今天分享的是行业报告:《低空经济系列报告(六):重视低空经济的混动技术方案》
(内容出品方:招商证券)
报告共计:24页
在本轮低空经济浪潮中,市场首先关注纯电路线,而我们率先发掘了混动技术 方案的预期差。在本报告中,我们梳理了低空领域混动技术方案的研发和应用 实践,及相关技术细节。
❑ 燃油/纯电/混动/氢能各有优势。当前主流飞行器动力方案包括燃油、纯电、 混动以及氢能源四种,各具优势。传统燃油有载重大、航时长的优点;纯电 是清洁能源,适配智能化,噪音小,但航时短、负载能力弱;混动拥有纯电 的优势,同时弥补了续航短板;氢能仍在早期发展阶段,有望在大机型上率 先应用。目前新兴厂商普遍布局纯电和混动路线。
❑ 纯电续航短期难突破,混动有望长足发展。1)政策端:四部门发布《通用 航空装备创新应用实施方案》明确电动化为主攻方向,同时兼顾混合动力等 技术路线。2)民用航空领域:电推进是发展方向,而混动是电推进的重要 组成部分,尤其在长续航(400km 以上)、多座级通勤(6 人以上)领域, 混动比纯电更具商业可行性。3)无人机领域:油电混动+升力巡航路线实力 出众,纯电无人机续航时间在几十分钟到 2-4 小时不等,混动机型则可以做 到十几小时,续航、载重优势突出。4)eVTOL 领域:国内纯电为主,但有 众多厂商在研发布局混动;国外则为纯电混动并行。纯电飞行器航程普遍在 30-250km,而混动续航在 400km 以上,如美国 Elroy Air 公司的 Chaparral C1 续航 483km,韩国 Plana 公司的 CP-01 设计续航 500km。参考新能源车 行业纯电/混动占比6:4,我们认为飞行器未来纯电和混动将长期并行。
❑ 混动方案:活塞经济性强,涡轮性能卓越。1)串联 vs.并联。由于飞行器多 采用分布式电驱动,即有数量众多的升力/推进桨,每个都由对应电机直驱, 因此串联结构更加适用,因其不需要传动系统,结构简单,成本低,是主流 方向。而并联结构可在不同飞行阶段调节输出总功率,在短时间内提升性 能,且在油耗等方面具备优势。2)活塞 vs.涡轮。活塞发动机经济性强,成 本低、油耗低,适用支线载物运输。涡桨/涡轴发动机功重比高、噪音小,高 空性能更优,具备较长滞空时间和较大任务半径。涡轴大致每 kw 成本 1-2 万元,100kw 功率的涡轴发动机在 100 万元以上,而活塞发动机仅 20-30 万 元,优势显著。我们认为涡轴在 200kw 以上功率范围,或者更高性能要求 (如高空/高速)场景下,相对活塞有比较优势。
❑ 混动 eVTOL 先锋:Elroy Air Chaparral C1。历经七年研发,于 2023 年 11 月实现涡轮发电机混动 eVTOL 行业首飞。Chaparral C1 采用分布式电推 进系统,涡轮发动机-电池的串联式混动结构,有效载荷 136kg,续航 483km,可实现远程任务执行和自主安全冗余飞行。自成立以来,Elroy Air 已获得来自洛克希德·马丁等超过 8400 万美元的投资,并与美国军方、梅 萨航空公司、布里斯托公司(Bristow)和联邦快递(FedEx)等建立合作关 系,目前积压订单超 30 亿美元。
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