最近被吹捧的低空经济会不会又是一次炒作?

临近年末,每逢这个时间段,总会有新概念或新名词冒出来。这种人造的市场风口往往会占领新年的第一季度热点。今年的这个人造风口是低空经济。

市场规模


根据四大会计事务所之一的德勤报告显示,在中国,中国低空经济市场规模自2021年以来持续增长,预计到2026年将达到10640亿元人民币,年增长率为24-34%。

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2024年2月27日,电动垂直起降飞机在中国广东省完成首次城际电动空中出租车示范飞行,将深圳与珠海之间的公路旅行时间从约2小时(约107公里)缩短至仅20分钟。

除中国外,其他国家和地区也在积极发展低空经济,例如:

美国:Blade Air Mobility与Beta Technologies合作,于2023年2月完成了Alia 250 eVTOL的运营验证飞行。Blade已订购20架Alia 250,并计划在未来用它们连接肯尼迪国际机场和曼哈顿,为乘客提供便捷的空中交通。

欧洲多个国家通过直接资助研究项目、设立专项基金或补助金等措施,鼓励eVTOL技术的研究与应用,例如:

柏林(德国):城市空中交通项目——柏林政府正积极与多家eVTOL制造商和运营商合作,推动城市空中交通的发展。

巴黎(法国):Vahana项目——巴黎大区与空客等航空航天巨头合作,推进eVTOL的研发和测试。

关键材料

对于化工领域来说,低空经济带来的主要机遇主要集中在“轻质高强材料”领域,这些材料相对于传统材料具有重量轻、强度高、韧性好等优势,为飞机的设计和制造提供了更多的可能性。

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轻质复合材料广泛用于低空经济领域的所有产品类别,尤其是无人机和飞行汽车的结构系统。

据估计,在电动垂直起降飞机中,所需复合材料的体积占总材料用量的70%以上。在所使用的复合材料中,75-80%用于结构和推进系统。

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复合材料主要由增强纤维和基体树脂组成。飞行汽车中90%以上的复合材料采用碳纤维增强,其余10%采用玻璃纤维。

据Topsperity Securities估计,单架电动垂直起降飞机对碳纤维的需求在100-400公斤之间。

2023年中国碳纤维产量约为5.5万吨,同比增长14.8%。2023年中国进口碳纤维产品1.6万吨,较上年大幅下降45.4%。

从生产规模来看,中国碳纤维生产商经过多年的产能扩张,已经跻身前列,但中国碳纤维行业面临高端产品严重短缺、中端产品成本高、低端产品产能过剩等问题。碳纤维主要集中在T300和T700等级,T800及以上等级等高性能产品明显不足。

热固性(主要为环氧树脂)复合材料是目前飞机制造商在低空工业中用于机身等部件的主要解决方案,因为这些复合材料已在航空航天工业中使用多年。

热塑性塑料(例如PA,PEEK)的复合材料目前主要用于相对较小的部件,例如旋翼系统(例如螺旋桨叶片)和支架。这些热塑性塑料可以帮助保证飞机(例如无人机)在极端或复杂环境(例如高温和高湿度)下长期的稳定性。

除了复合材料外,还有合金也是关键材料。据悉,钛合金因强度高、重量轻等特点,有望成为飞行汽车紧固件解决方案。光大证券预计,每辆飞行汽车对钛合金的需求量可达75.6公斤。

过去几年,中国钛材行业发展迅速,2023年钛材产量将达到15.9万吨,2018-2023年复合增长率达20.2%。

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铝合金因其重量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优点,在航空航天市场得到了广泛的应用。随着铝合金成型和加工技术的不断进步,该材料的性能正在稳步提高,随着企业继续利用其典型的优势(例如重量轻),该材料在低空经济中占据有利地位。

2023年中国铝合金产量达到1460万吨,较2022年增长19.7%。

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镁合金的使用有助于减轻飞机重量,目前镁合金在飞机上的应用研究包括电控产品的镁合金压铸、超大型镁合金部件的大型压铸等,光大证券估计每辆飞行汽车对镁合金的需求量可达10公斤。

稀土元素的掺杂可以有效提升镁合金的力学性能和耐热性能。

例如,直升机发动机后减速器壳体、战斗机翼肋等关键部件均由ZM6合金制成,ZM6合金是“镁-稀土-锆合金”三大系列铸造镁合金之一,是一种高强度、耐热的镁合金,主要以钕为主要合金元素。

2023年中国镁合金产量为34.52万吨,较2022年下降3.5%。

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低空经济可视为“以汽车为基础”的经济,其中电力系统是其核心。强大的电力系统依赖于储能材料,尤其是高能量密度锂离子电池和正在开发的新兴电池技术。这些为电动飞机提供可靠的电力,并扩大了锂电池材料在低空经济中的增长潜力。

目前用于电动航空的电池包括浓缩电池、圆柱电池(蔚蓝锂电、正力新能源、国轩高科等)、软包电池(孚能科技等)和固态电池。

产业链和政策


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低空经济的产业链如上图所示。

不久前,中国成立了一个新的部门来监督低空经济,这是中国寻求2025年新增长动力之际快速扩张的低空经济的一个里程碑式的推动力。

据新华社报道,中国最高经济规划机构周五在其网站上推出了低空经济发展司。

国家发展和改革委员会在其网站上表示,该部门将“负责制定和实施该行业的发展战略和中长期规划”,以及“提供相关政策建议”和“协调重大问题”。

虽然这是国家发改委下设的第30个部门,但这个部门似乎很罕见,因为它专注于一个特定的行业。

其他国家发改委部门的职责范围更广,例如负责外商投资、私营经济、就业和国防的部门。

低空经济通常指1,000米以下的载人和无人驾驶航空活动,包括无人机运送货物和乘客。

它还包括使用电动垂直起降(eVTOL)飞机进行空中出租车和送货服务或农业,用于农作物喷洒和疾病监测等活动。根据地区和实际需要,范围可以扩展到3,000米。

据国家发改委介绍,新成立的低空信息基础设施司已举办了两次研讨会:一次是与通信导航行业专家就低空智能网络系统建设进行研讨会;另一次是与自然资源部、生态环境部和相关中央企业就低空基础设施规划和建设进行研讨会。

本月初,有关部门表示将推动航空和低空经济改革,作为2025年目标的一部分,包括空中交通管理系统和空域管理——这两项改革对于更好地监管和实现行业可持续发展至关重要。

虽然该行业尚未出现成熟的商业模式,但北京认为它将改变行业格局,降低物流成本,重塑民航市场。

其短程飞行器被认为是城市货运和客运的理想选择,例如从市中心到机场或穿越道路交通繁忙的地区。无人机送货,特别是在紧急情况下或向偏远地区送货,还可以提高运输安全性和效率,同时减少人为因素造成的交通事故和货物损失。

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责编:黄晟俊