本文摘编自《科技创新的力量》
作者 中国社会科学院工业经济研究所未来产业研究组
近日,济南平阴县低空经济特许经营权出让项目公开招标话题,引起舆论关注。
招标信息显示,平阴县发展和改革局拟出让平阴县低空经济30年特许经营权,特许经营者在特许经营期内负责低空经济的运营和维护,提供飞行执照驾培等服务,合同履行期限为30年,估算投资9.24亿元。
这是迄今为止全国首例低空经济特许经营权的出让项目,也是国家大力支持低空经济背景下的一个积极的探索。
2024 年国务院《政府工作报告》提出“积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎”,一大批省、市级地方政府也将低空经济写入其政府工作报告中,低空经济成为全国关注的热点。包裹和外卖从天而降、搭乘观光直升机欣赏风光、无人机进行电网巡检……这些低空经济场景正逐步走进现实。低空经济的快速发展,将改变我们的生产和日常生活,塑造未来的天空形态。
低空经济,何以起飞?中科社会科学院工业经济研究所未来产业研究组在新书《科技创新的力量:颠覆性技术如何引领现代化产业体系建设》中进行了一系列拆解。
低空经济四大产业
低空经济是指在低空空域范围内,以低空飞行为牵引开展的各种商业或公共服务活动的总和。2010 年国务院、中央军委印发的《关于深化我国低空空域管理改革的意见》指出:“各类低空空域垂直范围原则为真高 1 000 米以下,可根据不同地区特点和实际需要,具体划设低空空域高度范围,报批后严格掌握执行。”随着航空等相关技术的发展和应用领域的拓展,现在普遍接受的低空经济空域范围为垂直高度 1 000 米以内,最高不超过 3 000 米。
具体来看,低空经济包括低空制造、低空飞行、低空保障和低空综合服务四个细分领域,每个细分领域又包括很长的产业链条,涉及诸多相关产业。
低空制造产业。由于低空飞行活动需要依托于新型的交通工具,因此低空飞行器是低空经济发展的关键载体,低空飞行技术的成熟和低空飞行器的发展是低空经济发展的重要推动力。低空制造业包括低空航空器及其零部件、机载设备的研发与制造。低空飞行器既包括传统的通航飞机,如直升机、通用固定翼飞机,也包括当前快速发展并形成巨大规模的无人机,还有正在兴起且成为各界关注焦点的 eVTOL。无人机可以划分为工业级无人机与消费级无人机,工业级无人机包括多旋翼无人机、垂直起降固定翼无人机、固定翼无人机和无人直升机整机。eVTOL 的种类众多,根据动力形式有油电混动、电动、氢燃料电池、氢内燃机、太阳能等,按整机构型可分为矢量推进 / 倾转、升力 + 巡航 / 复合翼、多旋翼等。a eVTOL 具有成本低、噪声小、安全性高、无污染等特点,因此成为理想的城市空中交通服务载具。2023 年 10 月,工业和信息化部等四部门印发的《绿色航空制造业发展纲要(2023—2035 年)》提出,鼓励开展绿色航空示范运营,推动轻小型固定翼电动飞机、eVTOL 实现商业运营,其中 eVTOL 到 2025 年实现试点运行,加快融入综合立体交通网络;到 2035 年,建成具有完整性、先进性、安全性的绿色航空制造体系,新能源航空器成为发展主流。具体低空飞行器的比较见表 4-1。
低空飞行产业。低空飞行是低空经济的核心,包括面向航空消费、生产作业、公共服务等领域的低空飞行服务活动。在农业领域, 主要包括耕地的播种、施肥、灭虫,森林的植被保护、火情监控等;在物流领域,主要包括城市和社区快递、外卖、生鲜的配送,乡村地区应急物品、小型商品的运输配送;在旅游领域,包括观光、运动、探险、空中摄影等;在巡检领域,包括电力电网、高速公路、化工厂等的巡检、故障排查和修复,超速监测、防爆监测等;在消防领域, 包括火情探查、火情定位等。此外,应用领域还有应急救援、航空测绘、海事监察、气象监测等。
低空保障产业。包括通用机场、直升机起降点、飞行服务站、维修、通信、导航、气象、低空空域管理等为低空飞行提供保障的基础设施运营和服务活动。
低空综合服务产业。包括航空会展、租赁、保险、中介代理等支撑和辅助低空经济发展的综合服务活动。
低空经济,何以起飞?
而近几年,低空经济之所以呈现出蓬勃发展的势头,是因为适应了市场需求变化,而技术突破和产业应用显著增强了人类开展低空飞行的能力,为低空经济发展提供了物质和技术基础。
一是有效解决交通拥堵等“城市病”。现代城市人口的集聚、规模的扩张在推动资源集聚、经济增长的同时,也带来了日益严重的“大城市病”,其中交通拥堵已经成为许多城市的“痼疾”。交通拥堵不仅给城市居民带来了大量的时间成本,而且还增加了能源消耗、废气和温室气体的排放。有学者和机构估算,每名美国司机每年平均有41 个小时被困在拥堵的车流中,平均每名司机的拥堵成本达到 1 445 美元,而美国每部乘用车平均每年排放约 4.7 吨二氧化碳。a 低空飞行通过对以往“闲置”的低空立体空间的利用,规避了地面条件和地面交通基础设施状况的限制,显著提高了交通运输的效率、缩短了运输时间。低空空域是一个尚未被开发的空间,对低空空域的利用可以解决对高速、安全、便捷的运输服务需要。
一是满足消费者多样化的升级需求。随着经济发展和收入水平的提高,消费需求从排浪式、模仿型和同质性转向个性化、多样化,更加追求绿色、健康、安全、品质和个人的发展。与低空经济相关的, 消费级无人机拓展了消费者的“视域”,而且通过拍摄更精彩的视频,也适应了视频社交,分享经济发展的趋势。低空飞行器的“点对点直达方式”可以让城市内和城际的通勤更快捷,节省居民的大量在途时间,同时 eVTOL 还有清洁、环保的特点;在物流配送领域,物流无人机可以抵达人员难以到达的地点,使偏远地区的居民能够获得更丰富的商品。
三是科技进步使低空经济的广泛发展成为可能。低空飞行器及其运营需要多种先进技术的集成,包括动力电池、电控、卫星导航和通信、人工智能等,相关产业的发展已推动这些技术进入商业化、大规模应用阶段,为低空经济的发展奠定了技术基础。新能源汽车与 eVTOL 的产业链有很大的重合度,特别是电池和电机系统。近年来,新能源汽车产业规模的快速扩张带动动力电池技术越发成熟,成本也显著降低,使 eVTOL 的低成本制造成为可能。基于大数据和深度学习的人工智能技术被广泛应用,其中机器视觉已经非常成熟,以ChatGPT 为代表的多模态大模型的发布更是推动人工智能向通用化方向发展,为低空飞行器的无人化、智能化筑牢技术基础。低空飞行器与人工智能等技术结合后,还能以更低的成本、更高的准确度代替人类从事如电力巡检等工作。卫星导航技术获得广泛应用,卫星通信日渐成熟,为低空飞行器的安全运行提供了保障。而且我国在动力电池、人工智能(包括大模型)、北斗卫星导航和卫星通信等领域都处于世界前列,为我国低空制造和低空飞行产业的发展提供了技术和产业配套条件。
另外,从宏观层面看,我国正处于经济增速换挡期,传统的以要素投入推动的增长方式动能减弱,亟待培育壮大由科技创新驱动的新增长引擎。低空经济的技术水平高、发展潜力大、带动作用强,是新质生产力的重要组成部分。
低空经济有望成为经济增长新引擎。战略性新兴产业是指以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。战略性新兴产业的关键特征在于重大技术突破驱动和巨大增长潜力。据人民日报,到“十四五”末我国低空经济对国民经济的综合贡献值将达到3-5万亿元,行业迎来关键发展期。
此外,低空经济包括的产业领域广泛,应用前景广阔,有望成为规模大、带动强的战略性新兴产业。Precedence Research 的数据显示,2022 年全球 eVTOL 的市场规模为 111.5 亿美元,2032 年将达到 357.9 亿美元。罗兰贝格预测,2050 年城市空中交通(UAM) 客运产业的收入将达到 900 亿美元,运营中的商业客运无人机数量达到 16 万架。2017 年工业和信息化部印发《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》,提出到 2025 年,我国民用无人机产值达到 1 800 亿元人民币。前瞻产业研究院预测,2029 年中国无人机市场规模将达 6 000 亿元人民币。
低空经济具有广泛的外溢效应。低空经济市场规模大、涉及的产业链条长、辐射带动面广,对国民经济发展具有重要的推动作用。一是低空经济的发展在根本上需要科技创新,其中一些技术具有较强的通用性,低空经济发展成熟后可以应用于国民经济的其他产业部门。二是低空经济的发展需要配套技术的支持,进而为其他领域新技术的创新和产业化提供了市场拉动力。三是低空经济的产业链带动作用强。以低空飞行器制造为例,其快速发展能带动集成电路、电池、板卡、电机、摄像机、云台、各种传感器等零部件,以及上下游相关产业的发展。
低空经济能够助推其他行业升级。当前企业面临着激烈的竞争, 降低成本、提高效率从而增强市场竞争力、增加效益的需求非常强烈。
低空经济融合其他产业所形成的“低空+”,通过更充分地利用立体空间和人工智能等新技术,以及低空飞行器通过实现运载、拍摄照片和影像、接收遥感和卫星信号、高效数据分析和决策,有助于其他产业丰富产品内容、提高生产效率、降低生产成本。例如,低空经济与旅游业的结合形成低空旅游业,eVTOL 与交通相结合形成更加便捷的运输模式,无人机用于电网巡检、农作物监测、喷洒农药和施肥,不仅可以将劳动力从艰苦、危险的工作中解放出来,而且能够极大地提高生产效率。
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