海南发布全国首张省域无人驾驶航空器适飞空域图、深圳市委召开专题会议研究部署低空经济发展工作、亿航智能获得全球首张无人驾驶载人航空器系统型号合格证……最近几个月，“低空经济”热度高居不下，据不完全统计，刚刚过去的2023年，有近16个省份将低空经济、通用航空等有关内容写入政府工作报告。刚刚结束的中央经济工作会议明确提出，打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业，是经济工作的重点。为此，通过相关产业研究，我们提出了“低成本通用航空动力装置将成为低空经济发展主引擎”的观点，以下从四个方面进行阐述。
一、背景分析
（一）低空经济发展形式与展望
低空经济是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。我国从2010年开始研究部署低空经济的发展基础，主要有以下三个方面的成就和基础：
1.低空空域管理改革取得突破
2010年，国务院、中央军委印发《关于深化我国低空空域管理改革的意见》，对深化我国低空空域管理改革提出部署；随后“十二五”规划中提出进行“改革空域管理体制，提高空域资源配置使用效率”的一系列安排；“十三五”规划第七篇“构筑现代基础设施网络”中，将通用航空机场纳入国家基础设施网络，列为交通建设重点工程。此后国家各部委按照中央统一部署，全力推进通航产业发展，采取了一系列的举措：
2016年，《国务院办公厅关于促进通用航空业发展的指导意见》(国办发〔2016〕38号)；
2017年，国家发展改革委印发《关于建设通用航空产业综合示范区的实施意见》，批复首批26个通航综合示范区；
2018年，空管委批复，四川省低空空城协同管理委员会成立，同年，新版《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》中，将通航服务纳入其中；
2020年，空管委批复湖南、江西两省低空空域管理改革试点省，开展省域低空空域改革；同年，民航局公布首批民用无人驾驶航空试验基地(试验区)名单，北京、上海、南京、杭州等13个城市入选；
2021年，空管委批复安徽省为低空空域管理改革试点省；
2021年2月，中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》，提出发展低空经济，具有标志性意义；
2022年6月，民航局印发《“十四五”通用航空发展专项规划》。明确提出了我国通用航空发展的目标；
2022年，民航局关于公布第二批民用无人驾驶航空试验基地（试验区）名单，深圳、重庆、成都等7个城市入选；
2023年6月，国务院、中央军委印发《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》。于2024年1月1日起实施；
2023年7月，中央下发了推广低空空域管理改革深化试点成果的通知；
2023年12月，中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业培育之一，预计到2025年，低空经济可为中国经济贡献3至5万亿元。
至此，空域资源是低空经济的基础性资源，通过十余年的空域管理改革，中国充分开发和有效利用了低空空域资源，在低空空域管理领域建立起了科学的理论体系、法规标准体系、运行管理体系和服务保障体系，为低空经济的发展提供了优质的资源基础和条件。
2.市场反应与基础
在空域资源向市场开放之前，应急管理部、林草局等国家部委对低空领域的使用多是采取与空军进行协调空域的方式，进行相关的飞行活动。自低空空域资源开放以来，以中国邮政、京东、顺丰和“四通一达”为主的物流公司纷纷提出了更为丰富的航空运输规划和设想，并牵引和带动了一系列包括航空飞行器的国外收购、国内制造、国内设计等民营航空制造业的变革举措，这些变革反过来也为应急管理部、林草局等政府部门选择航空飞行器提供了更多的种类和型号。市场需求从隐性需求逐步转化为显性需求，并展现出EVTOL、无人物流运输机和航空维修等多个细分的万亿级市场空间。
3.产业构成
通过十余年通航产业的摸索，目前通航产业主要是由生产制造、飞行保障、综合服务和飞行活动四个大的板块构成。
一是生产制造。面向通用、警用、海关和部分军用的有人驾驶和无人驾驶航空器及其零部件和机械设备的研发、制造、销售、进出口等板块。
二是飞行保障。主要涉及空域管控系统、通用机场、飞行营地、直升机起降点、飞行服务站、无人机飞行信息系统、无人机反制系统以及通讯、导航、气象、油料、维修等板块。
三是飞行活动。主要是通用、警用、海关等各类低空飞行活动，有生产作业类、公共服务类、航空消费类等板块。
四是综合服务。主要与航空会展、教育、传媒、科普、信息、租赁保险、中介代理等板块有关。
（二）低空经济发展给通航产业发展带来新的历史机遇
1.通航产业生产制造板块是低空经济主导产业
一是通航产业生产制造在低空经济结构中属于基础型产业。任何经济模式和类型，都有其特定的处于主导地位的基础制造产业，如高铁经济的动车、高铁制造，新能源经济的锂电池制造，即使是传统的房地产经济也需要盖房子，就连虚拟经济也需要有相应的技术型产品的生产制造。而在低空经济结构中，通航产业的生产制造，特别是动力装置制造板块，完全可以对标新能源经济中锂电池板块的产业地位，成为整个低空经济的主导产业。
二是通航产业生产制造的产业附加值较高。全球经济发展的经验数据表明，通用航空产业生产制造板块总的投入产出比为1：10，技术转移比为1：16，就业带动比为1：12；而航空发动机更是涉及70多个学科和材料等工业门类，其投入产出比可达到是1：80。可以预计，在低空经济发展过程中，飞机和发动机等主机型产业既是政府招商引资的重点，也是资本跟进的主要方向。而事实上，多地政府和大型资本都已开始进行这样的布局，上海尚实、中发天信等航空发动机主机型民营企业受到政府招商引资政策和资本的追捧，估值均超过了30亿元。
三是生产制造的经济规模在低空经济发展初期占主要地位。前述的通航产业四大板块，生产制造是最快能形成产业规模和经济收益的板块，从低空经济研究领域的预测数据看，未来十年，仅吨位级固定翼无人运输机的需求量将要达到30万架，每年的生产制造和维修市场将超过1万亿，其中配套动力装置每年的生产制造和维修市场将达到3000亿。
2.通航产业首先在公共应用领域得到突出体现
通航产业在公共应用领域的突出体现和需求，对市场而言，最有利的就是对通航产品生产制造的价格相对来说不敏感，可以牵引和保护通用通航产品在发展初期以较高市场价格进行发展，对前期参与通用航空产业的制造业企业有一定的吸引力和短期回报率，目前国内通用航空产业已经进入这一阶段。
3.无人机产业是通用航空产业的主体产业
众所周知，国内的物流市场俨然已经成为全球第一大物流市场，这个市场占主导地位的物流快递公司已经将目光投向无人机产业，从市场空间规模来看，大型无人运输机未来必定在通用航空产业中占主体地位，但这个市场有一个特点，对产品价格极为敏感，目前，通用航空产业有关制造业尚无满足市场需求的引领型产品。
（三）存在的问题
一是我国航空飞行器一直以来是以开发军用航空飞行器为主，主要追求高性能和高可靠性，无论是标准体系、材料体系、工艺体系和设备体系皆基于军事需求，缺乏通用航空飞行器的一整套标准体系，这种现状制约了最有实力的军工集团进入通用航空产业。
二是无人驾驶通用航空飞行器是最有市场空间的产业，但这类产品强调长寿命和安全性，尤其面临民航适航管理的要求，对民航适航管理机构、通航企业的规模和适航规则都是极大的挑战。
三是通航产业发展要求无人飞行器追求极致的低成本，但无论是军事航空飞行器的标准体系，还是适航管理的要求，都已经让现有的航空飞行器的制造成本远远高于市场能够接受的最底线。这个问题是制约通用航空产业真正腾飞的关键要素。总的一句，低空经济的发展是“万事俱备，只欠东风”，而这个东风，说到底就是低成本的航空动力装置。
二、低成本动力制造体系的必要性及对策分析
无人驾驶飞行器极致的低成本要求是我国高端装备制造业面临的一次全新挑战，也是低空经济发展的关键要素。通航产品低成本的难点主要是其配套动力装置低成本的实现，主要涉及设计体系、材料体系和工艺体系标准化的调整和转变，既要保证高端装备的性能基础和安全基础，也要适用于通用航空产品的真实应用场景，通过有针对性的低成本设计、选用民用标准的材料、设计与工艺协同发展和优化控制等措施，直接降低生产制造成本，并引入全过程健康监测和建立视情维护体系，同步降低使用维护成本。目前，国内航空发动机领域基本是围绕军用需求开展工作，从机制上对上述提及的内容和事项认知不足，几乎没有形成完整有效的行业应用。我们认为，实现低成本的航空动力装置生产制造，具体要从以下几个方面推进：
一是设计先导。国内通用航空产业的生产制造要真正实现低成本发展，支撑通航产业快速发展，推动低空经济高速增长，首先要解决通航产品的基础设计能力问题。目前，适合通航领域的飞机载机基础设计能力已基本具备，但配套动力装置仍然停留在极高的产品单价，短期内看不到航空动力装置军用需求设计体系能实现向民用需求设计体系的转化，而由民营企业自行启动动力装置的设计，周期至少在十年以上，也不能满足通航产业发展的需求。因此，“先获得国外设计体系授权，依托专利图低在国内进行典型产品生产定型，并同步实现设计能力消化、吸收再逐步改进提升的路径”，成为前当通航动力装置实现真正低成本制造和取得适航证的唯一可行路径。
二是材料体系转化。国内航空领域的材料体系几乎都来自军事需求，高性能要求和极限环境需求，这些都造成了材料成本远远高于民用需求，将通用航空领域的产品材料体系与轨道交通行业、工程机械行业和汽车行业打通，是国内通航动力装置实现低成本制造的捷径。
三是工艺体系转化。高性能材料往往属于难加工材料，也造成国内军用航空动力制造体系中，复杂工艺和高价值设备成为主流，工艺制造相关的费用基本占到军用航空动力装置成本的三分之一。通航产品从目前测算的市场需求看，产能将达到军用需求的100倍～1000倍，因此，未来通航动力装置的生产组织方式、生产设备选用、工艺布局等都将在军用航空动力制造体系基础上的较大优化和简化，这也将有利于产品低成本制造。
四是基于控制的健康管理系统运用。航空动力装置的控制和健康管理一直是商用航空发动机的关键技术，通过控制系统充分发挥航空动力装置的性能和寿命，通过健康管理和监测确保使用安全，两者相辅相成，可以发挥产品最高的性价比。
五是基于适航理念的试验验证方法研究。不同于军用领域的鉴定考核要求，通航产品都需要在适航体系下进行发展，这个体系对安全性的要求从产品设计一直贯穿到使用环节，通过适航规则研究，建立一套适合无人运输机动力装置的适航试验验证规范，可以规避动力装置研发期间和产品交付期间不必要的试验内容。
三、国内通用航空动力装置现状
（一）进口国外型号
目前，国内已实现批量交付的通用航空飞机产品，基本都是配装国外航空发动机型号，但受国际形势影响，功率50马力以上的航空发动机批量采购渠道都已受阻，并且今后不太可能恢复以往国外批量供应的常态。
（二）国外型号的国内测仿
测仿是国内军用航空动力体系较为常见的一种动力装置研发方式，但此种方法仅适用于军用需求场景，民用领域的产品没有设计授权，无法推动适航取证。
（三）国内汽车活塞发动机货架产品改装航空活塞
目前，此类产品主要小批量用于军用需求，应急领域也在小范围使用此。但此类产品既没有开展适航认证，也没有军方鉴定，存在一定的灰色应用地带和监管盲区，存在一定的使用风险。
（四）国内自主研发航空发动机
目前，国内自行设计的航空发动机，主要还是用于军有需求，据了解，还没有一款由民营企业自行研制的通用航空动力装置，而现有航发集团、中科院工程热物理所、航天三院31所等国家队，主要精力还是集中为军用需求解决动力装置，部分产品直接转为民用，其成本远远已高于通航产业市场能承受的价格，普遍相差三倍左右。
（五）纯电动力
纯电动力目前尚未解决能量密度问题，致使所有的纯电飞行器，有效飞行时长一般都低于二十分钟，应用场景和范围受到较大的限制。重量、载荷稍大的航空飞行器，数年内都无法应用纯电方案。
以氢燃料电池为主的新型纯电动力技术，还需较长的工程化验证周期和安全评估，一般实现工程化后也会优化在地面设备上使用成熟后再向航空领域推广。因此，我们研判认为，燃料电池即便已经完成技术验证实现技术突破，要从地面试用、技术成熟和装备成熟，再到实现航空领域的商用，在10年内无法落地。
四、解决方案和渠道
综合上述研究和分析，国内几乎没有真正自己的通用航空动力装置可供选择，这种现状极大的限制了通航产品的研制和推广，致使绝大部分的通航关联产业的应用都无法实现，低空经济缺乏“主引擎”。因此，低成本的国产通航动力装置亟待解决。
鸿鹏航空成立于2020年9月，已形成了以航空发动机整机为核心产品、附件维修和研发适航为辅的完整业务体系。鸿鹏航空致力于提供低成本、高可靠性和长寿命的通用航空动力系统，正从三个方面解决行业上述问题：
（一）国产化高性能涡桨发动机。
鸿鹏航空已组建以国内行业资深专家为核心的工程化团队和欧洲知名航空发动设计单位的“国际化”总师团队体系，按照“初期组装→深度组装→混装→完全国产化”几步走推进，通过技术图纸引进、国外研发中心建设、核心技术人员利益绑定、国内发动机制造供应链体系建设等多方面措施较快地将国外成熟通用航空动力装置实现国产化落地，并最终成为国内唯一可进行300KW～600KW级涡桨发动机低成本设计和生产的企业，将该款发动机供应国内乃至全球通用航空飞行平台，不仅能完全支撑国内通航产品配套动力的需求，也有望改变PT6A系列发动机在全球通航市场的垄断地位。
（二）联合研发重油活塞发动机
鸿鹏航空通过国际联合研发，即将交付新一代极有成本竞争力的重油活塞航空发动机产品，并于2024年迅速形成订单及确认收入。鸿鹏航空同步在欧洲进行EASA的适航取证，借助EASA适航体系，不断优化和提升鸿鹏产品在适航方面的体系能力，并协同通航产业的载机产品共同研究随机适航等规则，促进行业规范发展。
（三）自主研发航空混合动力系统
鸿鹏是国内首家自主研发航空用混合动力系统研制工作的民营企业，并同步开展基于航空活塞、小型涡喷发动机、涡轴发动机和涡桨发动机等核心动力与发电机系统进行匹配的技术研究，已经开展电推进技术及涡轮发电系统的研究工作，从传统航空动力装置向“动力包”集成交付的方向布局未来市场。
