报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - 电气化是航空航天与国防行业未来战略的基石，旨在引领可持续航空革命 [6] - 推进系统的电气化正改变航空航天与国防行业，关键参与者正投资于混合动力、全电动和氢动力飞机以实现净零排放目标 [7] - 电池技术、基础设施发展和可扩展性是全电气化的主要障碍，扩大能量密度、开发充电基础设施和确保区域间监管一致是面临的挑战 [8] - 原始设备制造商、科技公司和政府之间的合作可加速创新，城市空中交通和区域航班可作为起点 [9] 根据相关目录分别进行总结 引言 - 电气化是航空航天与国防行业实现可持续航空革命的催化剂 [5] - 推进系统的电气化受可持续性需求、监管压力和技术进步驱动，关键参与者投资多种动力飞机以实现净零排放目标 [7] - 电池技术、基础设施和可扩展性是全电气化的主要障碍，扩大能量密度、开发充电设施和确保监管一致是挑战 [8] - 原始设备制造商、科技公司和政府的合作可加速创新，城市空中交通和区域航班是起点 [9] - 关键创新集中在储能、混合动力解决方案、氢燃料电池和人工智能推进系统等方面 [10] 行业创新影响洞察 推动推进系统电气化的因素 - 市场指标：航空活动产生约3%的全球二氧化碳排放，预计到2035年空中交通将翻倍；国际航空运输协会承诺从2020年实现碳中和增长，并在2050年将净排放量减少50%；可持续航空燃料和电池电动推进预计可减少高达80%的生命周期排放 [11][12] - 监管推动：欧盟Flightpath 2050设定了到2050年减少每位乘客每公里二氧化碳排放的目标，推动航空航天公司加速电动和混合动力推进系统的创新；国际民航组织的CORSIA将从2027年强制要求减排 [14][15] - 客户期望：部分乘客愿意为环保飞机支付更多费用，推动航空公司投资电动推进；城市空中交通市场预计到2027年将达到155.4亿美元，电动飞机可将噪音污染降低多达90% [16][17] 电气化对民用航空、航天和国防的影响 - 民用航空：实现模块化设计和个性化，提供沉浸式增强现实体验，改变城市交通，优化能源消耗，采用可回收材料，降低运营成本，实现生态创新领导和品牌差异化，使城市空中交通成为现实，整合先进数字生态系统，提升乘客舒适度和连接性 [20][21][23] - 航天工业：实现可重复使用和模块化卫星设计，为深空任务提供电动推进，建设空间太阳能电站，形成行星际互联网，促进实时数据交换 [28][30][33] - 国防部门：实现下一代无人系统，增强人机集成，实现静音操作和隐身，采用可穿戴技术和外骨骼，实现可持续和敏捷物流，采用模块化运输平台 [36][37][39] 航空航天与国防创新洞察 数字加速器趋势 - 电动推进系统网络安全：采用先进网络安全措施保护电动飞机，确保推进系统安全可靠，保护敏感数据和运营完整性 [49] - 区块链安全数据管理：使用区块链技术确保飞机运营和维护数据的安全和可验证性，增强数据完整性、可追溯性和安全性 [49] 数字加速器和功能影响趋势 - 人工智能和机器学习：广泛使用物联网设备和人工智能进行实时监测、预测分析和系统优化；创建实时数字孪生模拟和优化飞机性能；使用人工智能算法动态优化飞行中的能源使用 [54] - 无线充电技术：实施无线充电解决方案，提高充电便利性和效率，减少停机时间和运营瓶颈 [55] 功能影响趋势 - 自主和半自主操作：为电动和混合动力飞机开发先进自主系统，减少人工干预，提高安全性和运营灵活性；到2030年，自主飞行控制系统和人工智能能源管理预计可减少多达25%的能源消耗；人工智能数字孪生预计可降低30 - 40%的飞机维护成本 [59] - 先进储能材料：研发用于电池和超级电容器的新材料，提高能量密度和安全性，增加储能容量，缩短充电时间 [59] 功能影响和可持续性趋势 - 电池技术进步：增强电池管理系统利用人工智能优化电池性能、安全性和寿命；开发和商业化固态电池，提高能量密度和充电速度 [64] - 电动机和电力电子：开发更轻、更高效的电动机，提高功率重量比；开发先进电力电子设备，提高能量转换和管理效率 [65] - 能源管理和存储：整合可再生能源与飞机充电基础设施，实现零碳足迹和快速加油；开发智能电网和能源管理系统，优化电力分配和使用；采用混合动力电动推进，结合传统和电动发动机，实现能源管理灵活性和减排；采用全电动推进，实现零碳足迹和低维护；使用氢燃料电池，将氢转化为电力，减少碳排放 [67] 值得关注的初创公司 - Aerovy：提供管理电动航空目标和基础设施的软件解决方案 [69] - Hypersonix：设计和开发以氢基燃料运行的高超音速飞机 [69] - KeepFlying：提供基于人工智能和数字孪生的航空业模拟平台 [69] - H55：开发飞机电动推进系统，可集成到现有飞机中 [69] - ienai SPACE：为纳米卫星开发定制电动推进系统 [69] - Moonware：提供航空业自动化地面操作系统 [70] - Thrustme：为小卫星开发推进系统，其电动推进器推力加倍 [70] - Volocopter：制造城市空中交通工具，提供安静、零排放飞行 [70] - Eviation Alice：制造全电动通勤飞机，已完成试飞并争取认证和商业运营 [70] 飞机电气化的未来 模块化飞机 - 可定制推进系统：采用电池租赁模式，降低航空公司前期成本，促进电池循环经济；探索多动力系统飞机，根据飞行阶段动态切换动力源；设计模块化推进吊舱，根据任务需求更换 [73][74] 监管和空域创新 - 仅限电动的空域走廊和政策创新：提出分层空域模型，为电动飞机提供特定高度和走廊的监管激励；未来空中交通管制可根据实时排放数据动态规划航线，鼓励航空公司采用电动和混合动力飞机 [76][77]