、航空材料和飞行控制系统等细分领域具备全球领先技术水平。综合来看，我国在上游原材料、关键零部件制造、整机装配、软件设计和服务配套等上下游环节完备，低空经济发展的产业基础较为扎实。

图表3：2016-2023年我国注册无人机数量

资料来源：民航局官网，中金公司研究部

图表4：2023年全球新能源汽车销量结构

资料来源：乘联会，中金公司研究部

► 推动科技创新和技术进步，“新道超车”有望提升国家综合实力

低空经济企业具有高知识密度、高研发协同等特征，有望推动我国科技创新和技术进步。低空经济企业普遍具有高知识密度、高研发协同等特征，其发展涉及新材料、新能源以及导航、卫星互联网、5G、大数据、云计算等技术。全球有数百家企业投入到空中交通行业。随着低空经济企业创新活动的持续深入，有望带动产业链相关技术行业的科技创新和技术进步。

eVTOL有望在未来空中出行场景中扮演重要角色，或将成为难得的“新道超车”机会。相比传统直升机，eVTOL纯电驱动、噪声低、性价比高、更加环保，不需要跑道就可垂直起降，是一种更符合未来城市空中交通系统的产品。我国在eVTOL部分技术研发和产业链发展已处于全球领先水平，2023年EH-216取得世界首个eVTOL航空器型号合格认证，并于2024年5月取得世界首个型号生产许可证。eVTOL在国内产业的快速发展，或将成为我国低空经济领域“新道超车”的重要机会。

► 撬动第一、二、三等多种新兴经济业态，为经济发展注入新动力

低空经济正逐步重塑交通格局和物流方式，为经济发展注入新动力。从经济增长的角度来看，低空经济涵盖通用航空、无人机物流配送、低空旅游等众多产业，不仅直接创造了大量就业机会，还通过产业链的延伸和辐射效应推动相关产业快速发展。通用航空作为低空经济的核心产业之一，涵盖了飞行培训、飞机制造、维修服务等多个环节，形成了一个庞大的产业集群；无人机物流配送则依托先进的无人机技术和智能物流系统，实现了高效、快捷的货物配送，大幅地降低物流成本、提高物流效率；低空旅游更是将旅游与航空元素相结合，为游客提供了全新的旅游体验，推动了旅游业的转型升级。

低空经济发展可促进我国经济结构的优化和多元化。在传统经济模式下，一些地区可能因地理条件或经济发展水平的限制，面临着产业结构单一、经济增长乏力等问题。低空经济的发展有望为改变上述问题带来新的契机，例如，在交通不便的一些山区或偏远地区，低空经济引入使得这些地区可以利用其独特的自然风光和资源优势，发展低空旅游、无人机物流等新兴产业，从而打破发展瓶颈实现经济快速增长。同时，低空经济的发展也推动了相关产业的创新和升级，促进了经济结构的优化和多元化发展。

本轮低空经济发展和此前相比有哪些区别？

#1 顶层规划：政策密集出台，发改委低空司、中央空管委顶层统筹

国家发展改革委低空经济发展司成立，负责低空经济发展战略制定和统筹协调工作。2024年12月27日，国家发展改革委低空经济发展司（以下简称“低空司”）正式在国家发展改革委网站亮相，其具体职责包括拟订并组织实施“低空经济”发展战略、中长期发展规划，提出有关政策建议，协调有关重大问题等。我们认为，低空司的成立是我国低空经济发展的里程碑事件，有助于强化我国低空经济发展的底层设计、推动政策落实，推动我国低空经济进入新的发展阶段。

各相关部门协同推动低空经济发展，民航局承担低空经济的主体职能工作。低空经济发展需要中央空管委、交通运输部、民航局、工业和信息化部、发改委、科技部、财政部等多个部门的协同。民航局是交通运输部管理的主要责任机构，负责民用航空器适航认证、空域管理、航线规划、飞行器驾驶人才管理、适航安全管理等工作。2024年7月，中国民航局成立了促进低空经济发展工作领导小组及工作组，工作组下设立多个项目组包括综合安全监管、法规、市场管理、飞行标准、适航审定、机场、空管空域、安全和规划等职能。

图表5：中央、国家各部门出台多项政策支持低空经济产业发展

资料来源：中国政府网，工信部官网，中金公司研究部

地方政府积极抢抓低空经济发展的战略机遇期，低空经济产业生态加速形成。低空经济应用场景广泛、产业链带动效应强，有望在推动产业转型升级、牵引区域协同发展方面起到关键作用。自2023年底中央工作会议低空经济被作为战略新兴产业重点支持之后，国内多个地方政府因地制宜提出各自低空经济发展规划：2024年全国超26个省（自治区）政府工作报告中提到发展低空经济，深圳、苏州、珠海、合肥、芜湖、南京、北京等地市纷纷出台低空经济发展条例、实施方案、行动计划和产业具体支持措施，普遍涉及通航机场和起降平台等基础设施建设、物流载人航线开设等下游应用场景拓展、产业链培育和企业投资项目落地方面的支持和补助等，低空经济在不同地方的产业发展生态逐步成型。

2023年年中以来，国家完善法规监管，为低空经济发展保驾护航。

►《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》：2023年5月，中央出台《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，对无人航空器设计生产标准、操控人员要求、飞行空域划设、飞行活动管理以及法律责任等多个维度进行了规范，明确指出“国家鼓励无人驾驶航空器科研创新及其成果的推广应用，促进无人驾驶航空器与大数据、人工智能等新技术融合创新,并要求地方相关部门提供支持”。《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》颁布，标志着我国无人机产业将进入“有法可依”的规范化发展新阶段，是我国低空经济发展的重要里程碑。

►《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》：2024年1月，民航局发布《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》（CCAR-92）并于1月1日起正式施行，对无人驾驶航空器操控员管理、航空器登记管理、适航管理、空中交通管理、飞行管理等进行了规范，标志着我国民用无人机行业进入一个新的规范化、制度化管理阶段，有助于提升无人机安全运行，也为行业的可持续发展奠定了坚实基础。

►《民用无人驾驶航空器系统适航安全评定指南》：2024年2月5日，《民用无人驾驶航空器系统适航安全评定指南》正式发布，通过完成基本性能试飞科目、耐久性试飞科目、特定试飞科目等确认无人机具备支持其开展特定运行活动的安全水平。指南中明确了安全评定的流程和技术要求，以确保每架无人机都能在预定运行场景下安全运行。

►《中型民用无人驾驶航空器系统适航标准及符合性指导材料（试行）》：2024年7月23日，民航局发布《中型民用无人驾驶航空器系统适航标准及符合性指导材料（试行）》，为中型民用无人驾驶航空器系统提供了一种局方可接受的适航标准及相应符合性指导材料。

#2 空域管理：低空空域管理改革进一步深化，权责划分有望更加清晰

2023年12月民航局出台《国家空域基础分类方法》，国内空域管理向国际空域通用管理方法靠拢。2023年12月21日，民航局发布《国家空域基础分类方法》，对我国空域划设和管理使用进行规范，依据航空器飞行规则和性能要求、空域环境、空管服务内容等要素，将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类，其中，A、B、C、D、E类为管制空域，G、W类为非管制空域（指部分真高300米以下/120米以下区域）。不同类型的飞行活动对应不同的空域范围，其中：民航运输航空大型客机巡航高度通常为短程6000~9000米、洲际8000~12000米范围，即对应A类空域；通航小型飞机运行高度通常为6000米以下，例如大型无人运输机巡航高度一般为6000米左右，对应D、E类及以下空域；城市UAM通常运行范围为120m~300m，对应G类空域；无人机UTM运行范围为120m以下，即对应W类空域。我国空域资源进行规范划设立，为充分利用和管理使用国家空域资源奠定基础。

图表6：国家空域基础分类示意图

资料来源：中国民航局，《中华人民共和国空域管理条例（征求意见稿）》（中国民航局，2023年12月），中金公司研究部

#3 适航取证：中国CAAC对eVTOL等新型航空器适航态度更为积极

中国CAAC在eVTOL等新型航空器法律法规出台、颁发适航证等方面态度更为积极。作为本轮低空经济的核心航空器之一，eVTOL的概念、研发、制造离不开中国在新能源产业链的积累，但eVTOL作为飞行器取得适航许可是其能够商业化的前置条件。美国FAA、欧洲EASA、中国CAAC均为具有全球影响力的航空监管机构，以近两年相关法律法规出台的速度和深度看，我国民航局表现相对更为积极，这既是对国家发展低空经济战略方向的积极落实，也是在eVTOL领域与FAA、EASA争夺标准制定话语权的体现。

飞行器：低空经济发展需要什么样的飞行器？

整机：eVTOL、无人机、直升机是低空经济的核心载体

低空经济主要依托于地面以上1000或3000米范围内的飞行活动，其中eVTOL、无人机、直升机等类型的低空飞行器，是低空经济发展的核心载体。  

eVTOL：逐步迈向商业运营，陆空两栖飞行汽车发展迅速

eVTOL应用前景广阔，有望开启轻量化交通出行新模式。我们在2023年12月发布的报告《低空经济系列#1：eVTOL——低空经济蓄势待发，行业迎来发展临界点》中详解了eVTOL在低空经济发展中的重要性。eVTOL是指以电力作为飞行动力来源的垂直起降飞行器，相对传统飞行器具有安全性、可靠性、环保性、经济性、智能性、舒适性等六大性能特征，可使人或货物以无缝、经济的方式在城市低空快速流动，高效开发城市低空空域资源，以有效缓解日益严重的城市地面交通拥堵问题，并解决空中物资运输和交通出行的需求。我们认为eVTOL有望成为低空经济的主要飞行器载体。

国内eVTOL整机企业主要有以下几类：1）科技型创业公司；2）大型航空航天国企或下属机构；3）汽车行业创业企业；4）传统无人机行业企业。

图表7：国内外典型eVTOL产品技术路线对比

资料来源：eVTOL News，各公司官网，中金公司研究部

飞行汽车狭义上指一种陆空两栖载具，与eVTOL概念有区分也有交集。广义的飞行汽车是指面向低空智能交通和立体智慧交通的载运工具，主要包括电动垂直起降航空器（eVTOL）和陆空两栖载具两大类型，而狭义的飞行汽车指的是后者，即融合汽车与航空器两种运输工具的功能、实现飞行与地面行驶自由切换的陆空两栖式载具。飞行汽车与eVTOL的区别在于，飞行汽车强调兼顾地面行驶与空中飞行两种功能，目标是实现三维立体交通，而eVTOL一般更强调垂直起降飞行功能；飞行汽车与eVTOL也存在交集，例如奥迪2018年发布的陆空两用eVTOL飞行汽车设计方案Pop.Up，作为一款分体式飞行汽车，其飞行模块具备电驱且可以垂直起降。

图表8：国内飞行汽车主要产品参数对比

注：统计时间截至2024/12/31 资料来源：各公司官网，中金公司研究部  

无人机：低空活动的主要飞行器，在众多应用场景落地

无人机（Unmanned aerial vehicle，UAV）是一种空中智能移动体。其依靠空气提供的升力来承载飞行，在动力满足续航的前提下，通过操作人员远程控制或无人机自主规划的方式，执行探察、巡检、空中作业等任务。

按应用场景，商用无人机可分为产业无人机与消费无人机。2012年，大疆发布Phantom 1首次将无人机引入消费级市场，消费需求迅速攀升。沙利文数据显示，2016年中国消费无人机市场规模占比为78%。由于无人机行动轨迹受地形限制较小，且无需考虑作业环境对人的影响，其工具属性不断显现、提高作业效率的潜力不断被挖掘。通过搭载不同载荷（如农药、摄像头、激光雷达、货物等），无人机在植保、巡检、安防、物流、测绘等产业领域的应用不断深化。根据赛迪顾问数据，2023年中国商用无人机市场规模达1174亿元，其中产业无人机的市场规模占比提升至65%，无人机的主要应用场景发生逆转。

图表9：2020-23年中国商业无人机市场规模

资料来源：赛迪顾问，中金公司研究部

图表10：2024年中国产业无人机应用场景结构

资料来源：Frost&Sullivan，GGII，中金公司研究部

低空经济的发展有望刺激商用无人机的需求。多个地方政府均积极推进当地低空经济高质量发展，例如北京、上海等城市重点推动低空应急管理、物流配送、生态安全等应用场景的形成与推广，广州、深圳等城市通过现金奖励、资金补助的形式鼓励更多低空货运物流配送航线的新设。以低空物流为例，深圳截至2024年6月累计开通低空航线207条，并规划于2025年底增设至1,000条以上，建设速度明显加快。我们认为，诸如低空物流等应用场景当前仍处于早期试点阶段，尚未形成大规模商用，低空经济的快速发展有望为无人机带来了增量应用需求，成为无人机产业新的发展极。

直升机：低空经济中的成熟航空器，广泛应用于救援消防等场景

直升机能够垂直起降、悬停飞行和全方位机动，在低空经济中广泛应用。直升机是一种成熟的航空器，已经成熟应用于多场景中。民用直升机按照运载能力可分为轻型/中型/超中型/重型几类：（1）轻型：起飞重量1~3吨，包括单发和双发两类，其中：单发轻型直升机主要用于观光旅游、公安执法、电力巡线、私人运输；双发轻型直升机比单发具备更高安全性和运营经济性，主要应用于紧急医疗救护、警用执法、公务运输、多用途作业、搜索救援等领域。（2）中型：起飞重量在3~6吨，中型直升机用途广泛，可用于搜索救援、医疗急救、通用运输、公安执法、海上巡逻等领域。（3）超中型：起飞重量在6~10吨，超中型直升机目标市场是海上油气勘探平台运输。（4）重型：起飞重量在10~20吨，重型直升机载重量大、运输能力强、任务效率高，适用于人员/物资/外吊运输、森林消防、搜索救援等领域。

2023-2027/2027-2032年中国民用直升机需求量有望超500/1000架，国产替代空间广阔。根据2023年9月航空工业发布的《民用直升机中国市场预测年报》，2022年底中国民用直升机机队规模为1037架，预计2027年将达到1449架，2022-2027E CAGR达6.9%，2032年中国民用直升机机队规模超过2000架，其中涡轴直升机将超1200架。在低空空域开放的利好预期下，考虑旧机退役等因素2023-2027年民用直升机需求量将超500架，2027-2032年需求量将超1000架。2023年中国民用直升机机队中，空客及贝尔合计占据67%的市场份额，航空工业的民用直升机产品占比仅4%；轻型直升机为我国民用直升机机队主力，2023年末数量占比40%，以活塞直升机为主的超轻型直升机占据了37%的市场份额，其余类型占23%。我们认为，中国民用直升机需求旺盛，国产替代空间广阔。

图表11：中国民用直升机架数（左）和2023年中国民用直升机机队制造商结构（右）

资料来源：《民用直升机中国市场预测年报》（航空工业，2023），《ASIA-PACIFIC CIVIL HELICOPTER FLEET REPORT 2020-2023》（ASIAN SKY GROUP，2021-2024），中金公司研究部 

机载系统：自主飞行或为UAM终极形态

飞控系统：飞行器的“中枢神经系统”，SVO是重要发展方向

航电和飞控系统是飞行器的“大脑”和“中枢神经系统”，约占eVTOL价值量的20%。航电系统是飞机上所有电子系统的总和，是飞机平台实现信息获取、传输、处理和应用的核心系统，其中飞控系统则是飞机最复杂的系统之一，承担飞行器航迹规划、姿态控制和飞行增稳等核心功能，主要通过响应飞行员的操作指令以实现对飞机姿态的闭环控制。飞行器的控制需要进行模型仿真搭建、控制律设计、飞控系统设计和底层软硬件设计等，eVTOL多采用分布式动力系统布局因而对飞控系统设计提出较高要求。根据《Lilium Analyst Presentation》，Lilium Jet单机价值量为250万美元，动力系统/结构和内饰/航电和飞控/能源系统/装配件分别占到40%/25%/20%/10%/5%，航电和飞控系统约占整机价值量20%。

图表12：Lilium Jet eVTOL产品价值拆分

资料来源：《Lilium Analyst Presentation》，中金公司研究部

图表13：飞控系统通过响应飞行员的操作指令实现对飞机姿态的闭环控制

资料来源：边界智控官网，中金公司研究部

eVTOL飞控系统遵循“电传操纵-自动飞行-自主飞行”的发展路径。飞行器飞控系统早期采用机械式传动系统，通过飞行员操作操纵杆实现飞行器飞行姿态和飞行轨迹的控制，具有重量大、反馈不灵敏和传动滞后等缺点。电传操纵（Fly-by-wire, FBW）使用电子信号替代机械传动，通过飞控计算机对各个舵面发出控制指令，逐渐成为当前主流的飞控系统。电传操纵技术是eVTOL发展的重要技术推动力，随着飞控技术的进步，我们认为eVTOL有望从电传飞控发展到自动飞行，甚至实现自主飞行的终极目标。

在电传操纵的基础上，近年来SVO（简化飞行操纵）成为eVTOL的重要发展方向。为了实现eVTOL 旋翼和固定翼在同一套系统下进行飞行操控，近年来学术界和工业界开始探索如何设计采用简化飞行操纵(Simplified Vehicle Operation, SVO)作为eVTOL的核心飞控机制。通用航空制造商协会（GAMA）对SVO的定义为能为飞行员或操纵员降低执行飞行相关任务复杂度并且同时提升安全性的飞行系统、界面、操作和训练方式。对于eVTOL的SVO设计目前还没有形成统一规范，典型案例如德国慕尼黑工业大学采用左右两个操纵杆形式进行操纵，美国Skyryse公司直接利用平板进行交互设计。

SVO趋势下eVTOL飞控价值量有望提升。SVO本质是在某些复杂操作上用软件替代飞行员手动操纵，相当于“半自动”的控制模式，因此SVO也是飞控系统从手动飞行进阶至自动飞行乃至自主飞行的关键步骤。目前许多主机厂在第一代 eVTOL飞机设计上采用了有驾驶员的方案，但面对气动效应复杂的旋翼与固定翼状态之间的过渡阶段，飞行员很难像自动控制系统一样做到每秒数百次以上精密调整各个动力单元与气动舵面来保证飞机的稳定可控，因此使用飞控软件在部分操作上代替飞行员对实现SVO至关重要。但相应地SVO对于eVTOL飞行包线等运行要求更为严格，对飞控系统功能、架构、安全性等方面也提出更高要求，我们认为SVO趋势下eVTOL飞控价值量有望提升。

导航系统：设备的高性价比为发展趋势

低空飞行器对导航系统有以下要求：

► 针对低空飞行器专门设计：低空飞行器导航系统应包含大气数据系统、磁罗盘、GNSS接收机和惯性测量单元：1）大气数据系统能够测量大气总温、静压和总压；2）磁罗盘测量实时磁场三维矢量信息用以修正航向；3）GNSS接收机采用航向测量功能板卡，保证快速完成导航系统初始化并进入最优性能；4）组合导航算法需要针对低空飞行器空中运动进行动态优化。滤波器应具备高稳定、高性能与对准模式等不同构型，自带故障诊断和容错降级的功能，能够监测并识别传感器故障，能够很好地解决低空飞行器机型罗盘易受干扰，大气高度计算受地面效应影响严重等问题。此外，导航产品在设计时也需要充分考虑与低空飞行器多余度飞控系统以及空管系统的接口关系与数据交联。

► 面向适航的研制过程：为满足低空飞行器适航取证要求，低空飞行器的导航系统自产品研发之初就需要考虑适航审定的要求：以航空业标准DO-254、DO-178C、ARP4754A作为硬件、软件研制以及总体研制过程的指导标准；以DO-334、DO-384作为导航系统的研制指导标准。根据DO-334标准，在不考虑GNSS定位修正的情况下，导航产品应满足A3-H3-T7等级类别；根据DO-384 GNSS辅助惯性导航标准，导航产品应满足Category C-Subcategory 2级别。

► 高完好性和高可靠性：低空飞行器适航取证要求导航系统具备高完好性和高可靠性。根据传感器观测值的不同，划定不同的导航模式，限定各个输出导航信息的有效性；必要时系统进行导航降级或重新初始化，优先保证姿态与速度信息的有效性与可靠性。

► 高性价比器件选型：市场上大多数低空飞行器对高性价比的机载导航设备需求迫切，工业级组合导航普及度高而且供应链完善，成本相对较低，近年来高性能工业级器件日益成熟，可能成为解决低空飞行器导航系统成本的思路之一。

海外传统航电系统企业拥有丰富的适航经验，海外低空飞行器厂商较多选择此类配套商合作。海外低空飞行器主机厂较多选择城市内或者城市间高安全等级客运级飞机的产品路线，因此主要选择第三方航电系统供应商合作，如Honeywell、Garmin等。2023年Honeywell宣布在新一代电动飞行器领域已经获得超100亿美元的订单，公开客户有Vertical、Lilium、Supernal等。新兴初创公司大多集中在自主飞行、AI、网络通讯安全等领域，且大多作为Tier2级别供应商服务Honeywell等，如Daedalean；少数直接服务于整机厂商，如直接服务于Volocopter的Near Earth Autonomy。

国内大所具有完整航电系统研发经验，部分民企积极参与低空飞行器航电系统研发配套。国内部分供应商有完整的航电系统研发经验。上述供应商目前在低空飞行器航电系统开发工作上投入较少，且产品难以适用于低空飞行器低成本的需求。Honeywell等传统海外航电系统优势企业尚未直接配套于国内厂商，考虑大国博弈情况我们认为未来与海外航电厂商的合作也将面临一定的挑战和风险。低空经济作为新质生产力，国产化必然是核心要求。

汽车巨头入局低空经济，有望以汽车电子先进技术赋能低空飞行器飞控发展。汽车电子领域域控制器将原本需要多个ECU实现的核心功能集成，加上数据交互标准化接口，大幅降低车载电子系统的开发和制造成本。当前航空电子和汽车电子均正从分布式联合架构向综合集成式架构转变，随着众多汽车厂商布局低空飞行器，我们认为他们在带动汽车、航空上下游供应链发展的同时，有望尝试成熟的汽车电子先进技术如智能座舱、自动驾驶等的应用和优化，推动低空飞行器飞控系统发展。

图表14：车企入局有望赋能低空飞行器飞控行业发展

资料来源：各公司官网，航空产业网，中金公司研究部

动力系统：低空飞行器动力系统壁垒较高，头部企业先发优势明显

电机电控：动力系统未来或以纯电为主，混动成为有效补充

电动系统直接决定了飞行器的诸多关键性能，分布式电推进设计技术普遍应用。电推动系统的尺度效应是低空飞行器可以进行分布式动力系统设计的前提。相较于传统动力形式，电推动系统具有尺度效应（功率相对尺度是独立的）的天然优势，即不论电机电控的功率是否分散，功率比重和效率基本不变，但缩小燃油发动机尺寸其质效比会受到很大影响。电推动系统的尺度效应大大增加了飞行器总体设计的自由度，也是低空飞行器可以采用分布式动力架构的前提。

路线之辩：工信部发文未来主攻纯电，兼顾混动及氢动力等其他路线。我们认为，类似新能源汽车混动路线在动力电池技术突破前是提升能量密度的重要手段，未来或有望以纯电为主，兼顾其他路线。复盘新能源汽车的动力技术演进路线，早期电池性能尚未达到理想状态时混动是实现长续航里程的较优选择。当前国内多数低空飞行器采用纯电路线，但海外本田、Horizon Aircraft等也通过混动技术来实现长距离航程，航程可达300-500km，而纯电航程多数为50-250km左右。2024年3月工信部与其他三部门联合发布的《通用航空装备创新应用实施方案 （2024-2030 年）》强调开展 400kW 以下混合推进系统研制、推进 250kW 及以下航空电机及驱动系统规模化量产以及 500kW 级产品应用验证，并提出以电动化为主攻方向，兼顾混合动力、氢动力、可持续燃料动力等技术路线，加快航空电推进技术突破和升级。

图表15：混动及纯电的航程和速度散点图（红圈中的为混动技术路线，其余为纯电）

资料来源：各公司官网，中金公司研究部

► 纯电：纯电推进系统主要由电池和电推力系统组成，不需要发动机，使得低空飞行器具有零排放、低噪音等众多优点。短期来看，电池技术对飞行器载重、航程形成制约，但随着固态电池、锂金属电池等进一步突破，我们认为纯电技术路线有望打破此前掣肘。

► 混动：由发动机和电机共同组成推进系统，一定程度上类似混动汽车的动力系统架构。根据发动机和电机的工作关系可以将其混动类型进一步划分为串联结构（耦合关系）和并联结构（解耦关系），核心区别在于电机与发动机是否解耦。

•  并联：发动机和电机共同驱动推进器（螺旋桨/涵道风扇），电机主要起蓄能及引擎辅助作用。并联的结构优点在于当发动机未能在最佳工况点运行，电机可以补充提供不足的功率，但如果发动机本身做功超过飞行所需，则电机可以吸收多余能量，因此整体的推动系统效率较高。缺点在于发动机的存在使得传动机构仍然复杂，一定程度上制约了混动系统的综合性能。一般的工作模式为，在垂直起降阶段发动机和电机共同提供动力需求，巡航阶段电机切换至辅助模式或者蓄能模式。

•  串联：电机负责驱动，发动机为电机提供能量。串联结构主要是通过涡轮发电机驱动来为分布式电推力系统的多个电机提供动力，这样的结构虽然相对更为复杂，但是却大大提升了整体飞行器结构设计的自由度。空客的Airbus和NASA的N3-X均采用这样的技术路线。

电机、电控等核心部件均围绕着更高功率、更高效的动力系统演化、迭代。

► #1 电机：电机设计的核心要点在于高功率密度、高扭矩密度，电动飞机功率密度与高端汽车电驱接近，但是扭矩密度远超传统汽车。电动飞机的电机特点为低速高扭，以罗罗150kW的EPU电机为例，我们测算其扭矩密度约为34.2N·m/kg，而汽车电机领域代表性的埃安汽车夸克电驱扭矩密度约为14.8Nm/kg，约为罗罗的1/2。此外，松正、EMARX的扭矩密度也多为10-20Nm/kg，但主流电驱及汇川技术的扭矩密度约为10Nm/kg左右。此外，新能源车电机也难以满足飞行器电机的高带宽转速控制等需求特点。

图表16：电动飞机的电机相较于汽车电机单位扭矩密度更高

注：松正电机的功率和质量范围取其max值进行计算 资料来源：各公司官网，中金公司研究部

从特殊应用无人机到物流配送无人机再到eVTOL，功率等级不断提升。功率在4kW-30kW之间为小功率产品，50-175kW为中功率产品，200kW~2-10MW为大功率产品，其中小功率产品主要应用于特殊应用、物流配送无人机等；中功率产品则主要应用于载人eVTOL等；大功率产品主要用于长航程电动支线飞机。

当前低空飞行器电机大多为轴向/径向电机，未来飞行器电机的“圣杯”为超导电机。低空飞行器电推动系统的电机主要为永磁同步电机，包括轴向磁通电机和径向磁通电机两类，其中轴向磁通电机的定子和转子部分轴向相对配置从而保持径向长度一致，而径向磁通电机则将转子装配于定子内部，从而保持轴向长度一致。其中轴向磁场永磁电机有更短、更直接的磁通路径，效率和功率密度更大，也因其高紧凑性及高转矩密度受到广泛关注。

► #2 电控：电控的开发需要满足适航标准电驱系统的正向开发流程，主要是满足软硬件的高可靠性系统设计需求。分布式电推进系统中电控装置重量占整体电气系统总重量的比重超过30%，直接影响飞机的飞行效果和运动能力，因此需要适应更严格的适航标准。电控的适航标准主要遵循DO-178、D0-254、D0-160。此外电机与电控的对应关系也并不完全是一对一，以罗罗的两款飞行器电机为例，其150kW的EPU主要由一套电机和两个电控组成，350kW的飞行器EPU则由一套电机和四个电控组成。

图表17：电机控制器的适航开发过程示例

资料来源：中国电源学会CPSS，中金公司研究部

电池：要求高性能、高可靠，半固态/固态锂电池或为主要技术路线

电池是目前制约低空飞行器商业化推广的核心部件。电池主要为电机以及机载电器供能，在eVTOL成本中占比约15-20%。电池的性能决定了飞行器的续航里程、飞行速度、载重能力等关键指标，是目前低空飞行器商业化的核心瓶颈环节之一。低空飞行器对电池性能、安全可靠性的要求要大幅高于其他电池应用场景。

低空飞行器电池技术路线发展集中在半固态锂电池、固态锂电池、氢燃料电池三个方向

► 半固态锂电池产业化加速落地，是目前主流选择的方向。

•  半固态锂电池采用固态和液态电解质混合设计，通常含有5-10%液相。相较于液态锂电池，半固态电池具有更高的安全性能，内部热扩散风险更低，并且通过匹配高比能的材料体系，如高镍正极以及硅碳/锂金属负极，可以获得较高的能量密度。目前第一代量产的半固态电池能量密度普遍在280-360Wh/kg区间，根据卫蓝新能源、清陶能源等规划，下一代半固态电池能量密度有望提升至400Wh/kg以上，可基本满足低空飞行器续航的需求。

• 当前半固态电池以氧化物+聚合物复合为主，聚合物主要用于改善截面特性。因氧化物路线可较好地兼容当前液态锂电池的材料、工艺、设备，2023年以来产业化落地呈现加速态势。我们认为，随着半固态电池在新能源车端应用推广，有望带动产业链规模化降本以及产品性能、制造工艺的持续改进和提升，为低空飞行器半固态电池应用奠定基础。

• 目前国内eVTOL在取证机型主要以半固态电池方案为主。但因半固态电池能量密度存在天花板，在大载重和超长续航场景中应用或存在限制。

图表18：半固态在新能源车、低空飞行器上率先产业化落地

注：统计时间截至2024年10月 资料来源：公司官网，交易所投资者互动平台，中金公司研究部  

► 全固态锂电池、氢燃料电池或是低空飞行器电池终局之选，适用于长续航和大载重。

•  全固态锂电池：全固态锂电池使用固态电解质完全取代电解液，安全性、能量密度较半固态电池更高，能量密度有望提升至500Wh/kg以上，是理想低空飞行器电池技术路线之选。其中硫化物技术路线因电导率高，在能量密度、循环寿命、快充性能方面具备优势，与低空飞行器电池的性能需求较为适配。但当前硫化物固态电池仍有较多技术难点待解决，除了共性的锂枝晶生长以及界面问题外，硫化物电解质制备过程对湿度、空气敏感，遇水易发生化学反应产生硫化氢有毒气体并降低电导率，因此制造工艺难度高、造价昂贵，需要开发全新的工艺和设备(比如干法电极技术等)。2024年以来，国内硫化物固态电池技术获头部企业华为加码。海外企业在硫化物技术路线布局时间较早，目前日本丰田具有全球最多的固态电池专利；韩国主要由三星SDI、LGES等龙头电池企业布局；美国布局以初创企业为主，如Solid Power等。根据企业界规划，硫化物全固态电池规划量产时点普遍在2027-2030年。

•  氢燃料电池：氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，根据电解质的不同，氢燃料电池大致分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸盐燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）。目前较适合飞机使用的氢燃料电池技术为低温质子交换膜（LT-PEM）燃料电池[1]，这种技术除了能够增加能量的存储量，还能够帮助系统实现载荷追踪和峰值调整以优化氢燃料电池的体积。

图表19：氢燃料电池分类与性能对比

资料来源：《质子交换膜燃料电池关键材料与技术》（刘建国，2021），中金公司研究部

零部件：轻量化、高性能为发展趋势

结构材料：轻量化需求迫切，镁铝合金/碳纤维复材广泛应用

航空飞行器轻量化需求迫切，铝镁合金机遇涌现。参考汽车行业，轻量化可从工艺、结构、材料入手，工艺包括高压铸造成型和半固态成形等制造工艺和激光焊接等连接工艺，结构包括整车及零部件的结构拓扑、尺寸和形状等方面的优化，材料方面主要是采用铝合金、镁合金、碳纤维等相对较轻的材料替代高强度钢、铸铁件等。铝合金材料的密度仅为钢材的1/3，且加工难度低、成本低、抗拉强度高、导热性能优秀，在汽车轻量化中大量应用。镁合金减重性能优秀，其密度只有铝合金的2/3，高强度钢的2/9，且比强度高于钢和铝，同时散热性能、抗震降噪性能更好，也开始越来越多地应用在轻量化结构中。

图表20：航空器结构轻量化材料性能比较

资料来源：Wind，《新能源汽车及其轻量化技术发展现状与趋势》(熊自柳等,2020)，中金公司研究部

碳纤维复材应用于低空飞行器主结构/推进系统/内部结构/动力系统，其中主结构和推进系统约占碳纤维复材使用总量的75%~80%。低空飞行器碳纤维复材应用部位广泛，可应用于主结构、推进系统、内部结构以及动力和航电系统。典型eVTOL 12%(无固定翼)~25%(固定翼)的起飞重量为结构重量，其中复合材料零件的结构重量占比可高达60%~90%[2]。根据 Stratview Research，eVTOL使用复合材料约有 75%~80%用于结构部件和推进系统，12~14%用于墙隔板、座椅等内部结构，8~12%用于动力和航电系统等。

图表21：eVTOL复合材料使用的主要部位

资料来源：Stratview   Research，时的科技官网，中金公司研究部

图表22：复合材料在eVTOL不同部位应用比例

资料来源：Stratview  Research，中金公司研究部

安全系统：抗坠撞性设计和整机降落伞确保eVTOL急坠安全

eVTOL在城市低空复杂场景下运行，安全设计是eVTOL设计中的核心要求。eVTOL一般在高密度交通流和复杂城市地形环境下运行，密集的建筑群减小了eVTOL缓解突发事故的裕量。如何降低非预期事故对机上及地面人员的影响，是eVTOL安全性研究的重点。2022年12月，NASA在一项eVTOL坠撞测试中根据试验假人的状态确定了两个主要的伤害来源，分别是地板和座位的冲击以及机身顶部结构的倒塌。与传统航空运输相比，eVTOL由于降低了飞行高度且在城市地区运行，加之新颖的飞行器配置和推进装置（如高压电池），带来了新的安全挑战。因此，在eVTOL设计研发过程中，安全系统是设计重点之一。

抗坠撞性设计和整机降落伞在航空级安全设计中较为常见。对于航空级的安全设计，当今前沿研究提出包括滑翔（固定翼）、被动旋翼自转、安全气囊、外部能量吸收系统、板下系统等方式减缓冲击载荷，但是部署在eVTOL中时也面临效果有限或技术成熟度问题。抗坠撞性设计和整机降落伞是两种具有装机实例的eVTOL安全设计考量。

座椅：高度定制化的高性能要求部件，市场份额向头部企业集中

航空座椅性能要求较高，单椅价值量超万元。当前国内尚未明确低空飞行器座椅产品的技术规范要求，考虑到eVTOL作为航空飞行器，其技术标准或可参考民航飞机座椅要求。座椅是民航飞机内饰的主要组成部分，占民航飞机内饰成本接近30%，高附加值主要源于两方面：1）航空座椅需符合阻燃要求，舒适性要求更高，需要满足极其严格的动载测试和耐用性测试，以最大程度保证乘客安全；2）航空座椅对轻量化要求高，目前航空铝合金、碳纤维等已经在航空座椅领域广泛应用。目前飞机座椅的单椅价值量超过万元，头等舱的高端座椅价值量高达数十万元，并随着碳纤维等高端轻量材料不断渗透，单椅价值量呈持续上升趋势。

航空座椅定制化程度高，行业供应资质门槛高。不同机型、不同航空公司航空座椅的小桌板、配色、触摸屏、阅读灯都需要经过反复的构思和调试，整个设计开发的流程包括招标、设计、报价、规格、供应商、供应链、产品的工业化、适航取证等诸多环节，平均开发时长高达1-2年，高端的商务舱座椅甚至需要2-3年的设计和研发。商用航空产业链多数零部件都需要单独审核认证，因此我们认为具备航空资质认证的供应商具备领先优势。

空管系统：低空经济的空管系统需要如何建设？

空管系统是保障民航飞行安全和空中交通有序运行的核心系统。空管系统由信息处理系统、外围设施、地面物理基础设施构成，利用通信、导航和监控系统对航空器飞行活动进行监视和控制，保障民航空中交通安全。根据ICAO发布的《Global Air Navigation Plan 2016-2030》(2016)，通信、导航、监视/空中交通管理（CNS/ATM）系统是保障空中交通有序运行的关键，其中信息处理系统用于完成空中交通流量管理、管制与指挥等；通信、导航、监视系统通过无线电设备、地面及卫星导航设备、雷达监视设备等设施完成态势感知与信息传输。空管地面物理基础设施包括机场、起降点、飞行器集散中心等。

系统：智慧化空管是发展趋势

低空智联网联通数据服务、空域管理、航空器运营等环节，是低空空管系统发展的必然路径。低空智联网是依托包括4G/5G通信、卫星互联网、北斗系统、雷达等监视系统的天空地基础设施，协调各级空管部门、安全应急部门和基建保障部门关系，建立数字化的低空运行环境，实现智能化的空域设计和航路规划，是未来低空空管系统发展的必然路径。当前，多个地方政府都在开展低空智联网设计思路的探讨工作，将低空空域监视、移动互联网、卫星导航、大数据、云计算、人工智能等新技术与低空经济产业进行融合，推动低空经济发展。

图表23：低空智联网是低空空管系统发展的主要方向

资料来源：《浅析低空智联网与无人机产业应用》（樊邦奎等，2021），2024（第四届）民航空中交通管理科学技术交流会，中金公司研究部

设施：构建低空智联网生态的核心

物理基础设施：提供起降辅助、飞行服务的重要设施

物理基础设施提供起降辅助、飞行服务等保障，是空管的重要环节之一。物理基础设施包括机场、起降平台、飞行服务站等，提供飞行活动物理保障。

图表24：物理基础设施包括机场基建、垂直起降飞行器起降平台等

资料来源：民用机场管理条例，圣翔航空官网，民航局《通用机场空管运行管理办法》，民航局通用机场信息管理系统，通用航空飞行服务站系统建设和管理指导意见（试行），中金公司研究部

监视：ADS-B成为先进空管技术发展方向，有望进一步拓展应用空间

多种空管监视方式融合成为保障飞行安全的必然趋势，高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求广泛。空管监视主要指针对空中飞行航空器的监视，以此提高空中交通运行的安全性和效率。按照监视技术和实现方式的不同可以分为一次雷达、二次雷达、ADS-B和多点相关定位等，目前多种监视技术的综合应用成为保证飞行安全、管理空域流量的必然趋势。与一次/二次雷达及多点定位系统相比，ADS-B以导航卫星为数据源，具有覆盖范围广、更新周期短、建设成本相对较低的优势，是未来民航监视技术的重要发展方向。同时，星基ADS-B、ADS-B结合北斗等先进技术能够进一步提升ADS-B监视性能水平。根据《ADS-B技术在低空空域安全中应用的现状与展望》（陈晓等，2022），在低空空管领域，高集成度、低成本、轻量化的ADS-B机载设备需求广泛，部分无人机通过加装ADS-B IN设备监测客机飞行信息，例如DJI Air 2S内置ADS-B接收器以实现对载人飞机的自动避让。我们认为，伴随ADS-B机载设备先进性升级及轻量化发展，ADS-B机载设备或将进一步打开低空领域应用空间。

图表25：ADS-B具备高精度、低成本等优势

资料来源：《空管监视系统中的无线通信技术及安全性分析》（李丹等，2020），《面向机载综合监视系统的 ADS-B 技术综述》（王飞等，2023），《基于ADS-B的通用航空监视系统规划》（耿文博等，2022），中金公司研究部

通信：5G-A实现“通感一体”，卫星互联网有望成为重要补充

► 5G-A：覆盖300m以下空域，满足大部分低空业务需求

5G-A的演进为低空经济发展奠定了技术基础，上下行带宽进一步扩容赋能高质量的通信能力。5G-Advanced（即5G-A）是现有5G的进一步增强。在产业界的共同定义下，目前5G-A已经形成了包括下行万兆、上行千兆、毫秒级时延、千亿联接、通感一体、内生智能等能力愿景[3]，这些关键能力有望促进低空经济的通信性能升级与感知能力升级。根据IMT-2020(5G)推进组[4]，与5G基础版本相比，5G-A有望使上下行速率提升10倍、连接密度提升10倍、时延进一步降低，并将定位精度提升至厘米级。同时，根据IMT-2030(6G)推进组[5]，6G移动通信网络有望进一步实现几十Gbps的用户体验速率、100个/m2的连接密度、亚毫秒级空口时延与厘米级感知定位精度。我们认为，低空经济应用场景下较高的上行带宽需求、高密度无人机群的通信需求以及B端业务低时延的需求，都有望被5G-A以及6G的移动通信网络的能力所满足。

5G-A可实现通信感知一体化，能够以较低建设成本实现连续组网。感知与通信的底层原理具有共通性，都是借由无线信号实现对应功能；两者的硬件都是滤波器、放大器、天线等射频器件，可复用性较强。因此，业界开始探索“共用同一套基站设施，同时实现感知和通信两个功能”的可能性，以高性价比的方式增强网络能力，“通感一体”已被IMT-2020(5G)推进组作为5G-A的关键技术之一。5G-A复用已经密集建设的基站设施，一方面，在“低慢小”飞行器的探测上呈现出较传统雷达感知系统更优的效果；另一方面，5G-A能够以整体较低的建设成本，实现连续组网，减少感知盲区、提高探测精度（而传统感知系统由于成本高昂，难以实现密集部署，感知覆盖范围较为有限）。我们认为，5G-A有望在低空感知方面发挥重要作用。

图表26：5G-A通感一体低空通信组网

资料来源：樊明波等《5G-A通感一体低空通信组网策略研究》（2024年），中金公司研究部

► 卫星通信：覆盖300m以上空域，提供泛在的网络连接

卫星通信具有覆盖面积广、通信传输距离远等优势，有望对地面网络形成补充。卫星通信利用人造卫星作为中继站转发无线电波，实现多个地面设备之间的通信。按照轨道高度划分，卫星可分为高轨、中轨、低轨三大类。其中，以GEO（地球静止轨道）为代表的高轨道卫星，能够用少量卫星实现地球的全方位覆盖；LEO（低地球轨道）位于离地面300-2,000公里的近地轨道，通过大量卫星形成的星座可以实现对地球全域的无缝覆盖。我们认为，卫星通信能够满足300米以上低空空域的通信需求，且其全域覆盖的特征能够弥补地面网络覆盖不足的缺陷，有望在低空经济时代成为5G-A技术的重要补充。

低轨卫星优势凸显，适配低空经济发展需求。对终端用户而言，轨道高度的降低可以缩短通信时延，提高数据传输速率；同时与传统地面基站相比，不受到地形和环境的影响，覆盖范围提升。对运营商而言，低轨卫星具备体积小、重量轻的优点，一箭多星的发射技术有望进一步降低发射成本，较GEO组网的成本优势逐渐显现。根据中国无线电协会，截至2024年5月全球在轨卫星数量为9,770颗，其中低轨卫星数量占比达91.5%。我们认为，低轨卫星与低空经济业务需求适配，低空经济的发展有望加速低轨卫星互联网的建设部署。

图表27：天地一体化网络应用示意图

资料来源：中国移动《5G-A新能力与产业发展白皮书》（2022年），中金公司研究部

导航：北斗天地协同数字化底座是低空空管体系的重要基础

基于北斗的低空高精度立体交通图建设是解决低空飞行器有序飞行的关键。未来低空空域千万级乃至更大规模无人机和有人机的融合飞行需求对导航体系提出较高要求，解决这一难题的核心是建设统一的低空高精度立体交通图网络，目前在浙江、安徽、上海、广东等地已经开始试点。安徽合肥骆岗公园无人体系城市级应用示范项目采用北斗伏羲全球领先的GeoSOT地球网格剖分理论体系，通过建设管控中心和数据中心，对运行底图、协议接口、管控界面、技术数据、标准规划、运行流程等进行统一规划和建设，围绕无人物流、无人配送、城市立体交通和城市智慧治理等领域在骆岗公园打造无人系统融合运行应用场景，首次实现低空空域资源和地面路网资源、多种无人系统在同一套管控框架下协同运行。我们认为，未来北斗天地协同综合时空网络或将为低空空管体系提供数字化底座，为低空空管无人化、精准化和智能化的发展提供助力。

图表28：合肥骆岗公园——国内首个全空间无人体系城市级应用示范项目

资料来源：北斗伏羲官方公众号，中金公司研究部

气象：高性能相控阵雷达提升气象监测精度，气象服务为低空经济护航

低空飞行对气象条件敏感，气象保障能力有望迎来升级。低空空域气象环境对低空飞行有明显影响：1）低空空域中对流强烈、天气变化多样、能见度低，同时存在温室梯度大、气压分布梯度大等特点，对飞行活动造成不利影响；2）低空飞行器轻量化、速度慢、体积小的特点导致其飞行过程中对恶劣天气适应能力差，且大多数低空通用航空器没有安装机载气象探测设备。我们认为，气象保障建设配套升级是低空空管的关键环节之一。低空飞行活动中气象信息服务需要达到米级、小时级/分钟级高精度，地面端气象站信息向低空端飞行器传输需要高效数据传输方法协同。从产业发展角度来看，深圳市气象局提出气象三张网，包括用于提升低空气象监测能力的“气象监测网”、用于提升低空气象服务保障能力的“气象数字网”和赋能相关技术服务业的“气象赋能网”。我们认为，气象服务高精度的趋势有望带动气象雷达及气象数据服务的发展。

气象服务精细化升级，高性能相控阵雷达有望打开增长空间。伴随气象服务精度要求提升，雷达覆盖范围要求提升，相控阵雷达相较于目前布网中广泛使用的机械式雷达具备高分辨率优势，在高密度气象雷达组网中应用空间广阔。《粤港澳大湾区气象发展规划（2020－2035年）》（中国气象局，2020）明确在大湾区建设由40部相控阵雷达及其他气象雷达组成的高密度试验网，多普勒双偏振组网雷达增至15部，参考纳睿雷达X波段双极化相控阵天气雷达整机系统单价约700万元，我们估算得到大湾区气象雷达组网成本约为2.8亿元。我们认为，低空飞行活动中基于航路网的气象监测需求复杂度高于传统气象监测，高性能相控阵雷达市场空间有望进一步打开。

图表29：有源相控阵雷达为气象雷达发展趋势

资料来源：纳睿雷达招股说明书，中金公司研究部

应用场景：低空经济发展，哪些领域商业前景更可观

应用场景：遵循“载物—载人”“旅游—交通”的次序

低空经济应用场景的落地有望遵循“载物—载人”“旅游—交通”的次序。低空经济已经在测绘、巡检、消防、物流、旅游、交通等场景进行了较多商业化探索。我们认为低空经济应用场景的落地有望遵循“载物—载人”“旅游—交通”的次序：1）无人机在测绘、巡检、消防等领域已经成熟应用，末端物流领域也已逐渐进入常态化商业运营，在干支线领域正处于探索发展阶段；2）eVTOL在载人方面有望首先应用于范围小、可控性高的景区观光旅游领域，后续有望逐步实现城内、城郊及城际点对点的空中交通。

图表30：低空经济的主要应用场景

资料来源：《2024中国低空经济报告》（前瞻经济研究院，2024），中金公司研究部

载物：植保、测绘、巡检、安防应急、物流

#1 植保：作业效率远高于人工，已实现广泛应用

农林植保无人机具有多重优势，已实现广泛应用。农林植保无人机是指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人机由飞行平台（固定翼、单旋翼、多旋翼）、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业，可喷洒药剂、种子、粉剂等，主要用于喷施农药防治大田及果树作物主要病虫害。

2023年末我国植保无人机保有量已达14万台，Frost&Sullivan预测2026年市场规模有望达250亿元。近年来，我国植保无人机的数量在持续快速增长。2012年第一架单旋翼植保无人机投入使用，2014年第一台多旋翼植保无人机投入应用，2016年飞控平台进入航化作业，黑龙江全省保有植保无人机超过900台，作业面积达280万亩次。截至2023年末，我国植保无人机保有量已经突破14万台，无人机植保面积也超过11.03亿亩次。根据Frost&Sullivan，2021年我国农林植保无人机市场规模约为131亿元，到2026年有望达250亿元，市场规模复合增速约为14%。

图表31：我国植保无人机保有量和作业面积（左）和我国农林植保无人机市场规模（右）

资料来源：Frost&Sullivan，中金公司研究部

#2 测绘：传统卫星遥感测绘和有人机测绘的重要补充

无人机是高精度测绘领域的重要工具之一，“数字低空遥感”成为测绘领域新兴发展方向。无人机具有机动灵活、经济便捷等特点且能够方便获取高分辨率影像，因此采用无人机航摄测量大比例尺地形图能够大幅度降低工作量，进而提高工作效率。无人机通过搭载相机、激光雷达、光学相机等任务载荷获取测绘与地理信息数据制作实时实景地图，使“数字低空遥感”成为测绘领域的新兴发展方向。无人机测绘可广泛应用于国家重大工程建设、国土监察、资源开发、新农村和小城镇建设等方面。

多旋翼无人机适用低空、小面积作业场景，垂直起降固定翼无人机适用高空、大面积作业场景。低空、小面积作业的场景对测绘精度及操作灵活性都具有较高要求，多旋翼无人机具备低空巡航、空中悬停、高精度作业能力等优势，可以满足作业需求。高空、大面积作业的场景则对测绘效率、恶劣环境适应性、起降便捷等有较高要求，垂直起降固定翼无人机具备高作业效率、环境适应性强、无起降场地要求等特点，可以满足作业需求。

图表32：无人机在测绘与地理信息领域的主要应用场景

资料来源：纵横股份招股书，中金公司研究部

#3 巡检：无人机巡检是人工巡检的有效替代方式

无人机巡检领域目前主要的应用场景涵盖电网巡检和油气管路巡检。

► 电网巡检：指利用无人机搭载可见光、红外、紫外、激光雷达等检测任务载荷对输电线路进行飞行巡检，发现并排除线路的故障和隐患。国家电网、南方电网等电网公司负责全国电网运营的主要工作，同时也承担着输电线路的日常巡检、维护等工作。目前，电网公司主要采用人工巡检、载人直升机巡检、无人机巡检等方式开展输电线路的巡检工作，三种巡检方式可互相替代。电网巡检无人机具有机动灵活、安全性高、成本低、环境要求低，便于携带和运输等优势。随着技术的成熟，工业无人机将成为电网巡检更为有效的工具，合理配置资源、提高电网巡检效率的优势将不断凸显。

► 油气管线巡检：石油、天然气管道作为国家的能源动脉，其安全性显得尤为重要，油气管道巡检是保障其安全生产的重要手段。油气管线作业区域具有距离长、范围广、宽度窄等特点，无人机机动灵活、环境适应能力强，适合应用于油气管线的巡检。根据国家统计局数据，我国管道输油（气）总里程由2013年的9.85万千米增长到2023年的14.76万千米，CAGR为4.13%。根据《“十四五”现代能源体系规划》，到2025年全国油气管网规模将达21万千米左右。油气管线工业无人机巡检潜在市场空间广阔。

图表33：我国管道输油（气）总里程（万千米）

资料来源：国家统计局，中金公司研究部

图表34：无人机油气管线巡检主要应用场景

资料来源：纵横股份招股说明书，中金公司研究部

#4 安防应急：无人机在安防监控和应急领域发挥不可替代作用

无人机在定点监控和应急场景可广泛应用。无人机具有飞行灵活性高、投入成本低、隐蔽性强等特点，并且拥有实时追踪目标、快速到达现场、高空远眺的能力，因此非常适用于刑事侦查、交通管理、日常巡检、公共安全、应急灾害响应等场景，逐渐在安防监控与应急领域发挥不可替代的作用。定点监控和应急场景需要多旋翼无人机搭载高清数码相机、摄像机、空投装置、高音喇叭等模块，完成空中侦查、特殊物品投送等不同的任务，辅助警务、执法、救援等人员更高效更安全地执行任务。大面积监控和应急场景，则需要无人机快速将全部现场信息清晰传达回指挥中心以便决策，垂直起降固定翼无人机具备保证随时随地起降的能力，可以第一时间完成对大范围目标地区的拍摄全覆盖，并搜集环境、人员等信息。

#5 物流：构建多层次配送体系，运营场景逐渐拓展

头部物流企业竞相探索无人机物流，无人机物流配送已初具规模。无人机物流使用无人机空运代替支线及末端传统陆运，具有效率高、规模化成本低等优势，亚马逊、京东等传统物流企业自2013年起开始探索无人机配送模式。美团已获得《特定类无人机试运行批准函》和《通用航空企业经营许可证》等运营许可证，并在多个城市落地了数十条航线，累计完成用户订单配送超22万单。2023年来全国新增无人机物流航线批量落地，无人机物流应用已初具规模。

无人机物流体系由干、支、末三类航线构成，无人机及基础设施的要求各有不同。1）城市末端物流：城市内10km以内短距物流服务，主要使用小型多旋翼无人机执行快递投递等任务，城市内需新建空管、无人机起降点等基础设施。2）支线物流：100~1000km的中长距离物流服务，使用固定翼、复合翼等中大型无人机，航线时长约数小时，可大量复用现有民航机场、空管等基础设施。3）干线物流：1000km以上的长距离物流服务，主要使用大载重、长航时的大型固定翼无人机，动力系统由电机升级为涡扇、涡桨发动机，干线物流无人机可完全复用现有民航基础设施。

图表35：无人机物流体系的基本构成

资料来源：罗兰贝格，中金公司研究部

无人机物流行业规范陆续发布，地面配套体系框架逐步清晰。截至2024年2月，国家邮政局、交通运输部、中国民航局等相关机构已发布《无人机快递投递服务规范》、《无人机物流配送运行规范》、《邮政快递无人机监管信息交互规范》等多项无人机物流行业标准，详细规定了无人机执行物流配送服务的详细流程及注意事项。地面配套环节为无人机物流服务提供全流程保障，是无人机物流服务平稳运行不可或缺的基础设施。随着无人机物流行业规范的陆续完善，地面配套体系框架逐步清晰。

图表36：无人机物流全流程配套体系

资料来源：《无人机快递投递服务规范》，《无人机物流配送运行规范》，《邮政快递无人机监管信息交互规范》，中金公司研究部

载人：从空中游览到同城/异地空中交通

从出行效率看，我们认为低空出行主要适用于50-300公里范围的点对点客运。综合各类交通方式的前置时间、平均速度、续航里程以及行驶路径看，我们认为低空交通主要适用于50-300公里的客运运输，可对现有的出行体系尤其是城市群内部的出行构成有效补充，特别在地面出行受地形（例如湾区、湖区等）、交通拥堵影响距离/时间大幅拉长的情况下。从我们选取的上海浦东机场-苏州昆山、深圳市区-珠海市区等案例看，低空出行方式所需时间相较地面交通时间有较明显的缩短，而随着后续起降点逐步增多，我们预期低空出行时间有继续优化的空间。

现阶段低空出行对应客群或仍以对时间诉求较高、对私密性等要求高的高净值群体为主。考虑目前以直升机为主的低空出行价格普遍较高，我们统计典型直升机航线的单分钟单人平均价格约200元，多数航线产品的价格在千元以上。

相较于传统直升机，我们认为eVTOL更具体验优势且价格更大众化，有望成为未来低空出行的主流方式。短期看，我们认为以直升机为主的空中游览、城市间通行的模式相对较为成熟，eVTOL仍处于产品认证与适航审批通过阶段，但未来或逐渐成为空中交通的运行主体。相较于传统直升机，eVTOL具备低噪、低排放、舒适等更好的乘客体验。受益于其简易的机械机构和电力驱动/分布式动力系统，我们预期eVTOL较直升机有更低的运维成本，单价或逐步下滑至大众可以接受的合理区间，根据《光明日报》报道，批量生产后，eVTOL综合运营成本有望降至直升机的15%左右。具体来看，我们预期未来多旋翼型（如亿航EH216-S）或主要用于空中游览、市内近距飞行等场景；而倾转旋翼型（如Joby JAS4-1）则主要用于城市内/间长距飞行。

图表37：不同运输方式的行驶距离和预计耗时

资料来源：高德地图，Joby官网，民航资源网，中金公司研究部

从适用场景看，我们认为低空出行可适用于空中游览、同城/异地通勤及其他载人服务领域（如医疗救护等）情形。在低空出行发展的初期，我们预期空中游览仍是低空出行的主流，医疗救护等市场也将有逐步的发展，主要考虑低空相关基础设施的数量有限或尚未完善、多数消费者对于低空出行安全性仍有所顾虑、以直升机为主的低空出行方式价格仍较昂贵，及以多旋翼为主要型号的eVTOL航程相对较短；未来，随着起降点逐步增多、大众逐渐接受低空出行以及倾转旋翼等航程较长的eVTOL产品推出并压低长航程产品价格，我们预期城市内/城市间的通行或将逐步成为主流。

空中游览项目逐步增多，部分线路受到市场青睐。空中游览主要包括旅游景区观光、城市风光游览等，2024年包括武汉、北京昌平、广州黄埔等多个城市/区域开通了自己的首条空中游览航线。从项目范围看，目前空中游览项目以半小时、30公里以内的航线为主，以10~20分钟时长居多。从机型看，目前执飞空中游览航线主要以H135、R44、BELL429等乘客人数在6位以内的直升机型为主，以亿航EH216-S为代表的多旋翼eVTOL也在该领域逐步尝试，公司和广州、深圳、合肥等地方政府以及文旅交通企业持续达成合作并完成多次演示飞行。价格侧，从我们梳理的项目看，直升机观光单人单次价格通常在数百元至4000元左右不等，我们认为相较于日常通勤，旅游观光时消费者相对价格敏感度较低，从数据看，部分项目开始受到消费者青睐，例如黄浦江陆家嘴昼间飞行项目2024年10月份飞行60余架次，载客近400人，也即日均起飞约2次，单次载客约6人，按售价1980元/位/次计算，我们预期该航线日收入约为2.6万元。2019年上海浦江游览突破500万人次[6]，我们测算，假设其中1%的客群选择低空旅游，同时随着eVTOL的普及远期售价降低至400元/位/次，单条航线年化收入可达2000万元。

图表38：多个城市/区域在2024年开通了自己首条“低空+文旅”航线

资料来源：民航资源网，九派新闻，中金公司研究部

低空飞行器在市内/跨城通勤的应用逐渐起步。我们从已开设的航线看，低空出行普遍相较于现有地面交通方式（网约车）时间缩短50%以上，而单价方面则为后者的3倍以上。从开设类型看，目前市内通勤主要适用于大型城市郊区至市区的出行；跨城则多见于跨湾区、城市群内的出行。由于天然聚集大量客流，以现有的大型交通枢纽作为其中一点的航线场景也成为一类较主流的开设方向，例如2024年7月东部通航开设深圳北站枢纽空铁联运项目[7]；2024年8月新空直升机开设浦东星野飞行基地至昆山城市航站楼航线。目前一线城市民航机场年旅客吞吐量达5000万~1亿人次，我们假设其中1%的旅客选择到达后以低空方式“转机”至城市内其他地点，假设均价为300元（约对应一线城市市内出行1小时网约车单价的两倍），单体大型机场低空转乘场景对应年化收入约1.5~3亿元。机型上，该类服务目前同样以直升机为主，eVTOL方面我们预计较长航线的开通仍有待于复合翼及倾转旋翼机型的适航，目前部分机型也已开展试验飞行案例，例如2024年2月峰飞“盛世龙”深圳-珠海飞行。

图表39：典型的低空通勤航线

资料来源：空中的士小程序，昆山城市航站楼官方微信，中金公司研究部

各地政府陆续出台起降场地及航线规划布局计划，涵盖航线和起降点数目、对接范围、旅游项目、补贴等，例如《上海市低空飞行服务管理能力建设实施方案》明确，2027年年底前，全面形成全市低空公共航路网络架构，累计划设低空飞行航线不少于400条；杭州市提出到2027年，培育低空旅游精品航线4条以上；苏州市提出推进与周边运输机场的联程接驳等。

运营服务：eVTOL投入运营有望改善传统通航财务模型

目前低空经济运营的参与者主要包括传统通航企业，及各类无人机运营企业。运营商须遵守民航局对于低空运营环节的相关制度要求，主要涉及CCAR-91/92/135/136部，其中135部主要涉及有人驾驶载客活动，136部主要为部分特定的作业型活动，而92部则为无人驾驶活动。值得注意的是，2024年7月中国民航局正式受理了亿航智能旗下广东亿航通用航空有限公司及合肥合翼航空有限公司递交的民用无人驾驶载人航空器运营合格证，为全球首个获得受理的eVTOL运营审定项目。

传统通航企业以作业类和培训类飞行为主，格局分散，头部多为国有企业。根据民航局，截至2023年底，我国获得通用航空经营许可证的通航企业共690家（实际在运行的通用及小型运输航空公司共396家），企业平均航空器持有量仅为4.8架。从市场份额看，除民航飞行学院因提供培训服务占据28%市场份额外，其余主要企业份额均在5%以下。飞行时长靠前的公司成立时间均早于2000年，专长领域集中在石油服务、航空护林、防病虫害等工农业领域。行业龙头业务集中于各细分赛道：例如海上石油飞行服务市场的企业主要为中信海直、南航珠直和东方通航；农业领域则以山东通航、青岛直升机、新疆通航、东北通航、北大荒通航等为行业领先者，区域特色较为明显。

图表40：中国通用航空企业数量及同比增速（左）和中国通用航空器数量及企业平均持有量（右）

资料来源：民航局，Wind，中金公司研究部

通航企业运营利润率较低，细分领域龙头企业有相对较强的盈利能力。从上市/挂牌通用航空企业的盈利能力看，2019~2023的平均毛利率为21%，平均净利润率为-1%，根据民航干部学院，国内通用航空运营企业的亏损面达60%。从运营情况较好的中信海直的单位财务模型看，公司单架次平均飞行时间约为0.9小时，单架次收入/毛利润约为3.7万元/0.9万元，主要成本为人工、航油航材、折旧摊销、保险费，分别占收入的22%/13%/22%/9%。

期待eVTOL改善财务模型。我们预期伴随eVTOL的逐渐运用，以及低空使用场景频次的增多带来飞机利用率的提升，通航企业财务模型有望得到一定程度改善。根据麦肯锡的预期，新一代航空器在运行初期的单英里运营成本有望将当前直升机的水平（6~8美元/英里/座，即单小时运营成本约3~4万元）降低至2.5~4.5美元/英里/座，在远期则有望进一步降低至0.5~2.5美元/英里/座。

图表41：新一代航空器的运营成本有望较直升机大幅降低

资料来源：麦肯锡，中金公司研究部

风险提示

低空经济产业推进进程不及预期风险。国内低空经济产业发展仍处于起步阶段，各省市地区低空空域开放程度不一，且低空经济发展会受制于当地地形地貌、人口密集度等多重因素。若国家及地方相关支持政策落地不及预期、空管等配套基础设施落地进程不及预期、空域管理改革推进不及预期等，可能会导致低空经济发展进度不及预期，eVTOL大规模商业化进程缓慢，从而影响公司产品销售和新产品取证推进进程。

飞行器安全事故影响产业发展风险。eVTOL在复杂的城市环境中运行，面临着低空空域、智能飞行器、运行场景等安全风险，其运行可靠性涉及结构完整性、动力产生和分配、信息安全、危险缓冲等多方面。在eVTOL行业发展早期，飞行安全事故可能会对产业发展进程产生不利影响。

[1]《英国零碳飞行氢燃料电池技术分析》（赵姝晗，2023）

[2]《电动垂直起降飞行器复合材料机体结构研制的新理念与实践》（王一飞、裘健全等，2024）

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