Yujiadongli hat Kooperationen mit fast 10 Ganzmaschinenherstellern geschlossen und konzentriert sich darauf, das "chinesische Herz" für die elektrische Flugantriebstechnik zu schaffen. Yujiadongli hat zwei aufeinanderfolgende Finanzierungsrunden abgeschlossen | Exklusivbericht von 36Kr

Text | Azhi

Als die Niederflughöhenwirtschaft von einem politischen Konzept zur industriellen Umsetzung wechselte, hat sich heimlich ein Wettlauf um die Positionierung bei der Umsetzung des "Antriebsherzens" entwickelt.

36Kr hat erfahren, dass die Herstellerin von Luftfahrt-Elektroantriebssystemen Yujia Power Technology (Changzhou) Co., Ltd. (im Folgenden "Yujia Power" genannt) kürzlich angekündigt hat, zwei aufeinanderfolgende Finanzierungsrunden, die Angel+ und Angel++, abgeschlossen zu haben, mit einer Gesamtfinanzierung von mehreren Millionen Yuan. Die Investoren umfassen Yihua Investment, Yuanhe Holdings, Changgaoxin und Changjinkong. Die gesammelten Mittel werden hauptsächlich für die technologische Forschung und Entwicklung, die Verstärkung des Personals und die Erweiterung der Produktionslinien verwendet. Zusammen mit der Angel-Runde im Juli letzten Jahres hat Yujia Power in weniger als einem Jahr eine Finanzierung von fast 100 Millionen Yuan erreicht.

Yujia Power wurde im Februar 2024 gegründet und setzt sich dafür ein, leichte, hochzuverlässige und leistungsstarke "chinesische Herzen" für mittelgroße und große elektrische Luftfahrzeuge und Spezialausrüstungen bereitzustellen. Der Gründer der Firma, Liu Ye, hat sein Bachelor-, Master- und Doktorstudium an der Nanjing University of Aeronautics and Astronautics im Fach Elektrotechnik absolviert. Die meisten Mitglieder des Kerngründerteams der Firma stammen aus führenden chinesischen Hochschulen und renommierten Luftfahrtinstituten und haben mehr als zehn Jahre Erfahrung in der Forschung, Entwicklung und industriellen Umsetzung von Luftfahrt-Elektroantriebssystemen.

Derzeit befindet sich die Luftfahrt-Elektrifizierung in China und im Ausland in einer Phase des beschleunigten Wachstums, wobei ein deutlicher Trend zur gleichzeitigen Entwicklung von mehreren elektrischen Technologien, technologischen Iterationen und Markterweiterung zu beobachten ist.

Nach unvollständigen Statistiken hatten bis 2023 weltweit mehr als 50 Start-up-Unternehmen und Fluggesellschaften in die Forschung und Entwicklung der Flugzeug-Elektrifizierung investiert. Laut Prognosen der International Air Transport Association (IATA) und mehrerer autoritativer Institutionen wird der weltweite Markt für Luftfahrt-Elektrosysteme von etwa 14,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 auf 20,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 steigen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 6,8 % entspricht. Der chinesische Markt wächst dabei deutlich schneller als der weltweite Durchschnitt, mit einem geschätzten durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 8,5 %.

Zusätzlich gibt es in der Luftfahrt-Elektrifizierungsbranche verschiedene Typen wie Mehr-Elektrifizierung, Voll-Elektrifizierung und Hybrid-Elektrifizierung, die in verschiedenen Bereichen wie der kommerziellen und militärischen Luftfahrt angewendet werden. Die technologische und marktwirtschaftliche Entwicklung gehen hierbei Hand in Hand. Yujia Power hat sich seit ihrer Gründung auf diesen innovativen Sektor konzentriert und sich auf die Forschung und Entwicklung von Luftfahrt-Elektroantriebssystemen spezialisiert. Ihre Kernproduktpalette umfasst hauptsächlich Antriebssysteme und Stromerzeugungssysteme.

Nach Angaben der Firma machen die Rohstoffkosten in den Herstellungskosten von Luftfahrt-Elektromotoren 40 % bis 60 % aus, wobei die Hochtemperaturlegierungen und Titanlegierungen jeweils etwa 35 % bzw. 30 % der Gesamtkosten ausmachen. Durch Verbesserungen in der technologischen Route und der Produktgestaltung sowie eine weitere Optimierung der Rohstoffkosten kann Yujia Power derzeit die Produktkosten auf zwei Drittel oder weniger der gängigen Marktpreise reduzieren.

500-kW-Hochgeschwindigkeits-Luftfahrtgenerator

Von technischer Dienstleistung zur Produktlieferung: Frühe Kunden zahlen Millionen an Forschungsgeldern im Voraus, um das Team bei der Gründung zu unterstützen

Als eine auf der wissenschaftlichen Forschung der Nanjing Normal University und der Nanjing University of Aeronautics and Astronautics basierende Technologieunternehmen hat Yujia Power, obwohl es erst seit zwei Jahren besteht, seine technologische Forschung und Entwicklung sowie seine Dienstleistungsgeschichte bis etwa 2017 zurückverfolgen können. Während seines Doktorstudiums an der Nanjing University of Aeronautics and Astronautics hat Liu Ye ein externes Team geleitet, das sich intensiv mit der industriellen Umsetzung von Technologien befasst hat. Gleichzeitig hat er Forschungsprojekte durchgeführt und technische Dienstleistungsprojekte in Bezug auf die Marktbedürfnisse übernommen. In diesem Prozess hat Liu Ye und sein Team nicht nur Dienstleistungserfahrung gesammelt, sondern auch durch die Zuverlässigkeit ihrer technologischen Lösungen das Vertrauen der frühen Kunden gewonnen.

Liu Ye hat erwähnt, dass das Team sich entschieden hat, 2024 mit der Gründung des Unternehmens zu beginnen, einerseits, weil es ein klares Marktfenster erkannt hat: Der Begriff der Niederflughöhenwirtschaft hat an Popularität gewonnen, und die Nachfrage nach elektrischen Antrieben hat stark zugenommen, was die Aufwertung der upstream-Industrie hat anregen. Die Marktaussichten sind äußerst vielversprechend.

Aber noch wichtiger ist, dass das von Liu Ye geleitete technische Dienstleistungsteam bereits seit mehreren Jahren mehrere Branchenkunden bei der Forschung und Entwicklung von Luftfahrtantriebssystemen unterstützt hat. Mit der zunehmenden Attraktivität des neuen Sektors hat sich die Nachfrage der Kunden von "technologischen Lösungen" hin zu einer konkreteren "Produktlieferung" gewandelt.

"Unsere Kunden wollten, dass wir ihnen fertige Produkte liefern, aber wir hatten damals noch keine Produktionsfähigkeit. Zwei langjährige Geschäftspartner haben uns direkt fast 10 Millionen Yuan an Forschungsgeldern im Voraus gezahlt, um unser Team bei der Gründung zu unterstützen." Liu Ye hat erwähnt, dass das Vertrauen und die Unterstützung der Kunden dem Team starken Mut gegeben haben und auch die dringende Nachfrage des Marktes nach zuverlässigen Antriebssystemprodukten widerspiegeln.

Derzeit stammen die Kunden von Yujia Power hauptsächlich aus zwei Quellen: Einerseits aus Unternehmen im zivilen Niederflughöhenbereich, wie Herstellern von eVTOL-Flugzeugen für Personen- oder Frachttransport, und andererseits aus Kunden in Spezialanwendungen, wie Projekten, die von Gesamtunternehmen initiiert werden und in speziellen Umgebungen wie Hochgebirgen oder arktischen Regionen eingesetzt werden.

In Zukunft wird der Niederflughöhenbereich der Schwerpunkt der Kundenbetreuung von Yujia Power sein. Mit dem beschleunigten Fortschritt der eVTOL-Unternehmen bei der Erlangung der Luftfahrtgenehmigung und der Szenarioverifizierung wird die steigende Nachfrage der Flugzeughersteller auch zu einem relativ sicheren Anstieg der Bestellungen für Yujia Power führen. Es ist bekannt, dass Yujia Power in diesem Jahr mit fast 10 Flugzeugherstellern in Partnerschaft getreten ist.

Liu Ye hat auch betont, dass es für Start-up-Unternehmen am Anfang am besten ist, sich auf eine bestimmte Richtung zu konzentrieren. "Aber unser Team hat in den letzten zehn Jahren sehr umfangreiche technologische Erfahrungen gesammelt und viele Branchenkunden bedient, darunter Hersteller von kleinen Drohnen, großen eVTOL-Flugzeugen, traditionellen Flugzeugantriebssystemen, unbemannten Wasserfahrzeugen und unbemannten Tauchfahrzeugen. Wir werden zunächst einen Sektor gründlich bearbeiten und dann andere Anwendungsbereiche kontinuierlich erweitern."

Bei der technologischen Forschung und Entwicklung kann man von den Kosten abstrahieren, aber bei der industriellen Umsetzung muss man "den einfachen Weg gehen"

Leichtigkeit, Hochzuverlässigkeit und Gesamteffizienz sind die zentralen Leistungskriterien für die Verbesserung von Luftfahrt-Elektroantriebssystemen. Insbesondere bei der Konstruktion von Elektromotoren muss um das Ziel einer geringeren Masse zu erreichen, gleichzeitig eine Reihe von systemtechnischen Problemen wie Wärmeableitung, Festigkeit und Zuverlässigkeit, die sich aus der kompakten Bauweise und der hohen Leistung ergeben, gelöst werden.

Wissenschaftler der Shenyang University of Technology haben angesichts dieser Herausforderungen bei Hochleistungsantriebsmotoren für Voll-Elektroflugzeuge ein Hochleistungs-Kühlsystem auf Basis der Wärmerohrtechnologie vorgeschlagen, das in Kombination mit dem Einzelzahnkernwicklungsprozess nicht nur das Gewicht der Wicklungsspulen um 0,41 bis 0,67 kg reduziert, sondern auch durch Experimente bestätigt hat, dass der maximale Temperaturanstieg der Wicklungen bei einer kurzzeitigen Stoßüberlastung von 249 Nm und einer Ausgangsleistung von 60 kW über 2 Minuten sowie einer Dauerleistung von 9,6 kW über 60 Minuten 107,6 K beträgt, was die sichere und zuverlässige Funktion des Motors gewährleistet. COMAC hat ebenfalls mit dem Patent "Ein hochwärmeableitendes, integriertes Düsentriebwerk-Elektroantriebssystem" durch eine innovative hochwärmeableitende Konstruktion erreicht, dass das Elektroantriebssystem bei langer Betriebsdauer eine niedrige Betriebstemperatur aufrechterhält, was die Gesamteffizienz und Zuverlässigkeit des Systems verbessert.

Es ist bekannt, dass das Team um Liu Ye auf der Grundlage von fast zehn Jahren Forschung und Entwicklung von leichten Permanentmagnet-Elektromotorsystemen an der Universität in Bezug auf das zentrale Problem der Leichtigkeit bei Yujia Power in Kerntechnologien wie der leichten Topologie, der effizienten Wärmeverwaltung und der effizienten Redundanzsteuerung Fortschritte erzielt hat.

Konkret bedeutet dies, dass unter Bezugnahme auf die Topologieoptimierungslösung für Luftfahrtmotoren (durch die Anpassung der Parameter des Stators und Rotors des Motors mit Hilfe eines Parameteroptimierungsalgorithmus wird die elektromagnetische Belastung des Motors erhöht), das Gewicht des Motors reduziert und gleichzeitig die Leistungsdichte erhöht wird. Durch die Optimierung der Struktur und Parameter des Kühlsystems, wie bei fortschrittlichen Kühlkonzepten, wird das Problem der hohen Wärmebelastung bei kompakter Bauweise gelöst. Darüber hinaus wird unter Bezugnahme auf die mehrdimensionale Isolationsidee von Permanentmagnet-Fehler-Toleranzmotoren ein unabhängiges und redundant arbeitendes Steuerungssystem aufgebaut, um sicherzustellen, dass der Motor auch bei einem Einzelschaden noch sicher und mit reduzierter Leistung betrieben werden kann, um die sicherheitstechnischen Anforderungen der Luftfahrt zu erfüllen.

Aber nach Ansicht von Liu Ye sind Forschung und industrielle Umsetzung zwei verschiedene Richtungen. "Technisch streben wir nach der besten Leistung und können bei der Forschung und Entwicklung und der technologischen Akkumulation von den Kosten abstrahieren. Bei der industriellen Umsetzung hingegen erfordert es die 'einfache Lösung' - je einfacher und zuverlässiger, desto besser."

Eine komplexe, fortschrittliche Technologie muss bei der industriellen Umsetzung vereinfacht werden. Es müssen viele Faktoren wie Prozesskosten, Rohstoffkosten und Ausbeute berücksichtigt werden, um den bestehenden Marktbedingungen anzupassen. Dies ist der unvermeidliche Schmerzprozess, den technologische Produkte bei der Überführung in die industrielle Produktion durchlaufen müssen.

"Viele Teams haben in der Anfangsphase hervorragende Prototypen, aber wenn es um die Lieferung kommt, können sie es nicht aufrechterhalten. Der Grund liegt genau hier. Der industrielle Sektor benötigt ein einfaches, zuverlässiges, praktisches Produkt, das unter Berücksichtigung der Leistungsanforderungen möglichst kostengünstig ist." Liu Ye fügte hinzu.

Auf der Grundlage dieser Erkenntnis hat Yujia Power bereits in der Gründungsphase einen klaren Plan: Erstens, bei der Verfolgung der Leistungsanforderungen soll man möglichst vermeiden, Technologierouten zu wählen, die auf Edelmetalle oder komplexe und teure Prozesse angewiesen sind, um die Produktionskosten so niedrig wie möglich zu halten. Zweitens, das Konzept "je einfacher desto besser" soll umgesetzt werden, um die gewünschten Leistungen der Kunden auf die einfachste und direkteste Weise zu erreichen.

Es ist bekannt, dass Yujia Power derzeit die Produktkosten auf zwei Drittel oder weniger der gängigen Marktpreise reduzieren kann.

In Bezug auf das Produktspektrum konzentriert sich Yujia Power auf die beiden Produktgruppen Antriebssysteme und Stromerzeugungssysteme. Die Produktlinie umfasst Luftfahrt-Elektroantriebsmotoren und -Controller von 12 kW bis 500 kW sowie Hochleistungs-Hochgeschwindigkeits-Luftfahrtgeneratoren und -Controller von 25 kW bis 1 MW.

Hundert-Kilowatt-Luftfahrtantriebsmotor, Hochleistungsdichte-Controller

Bei den Antriebssystemen werden die Produkte je nach Leistungsanforderungen und Anwendungsbereichen in zwei Richtungen unterteilt: Klein- und Mittelleistungsantriebe folgen der Luftkühlung, Hochleistungsantriebe der Ölkühlung. Auf der Grundlage dieser beiden Richtungen können je nach Kundenanforderungen entweder vollständig integrierte oder separate Lösungen für Motor und Steuerung bereitgestellt werden. Bei den Stromerzeugungssystemen wird derzeit hauptsächlich die Ölkühlung eingesetzt.

"Viele unserer Kunden befanden sich letztes Jahr noch in der Phase der Herstellung des ersten Prototyps, und in diesem Jahr sind die meisten bereits in die Phase der Herstellung des ersten Flugzeugs eingetreten. Kunden, die letztes Jahr ihr erstes Flugzeug gebaut haben, haben in diesem Jahr eine Bestellung für drei bis fünf Flugzeuge aufgegeben. Kunden, die letztes Jahr nur einen Prototypen hergestellt haben, bereiten sich in diesem Jahr auf den Flug des ersten Flugzeugs vor." Angesichts des beschleunigten Fortschritts der Flugzeughersteller kann Yujia Power in diesem Jahr mit einer 3- bis 5-fachen Steigerung des Bestellvolumens rechnen.

Um den steigenden Geschäftsbedarf aufgrund der raschen Markterweiterung zu erfüllen, hat Yujia Power im Januar dieses Jahres den Changzhou Jincheng Science and Technology Park betreten, ein Ort mit einer vollständigen industriellen Ökosystem für die Fertigung und einer führenden Position in der neuen Energiebranche, um die Produktion und die Kapazitätserweiterung zu beschleunigen. Laut Liu Ye kann die Changzhou-Fabrik der Firma ein Jahresumsatz von 300 Millionen Yuan erzielen, und es ist geplant, in Zukunft die Kapazität weiter zu erhöhen, um ein Jahresproduktionsziel von 1.000 Antriebssystemen zu erreichen.

Obwohl der Markt sehr enthusiastisch ist, hat Liu Ye auch darauf hingewiesen, dass die Niederflughöhenwirtschaft noch nicht in eine Phase der Reife eingetreten ist. "Zurzeit können die technologischen Fähigkeiten grundsätzlich die Anforderungen des industriellen Sektors erfüllen, aber es wird noch eine Weile dauern, bis die Produkte zu reifen, sicheren, zuverlässigen und lufthaltbaren Waren werden."

Die Innovation in der Luftfahrtantriebstechnik ist niemals ein kurzfristiger Sprint.

Angesichts der zukünftigen Branchenkonkurrenz hofft Liu Ye, dass das Unternehmen immer die strategische Position "nach unten erweitern, statt nach oben konkurrieren" beibehalten wird, sich weiterhin auf den Elektromotorsystem