前言:
电机是eVTOL电动化动力系统的核心部件,单项成本最高。eVTOL的蓬勃发展,为电机市场带来增量。预计2030 年eVTOL 电机前装市场规模约 131 亿元,后装市场约 392 亿元。无刷直流电机可充分满足 eVTOL 各飞行阶段的动力需求,是eVTOL电机市场主流。
eVTOL运营环境更复杂,对电机的性能及安全性要求较高。eVTOL电机技术壁垒高,认证时间长。目前进入 eVTOL 领域较早的主机厂如 Joby、Archer、亿航智能、峰飞等均进行电推进系统自主研发。国内一些主流新能源汽车电机已开始积极布局电动航空领域,eVTOL电机行业竞争将加剧。
因飞机内部空间紧凑、起飞重量受限,高功率密度电机可提升飞行速度、爬升能力和续航里程等性能指标,助力电动飞机解决电池续航问题。因此,eVTOL电机未来技术演进的核心在于提高功率密度。
一、动力系统为eVTOL核心,其中电机单项成本最高
eVTOL(Electric Vertical Take off and Landing),电动垂直起降飞行器, 是以电力为飞行动力、具备垂直起降功能的飞行器,融合了垂直起降、智能操控和高度机动性。eVTOL核心子系统主要包括机体、综合航电系统、飞控系统、能源系统、动力系统以及电气系统六大类,其中动力系统价值量占比最高,达40%。
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电机是eVTOL电动化动力系统的核心部件,单项成本最高。以500次充电循环考虑,电池在相关eVTOL产品的总运营成本中占比超过60%。
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二、eVTOL需求量增多带动eVTOL电机行业扩容,后装市场前景广阔
eVTOL蓬勃发展,带来电机市场增量。预计2030 年国内 eVTOL 需求量达16316 架, 假设单机用电机电 控 80 万元,对应国内 eVTOL 电机前装市场规模约 131 亿元。
eVTOL使用寿命约 15-20 年,电机需更换 3-4 次。假设 eVTOL 使用寿命 20 年,电机 4 年一换, 单机后装更换价格平均 60 万元,则对应一架 eVTOL 生命周期内更换电机 4 次,更换成本为 240 万元,预计2030 年国内 eVTOL 需求量达16316 架, 对应电机后装市场约 392 亿元。
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三、永磁同步电机扭矩平稳、效率高、噪音小,为eVTOL电机市场主流
eVTOL电机主要分为无刷电机和永磁同步电机两类。无刷直流电机因结构简单、成本较低,常用于无人机;而永磁同步电机凭借高效率、低噪音等优势,更契合eVTOL的运用场景。
无刷直流电机省去电刷和换向器,效率高、维护成本低且寿命长,但功率相对较小,更适合无人机。永磁同步电机与之结构相近,但借助编码器测定转子位置并采用正弦波驱动电流,具备更高、更平稳的扭矩、更高的效率以及更低的噪音,其全扭矩保持能力可充分满足 eVTOL 各飞行阶段的动力需求。因此,目前永磁同步电机在eVTOL 领域更为常见,如Joby S4、Archer Midnight等机型都采用了永磁同步电机。
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四、eVTOL电机以主机厂自主研发为主,新势力进入下行业竞争将加剧
与传统通航相比,eVTOL运营环境更复杂,对核心部件—电机的性能及安全性要求较高,因此电机技术壁垒高,认证时间长。目前进入 eVTOL 领域较早的主机厂如 Joby、Archer、亿航智能、峰飞等均进行电推进系统自主研发。
国内一些主流新能源汽车电机已经满足eVTOL 所需的部分技术标准,这使得原本专注于电动汽车电机生产的企业具备了进入eVTOL 电机市场的技术基础,开始积极布局电动航空领域。国内多家eVTOL 电机企业产品处于早期研发和合作阶段,与主机厂共同推进适航认证,eVTOL电机未来市场竞争将日趋激烈。
eVTOL电机行业代表供应商
企业 | 简介 |
卧龙电驱 | 在航空电驱动及控制领域处于国际一流水平。公司自 2019 年开始致力于开 发航空电驱动力系统产品,逐渐形成了“3+1”的产品布局,即小、中、大三个功率等级 的驱动产品及一个适航标准。小功率指 2kW~30kW 产品,主要应用于工业无人机及 1~2 座 eVTOL,已开始向国内主流物流无人机企业小批量供样;中功率产品以 50kW~175kW 为主, 4 座载人 eVTOL 为主要应用, 与国内主流 eVTOL 制造企业均有技术沟通, 相关研发项目正 在进行中;大功率是 200kW 至 1MW 以上,应用于十几座到几十座的支线飞机,以预研为 主。 公司当前已合作客户包括商飞、山河智能等。 |
天津松正 | 航空电机电控行业进展领先。在载人级电动航空领域,公司专注于高效功 重比的电推进系统的开发, 推出针对飞行任务动力需求的定制化航空电机及控制器的开发 服务,在纯电驱多旋翼垂直起降、涵道风扇等不同构型的飞行器均有深入的研究及产品应 用;同时在混动驱动机载大功率增程电机及驱动器均具备开发和制造能力。 |
江苏迈吉易威 | 军用高功率密度轮毂电机系统核心供应商。公司已有多个型号产品在 部队投放应用。公司的电机产品经过多次迭代,目前最大输出功率已达到 250kW,效率高 达 95%以上,并且具备风冷液冷两种冷却方式电机类型,并由传统柴油发电机逐步扩展至 航空用永磁电动发电机。目前公司已推出了面向 eVTOL 的电机系统配套产品。 |
蓝海华腾 | 从汽车电控进入 eVTOL 电控。核心团队在电控领域拥有十余年的技术研发 积累,具备电动飞行器方面的技术基础,从新能源汽车电控切入研发 eVTOL 电控优势明 显,但 eVTOL 对安全性、可靠性、轻量化的要求更高,公司将研发资源向 eVTOL 电控领域 适当倾斜,在 eVTOL 电控的设计、算法、轻量化的研发上争取有所突破,以期早日将产品 推向市场。 |
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五、提高电机功率密度对eVTOL行业发展意义重大,材料改进与高效散热将成为未来技术演进核心
因飞机内部空间紧凑、起飞重量受限,高功率密度电机可提升飞行速度、爬升能力和续航里程等性能指标,助力电动飞机解决电池续航问题。因此,eVTOL电机未来技术演进的核心在于提高功率密度。功率密度的提升意味着在相同体积和重量条件下,电机可输出更强劲动力,对eVTOL行业发展意义重大。
功率密度提升在于材料改进与高效散热:
1.材料改进
(1)非晶材料
电机的铁芯在物理空间分布上起到导体材料的定位作用,并在电机运行中传递磁通。传统意义上的铁芯,由不同性能特性的硅钢片叠压而成,大部分定子铁芯要通过扣板固定,形成一个相 对稳固的整体。而非晶材料较硅钢片的损耗密度更低,有利于提升电机功率密度。
eVTOL 用非晶材料已有产业化进展,中研非晶&北极鸥合作,非晶电机上车小鹏 X2。产业进展方面,清华大学李骏院士团队研制的世界首台面向城市交通的智能载人飞行汽车在 西安试飞成功,其飞行动力系统采取高压大功率非晶电机,可提供超过 1 吨的极限拉力, 整机最大起飞重量超过 800 公斤。
(2)碳纳米管导线
目前航空电机的绕组均为铜导线, 铜的导电性好, 然而密度大且电导率随温度上升而下 降。高温超导线材导电性能远远超过铜导线, 但需要非常复杂的冷却和保温装置。而常温 下的碳纳米管导体相比铜导体密度小, 具有更好的导电率, 并且电导率随温度上升不会下 降。
碳纳米管是目前中国已实现工业化量产应用的主要纳米材料之一,受益于动力电池市场规 模需求的增长,近几年碳纳米管出货量呈现快速增长态势。根据数据,2024年我国碳纳米管出货量约为14.5万吨,同比增长13.3%。
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2.高效散热
高效散热有利于提升电机功率密度。航空电机电磁负荷大,单位体积损耗显著导致电机温升升高,过高会影响发电设备的安全性,严重时会使绝缘材料加速老化,大幅度缩 短电机的使用寿命,甚至导致电机着火烧毁。但是,热管理系统质量的增加会增加飞行器 的起飞质量,且会在飞行期间消耗电功率,因此飞机的需求功率增加。因此 ,对于航空电 机必须要有一个高效的冷却系统, 才能保证工作安全性、可靠性和高功率密度。
航空电机 冷却技术中利用的冷却介质主要有空气及滑油,其中以空气为冷却介质的冷却方式有自然 冷却和吹风冷却,以滑油为冷却介质的冷却方式有循油冷却和喷油冷却。当前低空飞行器行业以风冷为主。
电机主要冷却方式
冷却方式 | 主要特点 | 优势 | 缺点 |
水冷 | 利用水循环带走热量,需配备水泵、散热器等设备。 | 散热效率高,能快速将热量散发;冷却效果均匀,避免热点产生;噪音低;在高温环境下表现稳定。 | 结构复杂,需额外安装泵等组件,增加了系统重量和故障点;维护成本高,需定期更换冷却水或添加防腐剂,且要防止漏水等;安装成本高;对环境适应性稍差,如需考虑防冻等问题。 |
风冷 | 依靠风扇使空气流动带走热量,结构相对简单。 | 结构简单,无复杂的水路或油路系统,故障点少;重量轻,适合对重量敏感的场景;维护方便,只需定期检查风扇状态;成本低,制造和装配成本低;不受环境影响,环境适应性强。 | 散热效果相对较差,在大功率或高功率密度场合难以满足散热需求;噪音较大。 |
油冷 | 使用油作为冷却介质,通过油的循环来散热,有直接油冷和间接油冷两种方式。 | 油具有良好的绝缘性和润滑性,可直接与电机内部部件接触,散热效率高,能有效降低绕组等高发热部件的温度;可同时对定子和转子进行冷却,冷却效果更全面;结构相对紧凑,省却了水冷所需的复杂水道和部分组件;维护相对简单,只需定期检查油位和油质,更换润滑油即可。 | 油的比热容和导热系数相对较低,单次循环带走热量有限,散热效率低于水冷;油的黏度较大,会增加电机转子旋转时的能量损失;冷却系统需配备严格的过滤装置,以防止杂质影响电机绝缘层;成本较高,且存在一定的漏油风险。 |
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本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据,结合了行业所处的环境,从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行市场调研分析。
行业报告是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势,洞悉行业竞争格局,规避经营和投资风险,制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。
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目录大纲:
【第一部分 行业定义与监管 】
第一章 2020-2024年中国eVTOL电机行业发展概述
第一节 eVTOL电机行业发展情况概述
一、eVTOL电机行业相关定义
二、eVTOL电机特点分析
三、eVTOL电机行业基本情况介绍
四、eVTOL电机行业经营模式
(1)生产模式
(2)采购模式
(3)销售/服务模式
五、eVTOL电机行业需求主体分析
第二节 中国eVTOL电机行业生命周期分析
一、eVTOL电机行业生命周期理论概述
二、eVTOL电机行业所属的生命周期分析
第三节 eVTOL电机行业经济指标分析
一、eVTOL电机行业的赢利性分析
二、eVTOL电机行业的经济周期分析
三、eVTOL电机行业附加值的提升空间分析
第二章 中国eVTOL电机行业监管分析
第一节 中国eVTOL电机行业监管制度分析
一、行业主要监管体制
二、行业准入制度
第二节 中国eVTOL电机行业政策法规
一、行业主要政策法规
二、主要行业标准分析
第三节 国内监管与政策对eVTOL电机行业的影响分析
【第二部分 行业环境与全球市场】
第三章 2020-2024年中国eVTOL电机行业发展环境分析
第一节 中国宏观环境与对eVTOL电机行业的影响分析
一、中国宏观经济环境
二、中国宏观经济环境对eVTOL电机行业的影响分析
第二节 中国社会环境与对eVTOL电机行业的影响分析
第三节 中国对磷矿石易环境与对eVTOL电机行业的影响分析
第四节 中国eVTOL电机行业投资环境分析
第五节 中国eVTOL电机行业技术环境分析
第六节 中国eVTOL电机行业进入壁垒分析
一、eVTOL电机行业资金壁垒分析
二、eVTOL电机行业技术壁垒分析
三、eVTOL电机行业人才壁垒分析
四、eVTOL电机行业品牌壁垒分析
五、eVTOL电机行业其他壁垒分析
第七节 中国eVTOL电机行业风险分析
一、eVTOL电机行业宏观环境风险
二、eVTOL电机行业技术风险
三、eVTOL电机行业竞争风险
四、eVTOL电机行业其他风险
第四章 2020-2024年全球eVTOL电机行业发展现状分析
第一节 全球eVTOL电机行业发展历程回顾
第二节 全球eVTOL电机行业市场规模与区域分eVTOL电机情况
第三节 亚洲eVTOL电机行业地区市场分析
一、亚洲eVTOL电机行业市场现状分析
二、亚洲eVTOL电机行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲eVTOL电机行业市场前景分析
第四节 北美eVTOL电机行业地区市场分析
一、北美eVTOL电机行业市场现状分析
二、北美eVTOL电机行业市场规模与市场需求分析
三、北美eVTOL电机行业市场前景分析
第五节 欧洲eVTOL电机行业地区市场分析
一、欧洲eVTOL电机行业市场现状分析
二、欧洲eVTOL电机行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲eVTOL电机行业市场前景分析
第六节 2025-2032年全球eVTOL电机行业分eVTOL电机走势预测
第七节 2025-2032年全球eVTOL电机行业市场规模预测
【第三部分 国内现状与企业案例】
第五章 中国eVTOL电机行业运行情况
第一节 中国eVTOL电机行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国eVTOL电机行业市场规模分析
一、影响中国eVTOL电机行业市场规模的因素
二、中国eVTOL电机行业市场规模
三、中国eVTOL电机行业市场规模解析
第三节 中国eVTOL电机行业供应情况分析
一、中国eVTOL电机行业供应规模
二、中国eVTOL电机行业供应特点
第四节 中国eVTOL电机行业需求情况分析
一、中国eVTOL电机行业需求规模
二、中国eVTOL电机行业需求特点
第五节 中国eVTOL电机行业供需平衡分析
第六节 中国eVTOL电机行业存在的问题与解决策略分析
第六章 中国eVTOL电机行业产业链及细分市场分析
第一节 中国eVTOL电机行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、eVTOL电机行业产业链图解
第二节 中国eVTOL电机行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对eVTOL电机行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对eVTOL电机行业的影响分析
第三节 中国eVTOL电机行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第七章 2020-2024年中国eVTOL电机行业市场竞争分析
第一节 中国eVTOL电机行业竞争现状分析
一、中国eVTOL电机行业竞争格局分析
二、中国eVTOL电机行业主要品牌分析
第二节 中国eVTOL电机行业集中度分析
一、中国eVTOL电机行业市场集中度影响因素分析
二、中国eVTOL电机行业市场集中度分析
第三节 中国eVTOL电机行业竞争特征分析
一、企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第八章 2020-2024年中国eVTOL电机行业模型分析
第一节 中国eVTOL电机行业竞争结构分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国eVTOL电机行业SWOT分析
一、SWOT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国eVTOL电机行业SWOT分析结论
第三节 中国eVTOL电机行业竞争环境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第九章 2020-2024年中国eVTOL电机行业需求特点与动态分析
第一节 中国eVTOL电机行业市场动态情况
第二节 中国eVTOL电机行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 eVTOL电机行业成本结构分析
第四节 eVTOL电机行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国eVTOL电机行业价格现状分析
第六节 2025-2032年中国eVTOL电机行业价格影响因素与走势预测
第十章 中国eVTOL电机行业所属行业运行数据监测
第一节 中国eVTOL电机行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国eVTOL电机行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国eVTOL电机行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十一章 2020-2024年中国eVTOL电机行业区域市场现状分析
第一节 中国eVTOL电机行业区域市场规模分析
一、影响eVTOL电机行业区域市场分布的因素
二、中国eVTOL电机行业区域市场分布
第二节 中国华东地区eVTOL电机行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区eVTOL电机行业市场分析
(1)华东地区eVTOL电机行业市场规模
(2)华东地区eVTOL电机行业市场现状
(3)华东地区eVTOL电机行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区eVTOL电机行业市场分析
(1)华中地区eVTOL电机行业市场规模
(2)华中地区eVTOL电机行业市场现状
(3)华中地区eVTOL电机行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区eVTOL电机行业市场分析
(1)华南地区eVTOL电机行业市场规模
(2)华南地区eVTOL电机行业市场现状
(3)华南地区eVTOL电机行业市场规模预测
第五节 华北地区eVTOL电机行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区eVTOL电机行业市场分析
(1)华北地区eVTOL电机行业市场规模
(2)华北地区eVTOL电机行业市场现状
(3)华北地区eVTOL电机行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区eVTOL电机行业市场分析
(1)东北地区eVTOL电机行业市场规模
(2)东北地区eVTOL电机行业市场现状
(3)东北地区eVTOL电机行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区eVTOL电机行业市场分析
(1)西南地区eVTOL电机行业市场规模
(2)西南地区eVTOL电机行业市场现状
(3)西南地区eVTOL电机行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区eVTOL电机行业市场分析
(1)西北地区eVTOL电机行业市场规模
(2)西北地区eVTOL电机行业市场现状
(3)西北地区eVTOL电机行业市场规模预测
第九节 2025-2032年中国eVTOL电机行业市场规模区域分布预测
第十二章 eVTOL电机行业企业分析(随数据更新可能有调整)
第一节 企业一
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第二节 企业二
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第三节 企业三
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第四节 企业四
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第五节 企业五
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第六节 企业六
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第七节 企业七
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第八节 企业八
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第九节 企业九
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第十节 企业十
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
【第四部分 展望、结论与建议】
第十三章 2025-2032年中国eVTOL电机行业发展前景分析与预测
第一节 中国eVTOL电机行业未来发展前景分析
一、中国eVTOL电机行业市场机会分析
二、中国eVTOL电机行业投资增速预测
第二节 中国eVTOL电机行业未来发展趋势预测
第三节 中国eVTOL电机行业规模发展预测
一、中国eVTOL电机行业市场规模预测
二、中国eVTOL电机行业市场规模增速预测
三、中国eVTOL电机行业产值规模预测
四、中国eVTOL电机行业产值增速预测
五、中国eVTOL电机行业供需情况预测
第四节 中国eVTOL电机行业盈利走势预测
第十四章 中国eVTOL电机行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国eVTOL电机行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国eVTOL电机行业进入策略分析
一、目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 eVTOL电机行业品牌营销策略分析
一、eVTOL电机行业产品策略
二、eVTOL电机行业定价策略
三、eVTOL电机行业渠道策略
四、eVTOL电机行业推广策略
第四节 观研天下分析师投资建议