世界最大纯电动飞机首飞 电动飞机技术难点 2020电机行业发展趋势及市场规模分析

WuYaNan

电动汽车、电动自行车很常见,那你对电动飞机有了解吗?当地时间5月28日,世界上最大的全电动飞机在华盛顿州的飞机跑道上进行首次飞行。飞机由美国塞斯纳飞机公司生产的塞斯纳卡拉万改造,可搭载9名乘客,发动机制造商MagniX与航空公司AeroTEC合作推出。据悉,在2019年12月世界上第一架全电动商用飞机已经完成了首次试飞,从加拿大城市温哥华起飞,飞行15分钟,这证明了全电动形式的商用航空是可行的。

电动飞机

电动飞机(Electric aircraft)是指依靠电动机而不是内燃机驱动的飞机,电力来源包括燃料电池、太阳能电池、超级电容器、无线能量传输或其他种类的电池等。

已经研制成功的可载人电动飞机主要包括太阳能飞机、蓄电池电动飞机和燃料电池飞机等类型。1957年6月30日,第一架电动飞机模型试飞成功。2010年7月8日,太阳能飞机首次完成26小时昼夜连续飞行。

电动飞机发展历程

1957年6月30日,一架使用永磁电动机和银锌电池驱动的电动模型飞机---“无线电皇后”号在英国试飞成功,这是有官方报道的世界上第一架电动飞机。从20世纪70年代开始,电力模型飞机开始陆续试飞。

2003年9月,美国国家航空航天局研制的无线能量传输(Power Beaming)电动

飞机模型在室内试飞成功。右图为无线能量传输电动飞机模型,源自美国国家航空航天局官网。2009年7月7日,世界上首架利用燃料电池驱动的有人驾驶飞机在德国汉堡升空,实现二氧化碳零排放。

2010年4月7日,瑞士的“阳光动力”(Solar Impulse)号太阳能飞机首次成功试飞,同年7月8日,完成26小时昼夜试飞,证明了昼夜飞行的可行性,打破了太阳能飞机不能昼夜飞行的历史纪录。

2012年5月24日,瑞士一架太阳能动力载人飞机的飞机首次尝试从瑞士到摩洛哥的洲际飞行,全程使用太阳能动力。

截止2012年6月,世界上已经完成研制的电动飞机多数属于实验性质的试用品,包括有人驾驶和无人驾驶飞机。

2017年4月底的TED大会上,创业公司Kitty Hawk的空气动力负责人Todd Reichert上台放了一段视频:一个极限运动爱好者装扮的人骑在一个大疆和摩托车结合体一样的“飞车”,飞了起来。此后,贝尔直升机、Uber、空客等等都宣布了自己的电动飞机计划。

电动飞机发展技术难点

各类电动飞机发展面临的最大技术挑战是电动力推进系统关键性能指标低、技术不成熟、重量过大,仅能满足电动飞机的最低使用要求。此外,电动力推进系统实用性、安全性和可靠性有待提高。电动力推进系统重量过大是电动飞机设计的最大难题。

锂电池、燃料电池和太阳能电池等电动力推进系统关键部件成本高,电动力推进系统和电动飞机的开发成本也很高,经济因素制约着其发展的一个问题。

天气和环境适应能力也是一个重大技术问题。目前电动飞机基本上只能在天气良好的状况下飞行,而对于降水、降雪、雷电等恶劣天气情况和比较恶劣的环境条件下还不能飞行,要满足实用要求,这些问题必须加以解决,这在技术上存在较高难度。

根据中研普华研究院2020-2025年中国电机行业全景调研与发展战略研究咨询报告显示:

2020年中国电机行业产业现状及发展前景分析

电机行业现状及市场规模分析

据统计,2018年电机行业出现了大面积的亏损和利润暴跌。统计9家电机电控领域主流上市企业的2018年业绩,包括大洋电机、双林股份、江特电机、信质电机、英威腾、正海磁材、方正电机、云意电气、蓝海华腾等。财报显示,9家企业中,只有信质电机的净利润实现了1.7%的同比增长,其他8家企业均出现不同程度的同比下滑,净利润跌幅达100%以上的企业多达半数,例如江特电机下滑680.76%,大洋电机下滑650.09%,方正电机下滑408.40%,正海磁材下滑180.28%,业绩一片惨淡。

2019年上半年,统计11家电机上市企业中超9成电机企业业绩下滑,仅正海磁材一家实现了营收净利的双增长。整体来看,汇川技术、英威腾、正海磁材、云意电机营收有所增长,其他7家企业营收均出现不同程度下滑,其中越博动力营收下滑最为严重,同比下降60.22%。净利润方面,正海磁材、金龙机电净利润同比增长,其他企业净利润多数都有较大下滑。

电机市场容量分析

2018年度中小型电机行业产销平稳增长;个别企业亏损严重,导致行业利润总额大幅下降。

2018年实现总产量增长6.5%。小型交流电动机产量增长5.2%,其中永磁电动机产量增长3.1%;大中型交流电动机产量增长12.4%(高压电机增长14.7%);一般交流发电机产量下降14.7%;直流电机产量增长12.1%。

小型交流电动机产量自2014年至2018年连续五年保持平稳增长;大中型交流电动机产量(高压电机产量)在2014年至2016年连续三年下滑的基础上,2017年止跌回升,2017~2018年高压电机产量持续两位数增长。

全年实现销售量为同比增长5.7%。其中:电动机销售量增长6.2%;发电机销售量下降1.6%。全年实现销售收入增长2.6%。其中:电动机销售收入增长9.3%。电动机收入中永磁电动机收入增长5.1%;发电机收入下降14%。

行业竞争格局分析

电机行业市场容量大,作为重要的驱动源,广泛应用于不同领域。我国电机企业数量较多,但是行业高端市场被国外发达国家占据,我国厂商大多集中在微电机领域,市场竞争较为激烈。目前,中国电机行业属于劳动密集型加技术密集型产业,大中型电机市场集中度较高,中小型电机市场的集中度较低,竞争激烈。电机行业内部存在较大的分化,上市企业、大型国有企业因资金充足、产能规模较大、品牌知名度较高等原因,在整个行业的发展中占据了先机,逐步扩大了市场占有率。而数量众多的中小型的、同质化的电机生产企业只能分享剩余的市场份额,在行业内形成“马太效应”,促使行业集中度有所提升,部分弱势企业被淘汰。

总的来说,国内电动机制造企业规模较小,多数企业集中于低端产品的生产,行业内企业竞争激烈,国际领先企业凭借技术、管理等优势纷纷抢占国内市场。目前,中国本土的电机厂商可分为具备电机电控供应链的新能源汽车整车企业、专业从事汽车零部件供应或专业从事电机电控产品供应企业,以及传统电机企业三种。2016年-2018年新能源汽车驱动电机装机量前十的企业中,没有外资品牌的身影。

电机行业未来发展方向及前景分析

在一系列市场因素的影响下,我国大部分电机企业利润空间被进一步压缩。在成本高居不下,环保监管进一步加强的背景下,高效节能电机是电机产业发展的必然方向。在此前发布的《工业节能“十三五”规划》和《“十三五”节能环保产业发展规划》中明确将电机系统节能列入重点节能九大工程,更明确提出示范推广稀土永磁无铁芯电机、电动机用铸铜转子技术等高效节能电机技术和设备。

中国作为电机生产大国,再制造是工业做强的一个重要环节,而电机再制造的节能减排意义重大。中国电机再制造市场潜力巨大,节能效果明显,将成为中国再制造的一个重要领域。

随着2020年补贴不退坡政策的到来,新能源汽车市场将明显好转,将对电机汽车业绩增长起到积极作用。但同时,我国电机行业还存在着几个痛点,主要包括:缺乏精益生产管理理念,信息化水平低、数字化能力欠缺;产品需求个性化,电机制造趋向柔性生产,但规划技术落后;生产装备落后,机械化、自动化水平较低;劳动力年龄结构不合理,偏老年化;劳动力整体素质低下,劳动力成本居高不下。这些问题的存在,桎梏了行业的进一步发展。

未来电机行业将如何发展?想要了解更多关于行业专业分析,请关注中研普华研究报告《2020-2025年中国电机行业全景调研与发展战略研究咨询报告



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