eVTOL电机行业：后装市场前景广阔 新势力进入下竞争加剧 材料与散热为技术演进核心

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

根据观研报告网发布的《中国eVTOL电机行业发展深度分析与投资前景研究报告（2025-2032年）》显示，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%。

数据来源：观研天下数据中心整理

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%。

数据来源：观研天下数据中心整理

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。

数据来源：观研天下数据中心整理

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。

资料来源：观研天下整理

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

资料来源：观研天下整理

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%。

数据来源：观研天下数据中心整理

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

资料来源：观研天下整理（zlj）