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beplay下载软件 、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、beplay下载软件 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%。

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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。

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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。

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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beplay下载软件 、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beplay下载软件 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%。

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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）