一、eVTOL产业现状

战略定位与适航认证： 低空经济已被国家明确列为战略性新兴产业，行业正从前期的概念验证阶段跨入“适航取证与规模化交付”的深水区。

7月22日，中国民用航空局适航审定司公示了《首批民用载人eVTOL适航审定合规企业名录》，小鹏汇天，亿航智能、沃兰特、峰飞航空4家企业入选。入选企业将享受审定流程简化、申报材料优先受理、阶段性测试结果跨批次互认等政策，旨在缩短载人eVTOL机型适航取证周期，推动商业化进程。

市场增量预期：根据市场调研机构Market&Markets的预测，全球eVTOL总体市场规模将于2031年达到31.9亿美元，2035年将达到50.8亿美元，2025-2035年均复合增长率为12.3%。

产业带动效应： 低空经济不仅在重构城市空中交通（UAM）与高端物流等三维交通网络，对上游高价值供应链的拉动效应更是极其强劲。作为eVTOL心脏的动力系统占整机成本约40%，低空经济的需求，带动了高端功率半导体（尤其是碳化硅SiC）以及高能量密度电池市场的扩张。

二、eVTOL的不同技术路线及代表厂商

1．多旋翼机型

图片来源：亿航智能

·技术特征： 无固定机翼，结构相对简单，依靠多个悬停螺旋桨直接提供升力和推力，悬停效率高但气动效率与续航受限（通常<30km）。

·应用场景： 低空文旅观光、城市短途空中出租车（UAM）以及应急救援。

·代表厂商： 亿航智能（EH216-S机型已获得适航证）。

·半导体需求视角： 多旋翼采用典型的分布式电推进（DEP）架构，每个电机均需配备独立电控，一旦单电机失效，电控系统必须在毫秒级别内完成动力的重新分配，这要求功率半导体具备极高的高频动态响应能力与突出的散热性能。

2．复合翼机型 (Lift & Cruise)

图片来源：沃兰特

·技术特征： 结合固定翼和多旋翼优势，独立搭载用于垂直起降的升力螺旋桨，与用于平飞的推力螺旋桨，兼顾垂直起降与固定翼平飞，技术成熟度高。

·应用场景： 海岛/跨海跨城急件物流、应急救援、中短途城际客运（100-200km）。

·代表厂商： 峰飞航空、沃兰特、御风未来。

·半导体需求视角： 该方案多遵循“先货后人”的商业化路径，纯载物无人机对适航的冗余要求从严苛的航空级适度降至高阶工业级/车规级，这使其对半导体的需求侧重于在满足一定可靠性的前提下，实现SiC与高阶IGBT混合应用的最佳成本平衡。

3．倾转旋翼机型 (Tilt-Rotor)

视频来源：Joby Aviation

·技术特征： 旋翼轴可倾转，在起降时提供升力，在平飞时倾转提供推力。机械结构与技术难度最高，但能实现最远的航程（>200km）和最快的巡航速度。

·应用场景： 跨城市群商务通勤与干线低空客运。

·代表厂商： Joby Aviation、Archer、沃飞长空（AE200）、TCab。

·半导体需求视角： 从垂直起降到平飞的过渡阶段，系统会遭遇极端的功率变化与热负荷。这种严苛的工况对轻量化、耐高温和极低开关损耗提出了物理极限要求，使得该路线对高压碳化硅（1200V SiC）模块产生了绝对的刚性依赖。

4．其他黑科技

图片来源：小鹏官方

·分体式陆空两栖： 以小鹏汇天“陆地航母”为例，主打“陆行母舰+飞行体”分离设计，面向C端私人消费。其供应链深度绑定国内车规电控龙头，利用极度成熟的新能源汽车三电供应链，展现了车规级半导体规模化外溢效应和极致的成本控制优势。

图片来源：Lilium官方

·DEVT 方案（分布式电动涵道风扇矢量推进）： 以破产重组前的Lilium Jet为例。其极小的涵道风扇导致“桨盘负荷”极高，在悬停起降阶段需要的峰值功率是开放式螺旋桨的2到3倍，悬停耗电量和发热量呈现恐怖的指数级增长。这给狭小空间内的热管理带来了巨大痛点，也是对高阶SiC模块及极致散热封装的物理极限挑战。该方案的主要优势是，能显著降低旋翼的噪音问题。

三、eVTOL电驱系统对功率半导体的性能需求

1．电源的功率负荷曲线特征

eVTOL飞行周期，电驱系统的功率负荷呈现明显的“两头尖、中间平”特征：

·垂直起飞阶段需完全抗衡重力，产生极大的瞬态峰值大电流；

·进入平飞巡航后，功率骤降并保持低功耗平稳输出；

·垂直降落时再次出现二次峰值电流。 

这种极端的浪涌电流冲击会导致芯片结温剧烈波动，不仅要求主驱逆变器具备极低的开关损耗来控制发热，更对其抗热疲劳寿命及瞬态耐受极高耐压（过载裕度）的能力提出了严苛的物理考验。

2．轻量化要求

航空器设计中“每一克重量都消耗续航”，这对功率半导体“功重比”提出了极端要求。由于需要克服重力起降，eVTOL电控系统必须实现远超车规级的功率密度（参考值，>15 kW/kg）。这让SiC成为了eVTOL主驱里的必选项。

3．航空级可靠性

相比于新能源汽车的车规级安全标准（ISO 26262/AEC-Q101，故障容忍度在10^(-6)量级），eVTOL动力系统必须跨越至航空级最高适航标准（硬件DO-254 / 环境DO-160G），要求灾难性失效率严控在10^(-9)/飞行小时以下。 为此，功率模块在封装工艺上进行了大规模技术改进，提升抗热疲劳极限；同时在电控架构上全面普及“双三相电机+双独立电控通道”等多冗余架构。

四、eVTOL中其他应用场景的功率半导体

1．GaN的应用场景

·降压 DC-DC 转换器： 在将800V高压母线转换为航电系统所需的28V/48V低压网络时，GaN凭借MHz级的极高频开关特性，极大缩小了变压器与磁性元件的体积，满足航电系统对轻量化的极致苛求。

·激光雷达（LiDAR）驱动芯片：LiDAR发射的是红外光（由GaAs/InP激光器产生），但驱动这些激光器需要极窄（纳秒级）的高峰值电流脉冲。GaN在这里作为超高速功率开关管，是实现纳秒级窄脉冲、提升低空避障和3D测距精度的绝对核心硬件。

2．Si-IGBT的应用场景

·辅助高压驱动： 传统1200V车规级Si-IGBT在热管理液冷水泵、高压空调压缩机等辅助回路中具有极大性价比，因为这些低频、中功率设备无需追求极致的SiC高频特性。

·混合功率模块： 在重载货运无人机等成本敏感型机型的主驱系统中，采用“Si-IGBT + SiC SBD（碳化硅二极管）”混合封装模块，可在降低损耗的同时大幅压降BOM成本，具备极强的过渡性商业价值。

3．Si-MOSFET的应用场景

·固态功率控制器（SSPC / e-Fuse）： 替代传统机械断路器，实现微秒级的高压故障安全切断，抗振动且无机械磨损。

·BMS（电池管理系统）： 负责电池单体主动/被动均衡调控及主动安全防护切断开关。

·气动控制面微型伺服电机： 用于驱动机翼舵面及倾转机构微调执行器的精准控制。

五、低空经济领域，功率半导体的产业链模式

中国本土：新能源产业链的外溢

中国低空功率半导体产业链展现出极具特色的“车规级平移 + 航空级适航二次改造”降维打击模式。本土企业充分利用国内极度内卷且成熟的新能源汽车800V SiC产业基底，与主机厂联合研发，通过规模化产能外溢，极速缩短了设计与量产落地周期，将原本高昂的航空级定价拉至更具竞争力的区间。

欧美：两种分化模式

缺乏完整新能源车产业链的欧美市场走向了两极分化：

·整机厂自研 + 垂直整合： 以Joby为代表，选择自研高功率航空逆变器，并在底层深度绑定丰田电装（Denso）等大厂，构建极高的软硬件工程落地与适航闭环壁垒。

·依赖传统航空 Tier 1： 电驱系统深度依赖传统航空巨头提供的高集成度解决方案。

六、行业挑战与潜在风险

1.非标技术与适航认证： 目前在多机型异质架构并存+设计/技术更新较快的条件下，行业缺乏统一的认证规范与技术标准。这导致适航取证周期极长（通常3-5年），且硬件验证与测试成本高昂，这构成了短期内最大的商业化挑战。

2.噪音问题：当前主流的开放式螺旋桨设计存在较大的噪音缺陷。在远郊地区或纯工业应用场景下，此类噪音尚在可控与可接受范围内；然而一旦进入高密度建筑与人口聚集的城市内部，其产生的物理噪音污染极易对公众生活造成严重干扰，受限于空气动力学原理，这是目前城市低空交通极难克服的技术痛点。

3.空域安全管制的博弈： 低空空域的开放，一方面需要防范空中交通事故带来的安全问题，另一方面在于军事防御与国家安全层面的考量。海量民用飞行器接入低空，会对现有的防空识别体系、低小慢目标拦截网以及国家关键基础设施的安保构成挑战。

从这个角度而言，最需要低空交通的大型城市内，反而可能会采用更为保守的管制政策，而城市间短途航运、城郊的工业化需求场景，可能会进展更快。

七、海内外部分代表性厂商供应链关系梳理

参考资料

1.各公司官方资料

2.中邮证券研报《低空经济专题之三：eVTOL 详细拆解》

3.国信证券研报《低空经济行业专题系列二：eVTOL动力系统的市场空间、技术趋势和产业链机遇》