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eVTOL整机由能源系统、动力系统、飞控系统、航电及机体等构成。从价值量的角度来看，以Lilium的eVTOL整机为例，能源系统、动力系统、机体结构、航电飞控系统分别占比10%、40%、25%、20%。
中短期内，eVTOL供应链仍以传统航空航天供应商为主，特别是在机体结构、航电飞控等领域。得益于新能源汽车的快速普及和发展，动力电池产业链趋于完善，能量密度、功率密度、安全冗余设计等方面进步较快，eVTOL在能源动力上可复用汽车产业链资源，在发展初期做到快速验证构型设计，汽车供应链企业切入 eVTOL 需解决适航问题，以满足适航要求。
电池技术制约eVTOL发展，
能量密度仍需持续提升
根据《eVTOL飞行器的发展态势与应用场景综述》的数据，目前全电动技术项目数量占比达66%，而混合动力技术项目占比约为28%。能源系统主要使用锂离子电池，随着电池技术的进步，飞行器的能量密度从2015年的150Wh/kg提升到目前的300Wh/kg以上，已经超过新能源汽车电池的平均能量密度水平，这样的进步极大地增加了飞行器的航程和飞行时长。可即便如此，电池仍未能满足基本的续航要求。
eVTOL垂直起飞过程中所需要的动力是地面行驶的10至15倍，这对电池的能量密度提出了极高要求。目前，用于低空飞行场景的电池需要满足高能量密度的要求，电池性能是制约eVTOL发展的关键瓶颈。
未来，能量密度需达到380-460wh/kg才能满足最低航程要求，而目前尚未有成熟的解决方案。由此，亿欧智库也提出了电动飞行器的“蒙代尔不可能三角”，即电动飞行器的业重、续航和重量已经成为一个难题，目前的电池技术水平无法同时满足这三个要求，这表明电池技术仍有很大的发展空间。
固态电池有望成为进一步提升能量密度的突破口，其理论能量密度可达1000Wh/kg。以空气为正极、金属锂为负极的锂空气电池的理论能量密度最高可达3500Wh/kg，但其充放电率、循环寿命、安全可靠性都有待考证，核心难点短期内无法攻克，只停留在理论阶段。
Lilium eVTOL整机电池分布情况
图片来源：Lilium
除了高能量密度，eVTOL 电池还需具备高比功率、高充放电率、长电池寿命、高安全可靠性，同时满足轻量化需求。
高功率密度：垂直起降阶段要求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1.3-1.7C向1.7-2.5C的迈进阶段。现在电池的比功率已经达到1kW/kg，如果要实现进一步突破，还需挖掘新型材料改进电芯。
高充放电率：充放电效率影响飞行器的快充能力，eVTOL作为未来商业低空出行版图之一，充电时长将直接影响航班时间，关乎运营公司的经济效益。只有保证5C以上充放电倍率，才能将航班之间的充电时长压缩到12分钟以内。
长电池寿命：在一般情况下，电池的充电循环寿命大约在1000到2000次之间。如果要达到5C以上充放电倍率，循环寿命会下降到1000次以下。循环寿命的降低意味着需要频繁更换电池，将会导致成本大幅上升。以峰飞的盛世龙飞行器为例，其航程可以达到250km左右，按照合理的假设，以单机每日在深圳蛇口和珠海九洲港之间往返10次，充电3次，循环寿命为1000次计算，不到一年时间就需更换电池，高频且高倍率的充放电也会降低电池的电能损耗率，更换时间更加频繁。相比之下，新能源汽车的电池可用10年以上。
高安全可靠性：eVTOL的安全系数远远超过陆地汽车，是直升飞机的1000倍。以美国联邦航空管理局(FAA)的规则为例，电池系统应能够控制任何故障，在飞机损坏的环境下允许飞机安全着陆。同时，在极端情况下不会发生电池热失控导致连带损失。而乘用车关于电池热失控的要求则为进入热失控状态后为车内人员留有足够的逃生时间。然而，高安全性的电池通常能量密度较低。
因此，飞行器电池仍具有很大的发展空间。目前，电池巨头正在积极布局电动航空领域。宁德时代发布的凝聚态电池单体能量密度高达500Wh/kg，目前正在进行民用电动载人飞机项目的合作开发。国轩高科的高安全半固态电池的单体能量密度达360Wh/kg，400Wh/kg三元半固态电池已有实验室原型样品，目前与亿航智能签订了战略合作协议，双方致力于共同开发基于亿航智能eVTOL产品的动力电芯、电池包、储能系统和充电基础设施。
图片来源：凤凰网
除了上述两家电池巨头，其他电池企业都在积极投入研发，以满足航空级电池的性能、安全与质量要求。
应用于eVTOL的动力电池已可实现能量密度285Wh/kg，最高时速320km/h，单次最长巡航250km，在工况测试下，电芯可实现10000次以上循环。
9系高镍/硅动力电池能量密度达350Wh/kg，电芯的热安全性达到中镍三元电池水平，正在为小鹏汇天全球首个电动垂直起降飞行汽车——X3提供高镍/硅体系动力电池，在保证高功率、高快充能力的同时，实现轻量化和安全可靠性的跨越式提升。
准eVTOL动力电池已可实现在320Wh/kg的高能量密度基础上，满足20% SOC，12C的大倍率放电以及5C恒流大倍率放电性能。目前，正力新能已与国内外多家头部电动飞机企业展开深入合作并开展航空适航认证。
Apollo™锂金属电池能量密度417Wh/kg，充电12分钟可实现电量从10%到90%，SES锂金属电池已搭载eVTOL在公益应用中取得良好表现，正在使用国内eVTOL主机厂峰飞航空的产品进行测试，而SES在上海的部分电池产线也计划专门用于eVTOL电池的生产。
盟维科技
单体级锂金属电芯能量密度已达500Wh/kg以上，经过国际客户实景飞行测试，搭载盟维锂金属电池的行业无人机飞行时间延长超过70%。目前，已陆续与国内外电动航空领域先进企业达成战略合作。
高功率密度和高扭矩密度
是eVTOL电机的设计核心
与能源系统的情况类似，相较于新能源汽车，eVTOL对动力系统，尤其是电机的技术要求也很高。根据卧龙电驱研究，eVTOL 驱动电机在性能方面需要满足高功率密度、高防护等级，在安全方面需要做到冗余设计、紧急降额设计，同时满足轻量化需求。
eVTOL采用的是分布式电力推进技术（DEP，Distributed Electric Propulsion），即由电机驱动分布在机翼或者机身上的多个螺旋桨或风扇构成推进系统为飞机提供推力，同时利用推进-气动耦合效应，大幅改善飞机空气动力特性，减小机翼面积，从而降低飞机结构重量。通常一架四轴八桨的eVTOL需要配置8个电机，分布式设计可以为eVTOL提供安全冗余能力。
eVTOL在垂直起降、巡航飞行、悬停过程中都需要电机提供较高的动力和扭矩，因此电机需要具备更高功率密度和扭矩密度。在众多电机方案中，永磁同步电机因其功率密度高、效率高、可靠性高、重量体积小等优势已成为新能源汽车主驱动电机的常见方案，未来将成为eVTOL电推进方案中最具前景的方案之一。
在功率密度方面，《飞行汽车的研究发展与关键技术》也指出，使用具备更高磁能的永磁材料，再结合更耐高温的绝缘材料和更轻的结构材料，电机本体的额定功率密度可以超过5kW/kg，约是车用电机的2.5倍，通过进一步改良电机的电磁结构设计，预计2030年电机本体的额定功率密度将达到10kW/kg。目前，包括Joby S4、Archer Midnight等eVTOL均采用永磁同步电机。
永磁同步电机又可分为轴向磁通电机和径向磁通电机两类，其中轴向磁通电机有更短、更直接的磁通路径，功率密度、扭矩密度更大，更适合用作eVTOL电机。
而在扭矩密度方面，根据中金公司研究部测算，罗罗为英国eVTOL厂商Vertical开发的电机扭矩密度约为34.2N·m/kg，相比之下，埃安汽车的电机供应商夸克电驱的扭矩密度约为14.8N·m/kg，不到罗罗电机的一半。
除此之外，eVTOL电机对安全可靠性和环境适应性也有很高的要求。在任何情况下，即使最多有一个电机或螺旋桨发生故障，eVTOL仍能保持平稳悬停、安全落地，而在紧急情况下保证50%电机效率正常运行，并配置紧急降额设计。同时，eVTOL电机还需适应各种极端环境，比如高低温、低气压、盐雾、电磁兼容等环境情况。
降额设计：工程经验证明，大多数机械零件在低于额定承载应力条件下工作时，其故障率较低，可靠性较高。降额设计是通过降低零件承受的应力或提高零件强度使零件的使用应力低于其额定应力的一种设计方法。
电控负责获取状态信息、生成控制信号并实现对电机的控制，直接影响eVTOL的飞行状态和运动能力，对其软硬件的可靠性设计、输出功率和耐压性都有较高要求。第三代半导体材料之一——碳化硅的禁带宽度约是硅的3倍，击穿电场强度约是硅的10倍，热导率是硅的3.2倍，满足高频、高压、高温、高效率的应用场景。因此，碳化硅材料有望在eVTOL电控快速渗透，以满足高输出功率和耐压性等需求。
目前，包括Joby、亿航智能、峰飞航空等进入eVTOL领域较早的eVTOL整机厂商选择自研电机以满足自身对于轻量化、高功率密度等需求。其他整机厂商为了快速验证机型设计和加快适航进程，普遍使用海外头部企业的电机产品，沃兰特、时的科技的电机均由赛峰集团提供，也有部分玩家选择与国内电机供应商联合开发eVTOL电机。
国内进军电动航空电机的供应商有卧龙电驱、迈吉易威、蓝海华腾等老牌企业和一些初创企业。除了深圳北极鸥与小鹏汇天、牧羽航空有合作关系外，其余初创企业对外公布的信息较少。
2019年成立了中央研究院，开始涉足电动航空产业，与中国商飞、沃飞长空、山河智能等eVTOL整机厂商均有合作，针对中国商飞4座eVTOL开发定制了一款中功率70kW电机，正在进行台架测试和联调测试。另外，面向小型物流无人机和中小型支线飞机，卧龙电驱也正在研发对应的电机产品。
迈吉易威
早先从事军用高功率密度轮毂电机系统，由传统的柴油发动机逐步扩展至电动航空用永磁电机，目前已经推出了面向eVTOL的电机系统配套产品，目标客户群体偏向于军口。
蓝海华腾
主营新能源商用汽车电机+主驱控制器集成系统，有意向切入eVTOL领域，低空相关项目处于预研阶段。
复合材料在航空航天行业已经得到广泛的应用，eVTOL整体的轻量化需求将进一步提高复合材料的应用范围。
eVTOL复合材料用量占比70%以上，据Stratview研究报告显示，其中约75~80%将用于结构部件和推进系统，其次是横梁、座椅等内部应用，占12~14%，电池系统、航电设备等应用占剩余的8~12%。
世界数字技术院元宇宙委员会秘书长吴高斌表示：“碳纤维复合材料在低空飞行领域具有广泛的应用前景，其具备轻量化、强度高、耐腐蚀等特点，不仅能减轻飞行器的重量，还可以提高飞行性能。”目前，eVTOL中使用的复合材料中，90%以上是碳纤维，剩余10%以保护膜的形式使用玻璃纤维增强。
复合材料的材料和工艺选择也会影响到eVTOL的整体性能和生产成本，同时还要考虑是否易于适航认证。
热固性复合材料硬度大、耐高温、不易变形，在航空航天领域占据主导地位，不仅可以优化飞机性能，还可以减轻飞机重量，同时带来明显的性价比。因此，为了减少在适航过程中除关键零部件以外的干扰因素，热固性复合材料已经成为eVTOL厂商的首选材料。然而，热固性树脂的固化是不可逆的，一旦成型，便再无软化重塑的可能。与热固性复合材料不同，热塑性复合材料结合了碳纤维和热塑性树脂的特点，具备成型周期短、预浸料存储时间长、量产难度小等特点，甚至能够二次熔化及再次成型，便于回收循环利用。
未来，eVTOL将成为城市空中交通的重要载体，进一步降本增效是eVTOL制造商在大规模量产时需要考虑的重要因素，热塑性复合材料很好地解决了eVTOL在使用期满后的处置问题，渗透率将会随着eVTOL产量爬坡而提高。
在工艺选择上，国内外航空结构件主要采用热压罐成型工艺制造，这种工艺是制造热固性复合材料的主要方法，温度和精度控制精度高、稳定性好、操作和维护简单，用其生产的复合材料制件在航空航天领域中占比80%以上。
国外主流eVTOL厂商主要与日本东丽、美国赫氏以及比利时索尔维等国际老牌厂商合作，国内包括中简科技、中复神鹰、光威复材等多家材料供应商的产品有望应用于eVTOL的机身、内部结构件、电池箱等，以推动业绩增长。
航空电子系统（Avionics，简称“航电系统”），是飞机上所有电子设备的总和，主要功能包括飞行控制、通信、导航、监视、显示等，其设计水平直接影响飞机的安全性和可靠性，同时也影响飞机的经济性和舒适性。
航电系统可分为传感器系统、控制系统，以及作为人-机接口的综合电子显示系统，其中，传感器系统包括惯性导航系统、大气数据计算机、雷达、各种无线电导航接收机等，控制系统则由飞行控制系统、发动机控制系统等组成。
全球主流的机载航电企业包括Garmin、泰雷兹、霍尼韦尔等，基本和eVTOL厂商达成了合作关系，国内由GE和中航工业合资组建的昂际航电与沃飞长空签署了战略合作协议，共同开发AAM航电系统，同时与览翌航空达成验证机飞控合作协议，将协助推进览翌航空eVTOL项目落地。
Garmin G3000航电设备
图片来源：Flyer
飞控系统是航电系统的核心子系统之一，集感知、决策和控制于一身，利用收集到的外部环境信息，运用内置的控制算法进行决策，实现飞行过程中的姿态控制和飞行增稳，也是eVTOL最核心的系统之一。
面向高密度和高复杂度的城市空中交通场景，安全可靠性是eVTOL的极致追求以及适航过审的首要因素。根据适航规章规定，载人飞机的灾难级故障率要小于1*10^(-9)/飞行小时，即假设系统存在100个灾难级故障，按照一天乘坐3小时计算，那么一个人赶上一次由于系统造成的空难，大约要9132年。回顾过往的航空事故，因飞行员操作失误直接导致的比例高达70%以上，如果事故发生在人口密集的城市，造成的伤亡程度和社会影响更是无法想象。因此，狮尾智能指出，自主飞行技术可以显著提高低空规模化飞行的安全性，同时也是各类低空飞行器得以规模化应用的关键。
针对eVTOL安全、便捷、易用等需求，极简操控方式（SVO，Simplified Vehicle Operations）概念应运而生，即通过飞行自动化来减少飞行员对飞行器的操作干预。相较于传统航空操控模式，SVO更直观简单，但在算法控制上要求更高，尤其是在过渡飞行方面，目前全球只有国外的Joby、Beta、Archer和中国的峰飞航空、沃飞长空实现了全尺寸整机过渡飞行，过渡阶段的飞行控制算法设计是eVTOL飞控系统的难点之一。
过渡飞行：垂直起降与水平飞行模式之间切换的过程
资料来源：狮尾智能公众号
针对eVTOL的极简操控模式，航电飞控在设计上也要求突破创新。全球最大的航电供应商霍尼韦尔建立了推进航电飞控与人机交互界面等关键技术的AAM实验室，并面向eVTOL推出了全电子操纵界面的紧凑型电传飞控系统，该系统由计算机通过电缆发送数字信号控制飞机的所有作动面，在提高自主飞行能力的同时可以减少飞行员的工作量。
霍尼韦尔SVO飞行面板
资料来源：狮尾智能公众号
除了高安全可靠性和自主飞行，eVTOL飞控系统还需兼顾轻量化和低成本。目前，国外飞控系统厂商泰雷兹的飞控系统被日本eVTOL制造商SkyDrive采用，BAE System和韩国现代汽车旗下的Supernal达成协议为Supernal的eVTOL飞行器设计开发飞控计算机。
由于美国的出口限制，再加上国内很难找到具备符合民用航空标准的飞控系统供应商，国内的eVTOL飞控系统市场比较空白，部分国内eVTOL厂商选择自研，同时也为独立第三方初创企业带来机会。
边界智控成立于2020年，是一家eVTOL飞控和导航系统供应商，致力于开发符合民用航空适航标准的飞行控制系统和自动驾驶系统，已完成新一代符合民用航空高安全等级标准的三余度双通道飞控计算机的技术攻关和产品定型，成为了国内首家进入适航审定阶段的高安全等级客运eVTOL型号的飞控系统供应商，目前已经与包括广汽研究院、沃兰特、亿维特等下游eVTOL客户达成合作关系。
核心团队在民用飞机领域已经合作近十年，曾参与过商飞C919飞控和航电系统，以及国内外多款eVTOL飞控系统的开发和验证，具备扎实的飞控系统研发能力和经验。创始人翁海敏毕业于德国慕尼黑工业大学和新加坡南洋理工大学，曾担任顺丰科技无人机部门负责人及国内eVTOL主机单位CTO，拥有10年以上的飞控系统研发、民用航空项目管理和业务团队管理经验。
2024年7月，边界智控完成A轮近亿元投资，由基石资本领投，南山战新投、北航投资跟投，老股东普华资本持续加码。此前，边界智控已完成两轮融资。
狮尾智能成立于2015年，是一家航空飞控技术研发商，致力于先进航电飞控技术的研发，面向城市高楼巡检提供城市4D自动飞行控制系统和可视化管理平台，针对eVTOL研发面向适航的自动飞行控制系统并提供航电飞控产品。
核心团队来自于北大、北航、交大等高校，曾任职于霍尼韦尔航空航天部门，负责中国商飞C919国产大飞机载人飞控技术的核心研发工作，具备民航大飞机航电飞控系统研发能力和经验。创始人施维毕业于上海交通大学航空航天学院，曾担任霍尼韦尔在商飞C919大飞机项目上的飞控系统技术负责人，拥有超过15年的航空电子系统研发经验。
2024年7月，上市公司纵横通信（603602.SH）完成了对狮尾智能100%的股权收购，正式切入低空经济赛道。未来狮尾智能仍将独立运营，纵横通信会为狮尾智能提供业务资源。
eVTOL在进行大规模商业化运营和量产前需要完成漫长周期的适航审定工作，并拿到TC、PC和AC三证。eVTOL零部件也需要满足中国民航局根据中国民用航空规章——《民用航空材料、零部件和机载设备技术标准规定》（CCAR37）颁发的中国民用航空技术标准规定（CTSO）。
该规定对用于民用航空器上的某些航空材料、零部件和机载设备提出了必须遵守的准则，应满足欧洲民用航空设备组织 EUROCAE 标准 ED-112A《抗坠毁的机载记录系统最低工作性能要求》中的相关条例：
D0-160（针对设备进行环境鉴定）：专注于设备的物理特性和环境适应性，例如温度、湿度、振动、冲击等；
D0-178（针对设备的软件部分）：专注于航空航天软件开发的认证，主要用于航空航天软件的开发、验证和认证，包括飞行控制系统、显示系统、通信系统等；
DO-254（针对设备中无法通过试验和/或分析来评估功能的硬件部分）：专注于航空航天电子硬件的设计和验证，包括芯片、电路板、传感器等。
当前电池的能量密度水平足以支撑eVTOL通过适航，但只有当能量密度提高到500Wh/kg甚至更高时，eVTOL才能展现出更好的运营经济性。
电机电控和飞控系统通常跟随eVTOL整机厂参与随机适航，一方面可以在初期就与整机厂建立稳定的合作关系，保证订单落地，另一方面可以节省适航费用。此外，这些关键零部件产品也可以选择单独适航，但难度较大，当前国内相关供应商通过适航认证的能力较为稀缺。
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