亚商投顾-低空经济的细分赛道,千亿蓝海悄然而至(附股)!
2024-04-25 17:42:50
导读/核心观点
①琼粤无人机物流跨海首飞仪式举行,物流无人机有望成率先放量场景;
②根据开源证券的测算,中小型物流无人机电池中期和远期每年市场空间有望分别达到73、250亿元。事件驱动:
①4月23日,交通运输部公布第二批智能交通先导应用试点项目(自动驾驶和智能建造方向)。其中,“嘉兴市城乡无人机运输和城市出行与物流服务自动驾驶先导应用试点”项目入选,这也是无人机项目首次入选智能交通先导应用试点项目。
②琼粤无人机公共货运物流跨海首飞仪式于4月24日在文昌国际航天城举行。
行业透视
工业无人机产业是低空经济重要的细分赛道,中国民航局29日发布数据显示,截至2023年底,我国已有超126万架无人机,同比增长约32%。2023年,民用无人机累计飞行超2300万小时。民航局已批准建立民用无人驾驶航空试验区17个、试验基地3个,覆盖城市、海岛、支线物流、综合应用拓展等场景。开源证券殷晟路认为,2024年受益于无人机的低空空域开放、中大型无人机适航审批加速、地方政府补贴、商业模式跑通,物流无人机有望成为低空经济中率先放量的场景。(文末附产业链及相关上市公司梳理)
一、无人机概念简介
1.定义
无人机(UAV)是指不搭载操作人员,能够自主、自动或遥控飞行,可一次性或多次重复使用的有动力航空器。
2.无人机分类
无人机主要分为军用和民用两种类型,其中民用无人机又可分为工业级无人机与消费级无人机,主要用于摄影、灯光表演、巡查等场景。无人机相比有人机优势明显,应用广泛。无人机因其自身的优越性能,可以在超低空和超高空长时间盘旋,活动空间和范围更为广阔。与有人战机相比,军用无人机具有体积小、重量轻、造价低、零伤亡、使用限制少、隐蔽性好、效费比高等突出特点。现代军用无人机的任务范围由传统的空中侦察、战场观察和毁伤评估等扩大到战场抑制、对地攻击、拦截巡航导弹、空中格斗等领域,应用更加广泛。
二、物流无人机需求放量在即,软包高功率电池有望受益
1.物流无人机需求有望快速提升
2024 年国内工业无人机市场空间有望达到 1500 亿元,快速物流等领域需求有望快速提升。根据 Frost & Sullivan 预测,2024 年我国工业无人机市场规模将增长至 1,507.85 亿元,目前下游应用领域主要集中在于应急产业、测绘与地理信息、农林植保、安防监控等领域,随着中大型货运无人机适航管理的加速,快递物流无人机需求有望快速提升。
2.无人机电池具有耗材属性,约占无人机成本 34%
航空器对电池的高比能、高功率、安全性要求更高。
1)能量密度:航航空器对能量密度的需求远远超过汽车,目前eVTOL电池为285Wh/kg,对比乘用车三元电池(200Wh/kg)高出四成。《通用航空装备创新应用实施方案(2024—2030年)》提出推动400Wh/kg 级航空锂电池产品投入量产,实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证。
2)放电倍率:由于起降的特殊场景要求,eVTOL 电池的瞬间充放电倍率须在 5C 以上,而乘用车动力电池在倍率性方面仍处在从 1.3C~1.7C 向1.7C~2.5C 的迈进阶段。
3)安全性:航空器适航审定对电池安全性要求极高,美国 FAA 认证要求为发生事故的概率在千万分之一,而欧盟EASA要求控制在十亿分之一。
锂电池的能量密度、放电倍率、循环寿命不可兼得,无人机电池循环寿命较低。充放电倍率的增加导致负极电位更低,从而更早开始析锂,会提升电池容量衰减的速率;而电池能量密度的提升会使得电池析锂更加严重,同样会降低电池的循环寿命。由于锂电池能量密度、倍率、循环寿命的不可能三角,航空器电池的循环寿命较低,目前无人机电池循环寿命仅在 300 次左右,具有耗材属性。
为提升续航时间和安全性,无人机通常需要携带 3-4 块电池。目前无人机主要采用锂聚合物电池作为主要动力,设计的续航能力一般在 20 分钟至 30 分钟之间,覆盖单次飞行任务要求。为了提升无人机飞行过程中的安全冗余,并且通过换电提升无人机的使用效率,通常无人机需要携带 3-4 块电池。
从全生命周期的使用成本和单次飞行折旧来看,电池折旧费用占比约34%。以中通“海燕”电动六旋翼无人机为例,无人机整机可运行总里程数为5万公里,一共可飞行2500架次,电池循环500次,整机使用寿命中共需5块电池,电池单次飞行的折旧费用为10.4元,约占系统折旧的34%。
三、产业链全景图
软包电池具有轻量化、定制化两大优势,有望成为无人机电池的最佳选择方案。
1.轻量化:无人机在飞行过程中需要尽可能减少重量,以实现更长的续航时间和更好的性能,而软包电池因为降低了外壳的重量而满足了无人机对于高容量电池的需求。
2.定制化:无人机有测绘、检测、植保、物流等各种用途,不同领域的无人机任务模块及外形均有不同,且无人机电池舱较小,需要根据电池舱尺寸定制化电池。软包电池具有定制成本较低、尺寸灵活等特点,能够适应不同无人机电池舱的形状和尺寸。
软包产业链:软包动力电池的上游原材料资源端,中游组件配套端,下游产品端,整车用户端及整个生产制造过程装备。
近几年软包增速明显加快,高于行业平均水平。全球软包龙头LG化学产能正在加速投放,另外国内软包龙头孚能科技也有望扩充资本扩大产能,因此未来软包动力电池领域新产能投放将非常大,行业关注度空前,软包动力电池市场进入高速发展期。
四、行业的投资逻辑:“支线+转运+末端”物流无人机应用场景有望全面打开
1.低空空域放开,适航审批加速
空域:人群稀疏地区已大部分对无人机飞行开放,深圳城区率先开放。2024 年2023 年 12 月 21 日国家空管委组织制定了《国家空域基础分类方法》,2024 年 1 月 1日民用无人驾驶航空器综合管理平台(UOM)已上线运行,针对无人机在真高 120米以下的飞行空域,全国人群稀疏地区已大部分放开,其中深圳已开放龙华区以北的大部分城区,物流无人机在城区的飞行空域有望陆续落地。
2.适航:中国民航局 92 部运营许可开始申请,物流无人机适航管理有望加速。
中国民航局 92 部将无人机分成微型、轻型、小型、中型、大型五类,对最大起飞重量小于 25KG 的微轻小型无人机,若不进入城市密集地区,无需适航审定;对中大型无人机规范了适航标准,主要进行结果认证,无需中间过程认证,流程相较之前民航业规范有所简化。3 月 15 日晚民航局发布《中国民用航空规章第 92 部运营许可的申请和颁发(征求意见稿)》,明确了 92 部运营许可的申请流程和评估要点,由于物流无人机载重较大,属于中大型无人机,适航标准的出台有望加速物流无人机产品适航进程。
3.美团、京东、顺丰等公司均已发布物流无人机产品
顺丰通过丰鸟科技的大型无人机解决区域枢纽间的支线运输,通过丰翼科技的中小型无人机解决城市枢纽及营业网点之间的末端配送,正形成“大型有人运输机+大型支线无人机+末端投送无人机”共同构建的三段式航空运输网络,从而实现快件最短时间通达全国;美团无人机主要定位商圈-社区的低空外卖配送,将外卖配送时间从 30 分钟缩短至 15 分钟;迅蚁无人机定位市内快递配送的小型无人机,2019 年 2 月获得民航局《特定类无人机试运行批准函》和《无人机物流配送经营许可》,是全球首个获得城市场景无人机物流试运行批准的项目;大疆 2023 年 8 月已发布多旋翼物流无人机产品,正在获取物流配送经营许可。
4.物流无人机可以解决末端、转运、支线三类应用场景需求
末端物流无人机配送空中直线距离一般在 10km 以内,载重在 5kg~20kg 左右,单程飞行时间在15~20 分钟左右,主要解决“最后一公里”配送效率和时效性问题;转运物流无人机主要实现城市内的快速转运,可以实现同城 2h 达,跨城半日达,针对 100KM 以内的紧急快递配送场景;支线物流无人机机载重量在 200 公斤到 2 吨之间,主要实现300 公里的区域仓到仓的支线物流快速调拨。
五、市场空间:机构测算eVTOL电池后装市场空间过千亿
根据国金证券的测算,eVTOL的整个电动力系统(包括电池电机电控)占整机总成本的35%左右。若2030年整机需求量按照3.4.1节所述为1.6万架,单机价格按800万元/架计,毛利率假设50%(2024年亿航智能毛利率为64%),则三电成本约为140万元/架。其中电池约60万元架,电机电控约80万元/架,对应前装市场分别为电池96亿元、电机电控128亿元。
eVTOL因更高的安全可靠性要求,三电系统价格远高于汽车,更换频率也高于汽车。假设 eVTOL 的使用寿命按照20年计,电机在单个eVTOL 生命周期中更换4次,更换均价为60万元,电池更换14次,更换均价为45万元。则对应电机后装市场384亿元、电池后装市场1008亿元。
根据开源证券的测算,中小型物流无人机电池中期和远期每年市场空间有望分别达到73、250亿元。
六、产业链相关企业梳理
开源证券在研报中指出,2024年受益于无人机的低空空域开放、中大型无人机适航审批加速、地方政府补贴、商业模式跑通,物流无人机有望成为低空经济中率先放量的场景。无人机等电动航空器对电池的高比能、高功率、安全性提出了更高的要求,由于锂电池能量密度、倍率、循环寿命的不可能三角,航空器电池的循环寿命较低,目前无人机电池循环寿命仅在300次左右,具有耗材属性,中小型无人机电池每年市场空间有望超过百亿元。
当前低空产业已进入应用推广试点期,整机及配套产业链快速发展期也即将到来,低空经济是未来十年的三维立体新交通、智慧城市新基建、数字经济新引擎,产业链条长、辐射面广、成长性和带动性强,各环节有望充分受益,建议关注相关机遇。
相关企业梳理如下:
1)珠海冠宇:大疆无人机电池核心供应商,正在与载人飞行器客户进行对接
珠海冠宇主营消费软包电池,在对放电倍率要求高的启停电池领域已得到上汽、捷豹路虎等众多国内外一线主机厂的认可,在高能量密度电池技术及高放电倍率电池技术均积累充分。目前珠海冠宇已与无人机头部客户大疆无人机建立稳定供应关系,2024 年 3 月珠海冠宇在互动平台表示正在与载人飞行器客户进行电池研发。
2)紫江企业:持有紫江新材 59%股权,消费电池铝塑膜核心厂商
紫江新材于 2004 年开始专注铝塑膜产品的研发,于 2012 年起实现产业化,目前已经与 ATL、比亚迪等锂电池企业建立长期、稳定的战略合作关系,2022 年紫江新材与清陶能源等固态领域客户签署正式合作协议共同布局固态、半固态电池。目前无人机电池主要采用软包方案,公司作为消费电池的铝塑膜供应商有望受益软包电池放量。
3)鹏辉能源:持股佛山实达 86%股权,已供应大疆、零度智控等无人机客户
佛山实达创立于 1996 年,主营镍氢电池和聚合物锂电池,下游包括消费电子、电动工具、电动自行车、便携式储能等应用领域,其中无人机电池产品已供应大疆 S1000、零度智控 E-EPIC 等消费无人机、植保无人机产品。
4)孚能科技:被誉为“软包动力电池第一股”
全球三元软包动力电池的领军企业之一,是中国第一批实现量产三元软包动力电池的企业,主营业务涵盖新能源车用锂离子动力电池及整车电池系统、储能系统的研发、生产和销售,其主要客户包括奔驰集团、广汽集团、土耳其TOGG集团等。
5)当升科技:全球锂电池正极材料龙头
公司是国内首家向国际客户批量出口高端动力型锂电正极材料的企业,客户涵盖LGES、SK On、村田、AESC等全球主要锂电池生产商。加速开发下一代电池材料,自主研发超高镍多元、无钴、固态锂电、钠电、新型富锂锰基等先进正极材料。
风险提示:物流无人机适航认证进展不及预期、下游需求及应用场景扩展不及预期等
参考资料:20240416——开源证券—物流无人机需求放量在即,软包高功率电池有望受益;
20240325——开源证券—物流无人机应用场景有望打开;
网页公开资料。
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