干货！一文搞懂eVTOL产业链构成和技术路线（附报告下载链接）

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随着科技的持续进步和市场需求的多元化，低空经济正以前所未有的速度步入创新发展的快车道。作为低空经济的核心载体，电动垂直起降(eVTOL)飞行器及其相关系统的革新，不仅关乎飞行性能的提升、运行成本的降低，更是推动低空出行、物流、监测等领域商业化进程的关键因素。作为机电专业技术出身，试着从自己的理解结合研报信息来探讨eVTOL飞行器在构型、螺旋桨设计、电机技术、能源系统、航电系统、飞控系统以及空管系统等方面的各种技术路线与新工艺情况。
1、飞行器构型、螺旋桨

1.1 主流eVTOL螺旋桨构型及应用场景
eVTOL飞行器的螺旋桨构型直接影响其性能、安全性及适用范围。当前主流的螺旋桨构型主要包括多旋翼、复合翼、倾转旋翼和倾转涵道四类，技术路径呈渐进式发展。

多旋翼构型以其紧凑的占地面积、垂直起降能力和精准悬停性能，适用于城市内短途运输、航拍、消防救援等场景。尽管成本相对较低且操作简单，但由于能效较低、航程短，其应用场景相对受限。
复合翼构型集旋翼飞机与固定翼飞机的优势于一体，通过旋翼提供垂直起降所需推力，机翼则在平飞时提供升力与巡航效能，从而实现长航程和高效率飞行。在城市间通勤、物流配送以及部分军事任务中，复合翼构型展现出了显著优势。
倾转旋翼构型通过改变旋翼角度，既能像直升机般垂直起降，又能如固定翼飞机般高速巡航，兼具了两者的优点。尽管拥有出色的垂直飞行和高速巡航能力，但其复杂的机械设计、较高的控制难度及潜在的安全风险，使其在技术成熟度和市场接受度上面临挑战。
倾转涵道构型利用涵道风扇提供推力和方向变化，消除开放式螺旋桨的安全隐患，实现从平飞到直飞的无缝切换。然而，该构型采用的完全矢量控制技术尚未在传统飞机中得到广泛应用，技术难度大，经验积累不足。
1.2 主要翼形螺旋桨结构、材料特性与技术难点

eVTOL螺旋桨通常采用碳纤维和热塑复合材料，这类材料强度高、重量轻，有助于提升飞行器的整体性能。然而，其对精密切割技术有较高需求，以确保结构精度与稳定性。部分螺旋桨及机翼主体设计采用3D打印制造，以实现复杂几何形状的精确成型，降低制造成本并缩短开发周期。
技术难点集中在优化气动布局、减小噪声、提高耐久性等方面。例如，如何在有限的空间内设计出兼顾升力、推力分配和操纵性的翼形结构，以及如何通过材料科学与制造工艺的创新，提高复合材料的耐热、抗疲劳性能，都是螺旋桨技术演进的重要课题。

2、eVTOL电机

2.1 电机为eVTOL分布式电力推进技术核心
电机作为eVTOL分布式电推进系统的核心部件，其性能直接影响飞行器的噪音水平、能效、可靠性及整体成本。分布式电推进通过减少机械传动部件，实现噪音降低、结构简化和维护便利性提升，对于eVTOL的商业化应用至关重要。
2.2 高功率密度、高扭矩密度为电机设计核心要素
高功率密度电机能够在较小体积内产生强大动力，满足eVTOL对轻量化和高载荷的需求；高扭矩密度则确保电机在低速下能提供足够的起降推力。这两项指标是电机设计的核心考量，也是衡量电机技术水平的关键指标。

2.3 永磁同步电机被广泛采用，颇具应用前景
永磁同步电机因具备高功率密度、高效率及良好的稳定性，已被Joby S4、Archer Midnight等知名eVTOL项目选为驱动方案。其高效、可靠的特性使之成为当前及未来一段时间内eVTOL电机的首选类型。

2.4 电机技术要求较高，国内电机公司正积极开展研发适航项目
面对严苛的eVTOL电机技术标准，国内企业如卧龙电驱等正积极与商飞等合作伙伴开展研发合作，致力于提升电机性能、满足适航要求，加速推进国产化进程。

2.5 使用高效散热技术、新型材料以推进电机热管理及高性能轻量化发展
电机高效散热及轻量化是提升eVTOL整体性能的关键。通过引入新型散热方式如液冷、热管散热等，以及采用轻质、高导热材料，可以在确保电机性能的同时减轻重量，进一步优化飞行器的能效比。

3、能源系统、综合航电系统、飞控系统

3.1 能源系统：电池技术发展呈现多样化趋势，半固态电池有望率先量产，长期看好固态电池发展

电池技术的多样化是推动eVTOL续航能力提升的关键。现阶段，高镍三元液态锂电池是主流选择，但其能量密度限制了载人航程。半固态软包电池凭借更高的能量密度和更轻的重量，有望在短期内实现规模化应用。长远来看，全固态电池由于其更优的安全性和更高的能量密度，将成为电池技术的革新方向。

3.2 综合航电系统：部分采用进口，郊区载人运营已实现国产化
航电系统在eVTOL中负责导航、通信、监测等功能，部分高端设备仍依赖进口。然而，针对郊区载人运营等特定场景，国产航电系统已取得突破，实现自主化生产，这标志着我国在该领域正逐步缩小与国际先进水平的差距。

3.3 飞控系统：仍依赖于进口，国内飞控技术局限于无人机制造
相较于航电系统，飞控系统的国产化进程相对较慢。目前，国内飞控技术主要应用于无人机制造，对于载人eVTOL所需的高可靠、强实时、复杂环境适应性等要求，仍需依赖进口解决方案。推进飞控系统的自主研发与产业化，将是提升我国低空经济竞争力的关键环节。

4、eVOLT空管系统

4.1 低空空域划分
低空空域的合理划分与有效管理，是保障eVTOL安全、高效运行的基础。应根据飞行高度、用途、风险等级等因素，划分不同的管制区域和飞行规则，确保空域资源的有效利用和飞行冲突的最小化。

4.2 空中管理系统
现代空中管理系统需集成雷达、卫星导航、通信等多种技术手段，实现对低空空域的全方位监控与调度。有源相控阵雷达（AESA）凭借其卓越的探测性能、反杂波能力和高灵活性，正在逐步取代传统雷达，成为低空空管系统的首选设备。以纳睿雷达为例，其单套雷达系统具备高时空分辨率全极化三维气象信息获取能力，以及独立于飞机设备的五维信息（距离、方位、俯仰、速度、航向）监测功能，特别适用于eVTOL空管系统的构建。

4.3 地面基础设施：起降平台
起降平台作为eVTOL地面基础设施的重要组成部分，应考虑兼容不同构型飞行器、满足快速周转、具备智能调度功能，并与周边交通网络有效衔接。设计时需兼顾安全性、便捷性与环境友好性，探索建设模块化、可扩展的起降设施，以适应未来低空交通网络的快速发展。

4.4 运行基础设施：监视、通信、导航
完善的监视、通信、导航基础设施是确保eVTOL安全、有序运行的必要条件。应充分利用现有民航设施，结合新兴技术如5G、卫星导航增强系统等，构建覆盖全面、响应迅速、信息准确的低空运行支持体系，确保飞行器在起降、巡航、应急处置等各阶段与地面保持高效沟通。

低空经济的技术革新涵盖飞行器构型、螺旋桨设计、电机技术、能源系统、航电系统、飞控系统以及空管系统等多个层面。随着各项新技术路线与新工艺的不断成熟与应用，低空经济将步入一个全新的发展阶段，不仅有望大幅拓宽空中出行、物流、监测等领域的应用边界，也将对相关产业链产生深远影响。
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