(攝影:周毅)
低空經(jīng)濟(jì)作為全球競(jìng)逐的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展,預(yù)計(jì)到2026年我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將突破萬(wàn)億元。低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層、低空飛行器制造層、低空運(yùn)營(yíng)服務(wù)層和低空飛行保障層,金屬礦產(chǎn)企業(yè)可立足自身在材料領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),積極把握低空經(jīng)濟(jì)中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層、低空飛行器制造層的創(chuàng)新突破和產(chǎn)業(yè)升級(jí)市場(chǎng)機(jī)遇,在低空基建、材料創(chuàng)新以及動(dòng)力系統(tǒng)等領(lǐng)域加強(qiáng)科研投入與產(chǎn)業(yè)布局。
全球加速布局低空經(jīng)濟(jì),我國(guó)優(yōu)勢(shì)顯著且政策持續(xù)加力
低空經(jīng)濟(jì)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表,是指以低空空域?yàn)榛顒?dòng)區(qū)域,以有人駕駛和無(wú)人駕駛航空器的低空飛行活動(dòng)為核心牽引,輻射帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
從國(guó)際視野看,全球低空經(jīng)濟(jì)正處于加速布局階段,美國(guó)、日本、歐盟等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體主要聚焦于城市空中交通(UAM)和先進(jìn)空中交通(AAM)發(fā)展;我國(guó)在低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展上采取差異化路徑,更加注重飛行器與多樣化應(yīng)用場(chǎng)景深度融合,致力于構(gòu)建“先進(jìn)制造應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)字底座低空基建”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)前,我國(guó)在消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域已占據(jù)全球74%的市場(chǎng)份額,工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)也占據(jù)全球55%以上的市場(chǎng)份額,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)顯著。
從政策層面看,低空經(jīng)濟(jì)已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2024年“低空經(jīng)濟(jì)”首次寫入政府工作報(bào)告,被定位為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎;2025年政府工作報(bào)告再次強(qiáng)調(diào)“推動(dòng)商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新興產(chǎn)業(yè)安全健康發(fā)展”,并將其作為新質(zhì)生產(chǎn)力的核心代表,政策支持力度從“培育”升級(jí)為“培育壯大”。
從技術(shù)演進(jìn)維度看,低空經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷從“導(dǎo)入期”向“爆發(fā)期”過(guò)渡的關(guān)鍵階段。隨著5G、北斗導(dǎo)航、數(shù)字孿生等技術(shù)的成熟,低空通信、導(dǎo)航、監(jiān)視能力大幅提升;輕量化材料、高能量密度電池、高效電機(jī)的技術(shù)進(jìn)步直接推動(dòng)航空器性能突破。據(jù)行業(yè)專家分析,2025年將成為低空經(jīng)濟(jì)商業(yè)化落地元年,空管系統(tǒng)、起降場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施將加速建設(shè),低空物流、低空旅游等場(chǎng)景有望率先實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
從產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分布看,當(dāng)前低空制造環(huán)節(jié)占比最高,約占總規(guī)模的55%;而基礎(chǔ)設(shè)施占比僅約5%,尚處于起步狀態(tài),但未來(lái)增長(zhǎng)空間巨大。機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2027年低空制造環(huán)節(jié)規(guī)模將達(dá)6375億元,其中無(wú)人機(jī)超4000億元,電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)達(dá)600億元;基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)有望達(dá)5000億元;應(yīng)用運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)規(guī)模將接近1600億元。這種價(jià)值分布態(tài)勢(shì),為相關(guān)企業(yè)選擇切入路徑提供重要參考。
綜合來(lái)看,低空經(jīng)濟(jì)作為技術(shù)密集、創(chuàng)新活躍、輻射廣泛的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),正處于爆發(fā)式增長(zhǎng)前期。金屬礦企可積極把握這一歷史性機(jī)遇,充分發(fā)揮自身在材料領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),找準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行前瞻布局,為培育新增長(zhǎng)極奠定基礎(chǔ)。
低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈四層結(jié)構(gòu)構(gòu)筑立體產(chǎn)業(yè)生態(tài)
低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈具有鏈條長(zhǎng)、輻射面廣、融合度深的特點(diǎn),形成了從上游材料與部件、中游制造到下游應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)。準(zhǔn)確把握這一產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu),是金屬礦產(chǎn)企業(yè)精準(zhǔn)定位自身優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域、選擇高價(jià)值切入點(diǎn)的核心前提?;趯?duì)行業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)研究,可將低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈劃分為四大層次:基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層、低空飛行器制造層、低空運(yùn)營(yíng)服務(wù)層和低空飛行保障層,各層次包含若干關(guān)鍵環(huán)節(jié),共同構(gòu)成低空經(jīng)濟(jì)的立體產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層是支撐低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性平臺(tái),主要包括物理基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施兩大類。物理基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋低空飛行起降平臺(tái)、能源站、維修保障設(shè)施、飛行測(cè)試場(chǎng)地等,相當(dāng)于低空飛行的“高速公路服務(wù)區(qū)”;根據(jù)深圳市規(guī)劃,到2025年將建成1200個(gè)以上起降平臺(tái),形成覆蓋全市的“設(shè)施網(wǎng)”。信息基礎(chǔ)設(shè)施則包括低空通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、氣象等系統(tǒng),構(gòu)成“空聯(lián)網(wǎng)”,為低空飛行提供精準(zhǔn)的時(shí)空信息保障。
低空飛行器制造層是低空經(jīng)濟(jì)的核心產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),分為原材料與零部件供應(yīng)、航空器整機(jī)制造兩大部分。原材料與零部件又細(xì)分為關(guān)鍵材料和核心部件:關(guān)鍵材料包括碳纖維復(fù)合材料、航空鋁合金、高溫合金等輕量化高強(qiáng)材料,核心部件涵蓋電池、電機(jī)、電控、飛控系統(tǒng)等關(guān)鍵子系統(tǒng)。航空器整機(jī)制造主要包括無(wú)人機(jī)、eVTOL和傳統(tǒng)通用航空器三大類。其中,我國(guó)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域已形成全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),2023年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)1174億元;eVTOL作為新興領(lǐng)域,2023年規(guī)模約10億元,2024年預(yù)計(jì)達(dá)32億元,同比增長(zhǎng)220%,被視為未來(lái)城市空中交通的主力載體。
運(yùn)營(yíng)服務(wù)層是低空經(jīng)濟(jì)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的最終環(huán)節(jié),也是產(chǎn)業(yè)融合的主要領(lǐng)域,主要包括消費(fèi)類應(yīng)用(航空運(yùn)動(dòng)、低空觀光、私人飛行等)、作業(yè)類應(yīng)用(農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢、遙感測(cè)繪等)、運(yùn)輸類應(yīng)用(物流配送、城市空中交通)和長(zhǎng)航時(shí)應(yīng)用(應(yīng)急搜救、森林消防、通信中繼)等。目前應(yīng)用場(chǎng)景呈現(xiàn)梯次發(fā)展特征:農(nóng)林植保、電力巡檢等傳統(tǒng)應(yīng)用相對(duì)成熟,低空物流、低空旅游等場(chǎng)景正處于商業(yè)化突破前夜,城市空中交通則仍需長(zhǎng)期培育。
低空飛行保障層為低空經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供全方位支持服務(wù),包括適航審定、監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)、飛行服務(wù)、空域管理等專業(yè)服務(wù)。隨著低空飛行活動(dòng)日益頻繁,保障服務(wù)需求快速增長(zhǎng),尤其值得關(guān)注的是,低空飛行服務(wù)保障體系正經(jīng)歷從“傳統(tǒng)通航保障”向“智能化、數(shù)字化保障”轉(zhuǎn)型,全國(guó)低空飛行服務(wù)國(guó)家信息管理系統(tǒng)、區(qū)域信息處理系統(tǒng)和飛行服務(wù)站三級(jí)體系正在加速構(gòu)建。該領(lǐng)域雖規(guī)模相對(duì)較小,但技術(shù)門檻高、專業(yè)性強(qiáng),具有較高的附加值和發(fā)展?jié)摿Α?/span>
低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)預(yù)測(cè)
資料來(lái)源:根據(jù)公開(kāi)資料整理
通過(guò)對(duì)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的全景分析可見(jiàn),不同環(huán)節(jié)的技術(shù)特征、市場(chǎng)成熟度和增長(zhǎng)潛力差異顯著。金屬礦產(chǎn)企業(yè)在布局決策中,需綜合考慮各環(huán)節(jié)的技術(shù)門檻、市場(chǎng)空間、政策支持及與現(xiàn)有業(yè)務(wù)的協(xié)同性,優(yōu)先選擇與自身材料優(yōu)勢(shì)匹配的領(lǐng)域切入—— 尤其應(yīng)聚焦基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層的材料供應(yīng)需求、低空飛行器制造層的關(guān)鍵材料研發(fā)與供應(yīng),充分發(fā)揮在金屬材料領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),為低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支撐。
金屬礦企布局低空經(jīng)濟(jì)聚焦低空基建、材料創(chuàng)新和動(dòng)力系統(tǒng)
——低空基建
低空基建是低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),主要包括三類設(shè)施:一是低空飛行器航線配套的樞紐型起降場(chǎng)、垂直起降點(diǎn)、無(wú)人機(jī)試飛場(chǎng)地、自動(dòng)值守機(jī)庫(kù)、無(wú)人機(jī)起降機(jī)柜等;二是低空旅游、航空運(yùn)動(dòng)、低空服務(wù)業(yè)務(wù)相關(guān)的配套基礎(chǔ)設(shè)施;三是低空整機(jī)研發(fā)、制造、運(yùn)營(yíng)和檢驗(yàn)檢測(cè)能力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和低空經(jīng)濟(jì)總部建設(shè)。根據(jù)深圳市發(fā)布的低空基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量建設(shè)方案,計(jì)劃到2026年建成超1200個(gè)低空起降點(diǎn),新增建設(shè)5G-A基站超8000個(gè)、通感基站超500個(gè),實(shí)現(xiàn)全市起降點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)航線全覆蓋,從中可清晰看到低空基建領(lǐng)域蘊(yùn)含的巨大市場(chǎng)機(jī)遇與發(fā)展?jié)摿?。金屬礦產(chǎn)企業(yè)可充分發(fā)揮在材料供應(yīng)、資源整合和工程經(jīng)驗(yàn)方面的優(yōu)勢(shì),積極參與低空基建建設(shè)。一方面,為垂直起降場(chǎng)、充電樁、導(dǎo)航設(shè)施等低空基礎(chǔ)設(shè)施提供高強(qiáng)度鋁合金、鎂合金等輕量化結(jié)構(gòu)材料,以及銅、鋰等導(dǎo)電和儲(chǔ)能材料,保障基建項(xiàng)目核心材料需求;另一方面,結(jié)合礦山場(chǎng)景需求,與地方政府和通航企業(yè)合作建設(shè)礦區(qū)低空物流網(wǎng)絡(luò),試點(diǎn)無(wú)人機(jī)貨運(yùn)航線,并輸出智慧礦山建設(shè)中積累的無(wú)人機(jī)巡檢、三維測(cè)繪等技術(shù)經(jīng)驗(yàn),助力低空基建智能化升級(jí)。同時(shí),可探索通過(guò)產(chǎn)業(yè)基金或PPP模式投資低空基建項(xiàng)目,逐步實(shí)現(xiàn)從單一材料供應(yīng)商向綜合服務(wù)商的角色拓展。
——材料創(chuàng)新
材料創(chuàng)新是低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力,直接決定了飛行器的性能、安全性和經(jīng)濟(jì)性。金屬礦產(chǎn)企業(yè)在先進(jìn)材料領(lǐng)域擁有一定的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),可重點(diǎn)布局以下四大領(lǐng)域,在低空經(jīng)濟(jì)材料賽道打造新增長(zhǎng)極。
高性能輕量化合金材料
高性能輕量化合金材料在低空經(jīng)濟(jì)中具有廣闊的應(yīng)用前景,核心包括航空鋁合金、鎂合金和鈦合金三大類。其中,航空鋁合金憑借高強(qiáng)韌特性,廣泛應(yīng)用于eVTOL機(jī)身框架和無(wú)人機(jī)主體結(jié)構(gòu),預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)規(guī)模將突破500億元;鎂合金通過(guò)超塑成形技術(shù)實(shí)現(xiàn)部件減重30%,在無(wú)人機(jī)外殼和eVTOL輕量化設(shè)計(jì)中潛力巨大;鈦合金依托高比強(qiáng)度和耐高溫性能,成為物流無(wú)人機(jī)主梁和飛行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵材料。隨著3D打印、等溫模鍛等先進(jìn)工藝的突破,輕量化合金材料將進(jìn)一步推動(dòng)低空飛行器的性能優(yōu)化和成本下降,成為支撐低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心材料。
碳化硅材料
碳化硅(SiC)作為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表,憑借卓越的物理特性和電學(xué)性能成為低空經(jīng)濟(jì)(尤其是eVTOL動(dòng)力系統(tǒng))的關(guān)鍵材料。與傳統(tǒng)的硅基器件相比,碳化硅材料具有寬禁帶、高擊穿電場(chǎng)、高熱導(dǎo)率以及高電子飽和漂移速度等特性,可充分滿足低空飛行器對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)高效率、輕量化、高可靠性的嚴(yán)苛要求。在低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中,碳化硅材料主要應(yīng)用于電驅(qū)系統(tǒng),涵蓋電機(jī)控制器、逆變器、DC-DC轉(zhuǎn)換器等核心部件。
碳纖維材料
碳纖維材料憑借其輕量化、高強(qiáng)度和耐腐蝕等特性,已成為低空經(jīng)濟(jì)的核心材料。在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域,碳纖維復(fù)材占比達(dá)60%-80%,可減重30%-40%,顯著提升續(xù)航和載重能力;在eVTOL領(lǐng)域,碳纖維機(jī)身占比超70%,能使航程增加15%—20%,同時(shí)優(yōu)化飛行器安全性與能耗效率,是提升低空飛行器綜合性能的關(guān)鍵材料。
高溫結(jié)構(gòu)材料
高溫結(jié)構(gòu)材料在低空經(jīng)濟(jì)中具有關(guān)鍵應(yīng)用價(jià)值,主要包括鎳基高溫合金和鈦鋁合金,多用于eVTOL發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件、無(wú)人機(jī)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤等核心部件。隨著低空飛行器對(duì)高推重比、耐高溫性能需求的提升,預(yù)計(jì)單晶高溫合金工作溫度在2028年將突破1800℃,顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率。此外,金屬間化合物可替代部分鎳基合金,實(shí)現(xiàn)減重30%-50%,適用于物流無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)。未來(lái),隨著商業(yè)航天與低空經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展,預(yù)計(jì)高溫結(jié)構(gòu)材料市場(chǎng)規(guī)模在2030年將突破200億元,成為支撐低空飛行器高可靠性、長(zhǎng)壽命運(yùn)行的核心材料。
——動(dòng)力系統(tǒng)
動(dòng)力系統(tǒng)是低空飛行器的“心臟”,直接決定飛行器的載荷能力、航程距離和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。部分金屬礦產(chǎn)企業(yè)在鋰、鎳、鈷等電池關(guān)鍵材料領(lǐng)域擁有資源優(yōu)勢(shì),未來(lái)可圍繞高鎳三元、固態(tài)電解池材料等領(lǐng)域布局,逐步構(gòu)建低空經(jīng)濟(jì)動(dòng)力系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈支持能力,形成與現(xiàn)有材料業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
高鎳三元
高鎳三元材料在低空經(jīng)濟(jì)中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,核心優(yōu)勢(shì)在于其高能量密度和輕量化特性,能夠滿足低空飛行器對(duì)動(dòng)力電池的嚴(yán)苛要求。通過(guò)核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、超高鎳等技術(shù)創(chuàng)新,該類材料在提升能量密度的同時(shí),可有效改善熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命,使其更適配航空級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)。此外,高鎳三元材料在寬溫域適應(yīng)性與快速充放電性能上的優(yōu)化,進(jìn)一步增強(qiáng)其在無(wú)人機(jī)、eVTOL等低空裝備中的適用性。隨著低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高鎳三元材料預(yù)計(jì)將在動(dòng)力電池市場(chǎng)占據(jù)更重要的份額,成為支撐電動(dòng)航空產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵材料之一。
固態(tài)電解質(zhì)
固態(tài)電解質(zhì)憑借高安全性與高能量密度特性,完美契合電動(dòng)飛行器對(duì)動(dòng)力電池的嚴(yán)苛要求,在低空經(jīng)濟(jì)中展現(xiàn)出重要應(yīng)用潛力。通過(guò)替代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì),可從根本上解決電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn),顯著提升eVTOL和無(wú)人機(jī)電池系統(tǒng)的安全可靠性;同時(shí),其寬電化學(xué)窗口特性有助于匹配高電壓正極材料,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池能量密度突破。盡管固態(tài)電解質(zhì)面臨界面阻抗較高、生產(chǎn)成本較高等問(wèn)題,但隨著材料體系優(yōu)化、規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)成熟,該技術(shù)將成為低空電動(dòng)飛行器實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航和安全飛行的關(guān)鍵支撐,未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展空間廣闊。
作者 王俊 中國(guó)金屬礦業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院(五礦產(chǎn)業(yè)金融研究院)
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