2024我国低空经济行业研究报告

文摘   2024-11-26 08:50   广东  
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本文将对低空经济定义、低空经济驱动因素、低空飞行器技术路线、低空经济政策、低空经济基础设施现状、低空经济飞行器生产制造现状、低空经济应用技术现状及未来爆发节点、航空电池现状、低空飞行器电机现状、低空飞行器飞控现状、低空经济产业链、低空应用场景分类、低空经济重点城市概况等进行梳理,以供参考。


低空经济定义

低空经济是以各类低空飞行器为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合经济形态;目前,低空领域以3000米以下非管制空域为主,覆盖通用直升机、eVTOL、无人机等飞行器;低空产业涵盖低空基础设施、低空飞行器制造、低空运营服务及低空飞行保障。

低空经济驱动因素

低空经济首先由市场需求驱动,低空飞行器作为填补中长途运输的交通工具,其意义在于释放自然资源的潜力,转化为经济资源,带动产业投资,并率先占据国际标准,达成立体化的未来交通。

低空飞行器技术路线

低空飞行器技术路线有五种,目前多旋翼方案已经走到了小规模生产阶段,进度最快;倾转构型获得青睐较多,电动化让其机械结构的复杂度大大降低,强大的性能及生命周期可以更好的覆盖整体研发成本。

低空经济政策

在新质生产力的背景下,中央顶层设计与相关政策力推,不断深化空域改革,新兴飞行器持续涌现,战略新兴产业助推内需新动能。低空经济并非近期才提出的概念,早在2010年,中央已前瞻性的规划了我们低空产业及低空空域的改革,在2022年后,政策推出速度明显加快,基础研究、产品落地、政策引导三者共振为低空产业的落地和快速发展提供了良好的土壤。

低空经济基础设施现状

建设低空智能融合基础设施是局质量发展低空经济的核心和基础,在设施网的基础上搭建以空联网、航路网、服务网为绍成部分的智能融合低空系统可以有效地通过标准规范和共享设施解决有限资源的问题,降低产业门槛,解决对低空飞行器安全管理问题,推动低空空域进一步开放。低空基础设施无法简单套用通用航空机场,2016年国务院发布《国务院办公厅关于促进通用航空业发展的指导意见》之后,中国民航局进一步加快了通用机场的管理改革,目前整体来看,通用机场仍然是低空飞行器基础设施的重要部分。

低空经济飞行器生产制造现状

基于新质生产力理念,以先进技术融合并应用于航天产业,降低总体成本,吸引资本入局,催生新兴商业业态,开辟出低空制造产业的新动能。当前航天航空技术为单点突破,未来在新质生产力的推进下,将实现创新技术群的融合应用,打开飞行器规模化生产的瓶颈。

低空经济应用技术现状及未来爆发节点

低空技术分批次爆发,短期内通信、传感器、低空飞行器增材制造将会率先突破,低空飞行进入跃升变革阶段;基于大量低空飞行数据及案例,推动飞控技术的进步,以及智能化、信息安全等低空飞行数字化进程,预计未来低空经济渗透率将会持续提高。整体来看,电池、先进材料相关技术将会是低空经济需要持续投资的重点技术。

航空电池现状

  • 短期内仅满足短途需求
虽然目前已经有一些样机通过了测试,显示了低空飞行电池一定的进展,但包括能量密度、比功率、充放电率、安全性和成本等方面仍然存在短板,与低空的商业化所需的高性能要求相比存在较大的差距。

  • 长续航技术体系仍需要验证

当前锂离子电池技术虽已取得一些进展,但仍面临能量密度限制,固态电池是未来动力电池性能提升的发展方向,同时新兴的高能量密度正负极技术方案也备受关注。固态+新型正负极电池有望解决飞行器不可能三角,然而新电池材料体系的研发和产业化仍面临诸多挑战,部分技术处于理论阶段,核心技术难点有待攻克。

低空飞行器电机现状:提升功重比需要材料、电机设计的同步发展

电机的进步本质是材料的进步,一代材料可以推动一代电机的发展,当前航空用电机的功重比约为10-15kW/kg。而飞行器电机需达到20KW/Kg才能获得最佳的商业价值,目前要想继续增加电机的功重比,就需要在推进电机的热设计、磁性能设计、结构冷却设计等方面进行拓展。

低空飞行器飞控现状飞控飞管融合,多平台开发,进行自动飞行演变

飞控系统是低空飞行器最核心的子系统之一,提供飞行器的感知、控制和决策,也是自动驾驶系统核心控制系统之一。飞控与飞管系统综合设计趋势显著,亟需服务商多平台开发能力。

低空经济产业链

低空应用场景分类

低空应用场景分为三类,第一类为作业类场景,以载物、远郊、短途作业为主;第二类为安全类场景,以载物、远郊、城区、中短途的安全应急类应用为主;第三类场景为载人、全地形、长距离的出行类场景为主。

  • 作业类场景:作业类场景主要集中在工业和农业领域,场景通常分布在郊区、农田、山区等人烟相对稀少的区域,便于低空飞行器进行操作而不受地面障碍物的限制。作业类场景中的低空飞行器通常不载人,主要承担监测、喷酒、运输等任务。

  • 安全类场景:应急安全类场景涵盖高空救火、警用、医疗运输、应急电信基站建设等。这些场景通常分布在城市、郊区或特定的自然灾害发生地,需要快速响应和高效率的操作。应急安全类场景中的低空飞行器有可能出现载人,负载涉及救援物资的运输,如医疗物资、通讯设备以及伤员、应急人员的运输。

  • 出行类场景:出行类场景包括低空旅游、私人出行等,主要集中在城市和风景名胜区。这类应用旨在提供新型的出行方式,减轻地面交通压力,提升出行效率。出行类场景的低空飞行器是载人的,对安全性和舒适度的要求极高。

低空经济重点城市概况

  • 深圳市低空经济发展分析:多城区优势互补、政策已落实至细节
深圳市低空产业实力雄厚,技术积累较深,为低空经济推行最为迅速的城市之一,目前9个市辖区与2个管理区已经有7个出台低空经济相关政策。龙华区、宝安区、坪山区、龙岗以低空飞行试飞为主;盐田区为城市低空飞行试点;南山区、福田区布局以低空飞行器上游设计为主。

深圳市的龙岗区、南山区、龙华区、宝安区、盐田区已出台具体扶持措施。整体来看,南山区综合补贴力度最大,但部分政策需要企业获得国家级、省市级相关资质认证,同时也对企业的资本、营收也有一定要求,门槛较高。

  • 上海市低空经济发展分析:技术复用、多维度政策支持

基于大飞机技术积累发展工业无人机,并将应用经验复用至eVTOL运物,在政策面通过产学研结合、产业集群、招商引智及产业基金方面进行扶持。

  • 川渝低空经济发展分析:探索建设低空网络

川渝地区低空产业情况较为类似、空域开放较为零散,市场资本进入保守,产业链虽然较为齐全,但本地配套能力弱;基于此,成都在探索工业无人机封闭场景的应用,重庆在探索通用机场进入低空基础设施的可能性。


  • 儋州低空经济发展分析:依托自贸港优势

儋州依托海南自贸港身份、空域适飞时间、政策扶持等相关优势,在发展低空经济方面存在发展先机;在相对低风险的固定线路短途运输、低空旅游、长途的无人机巡检,应急,勘测存在长远需求,具有推动本地低空经济长期发展的驱动因素。

低空经济挑战与机遇

  • 低空安全将成为低空经济普及的最大障碍之一,亟需新兴技术、服务业态填补

低.空技术在多个行业中正在快速发展,并广泛应用于工业作业、应急安全等场景。随着技术进步,获取低空飞行器。(尤以无人机为主)及其配件变得更加容易。违法或不规范的低空飞行活动日益增多,特别是在城市这样的复杂环境中,这些小型、低速且飞行高度低的无人机构成了一个不可忽视的公共安全隐患。低空飞行器数量的持续上升将会使低空安全的重要性同步拾升,未来大数量的低空飞行器安全管理亟需超越通用航空的安全管理方式。

  • 低空应用场景将先从作业类场景率先渗透

低空应用场景的渗透路径应遵循“先物后人、先郊后城”,在此基础上,作业类场景将会率先受益,其场景普遍存在于郊区、场景作业内容固定、运输物敏感程度低:安全类场景作为创新类场景将会在安全领域作为辅助设备参与应急处理;出行类场景将会在短途固定线路进行试点,但受到空域、低空基础设施、飞行累计经验等因素,在短期内无法快速进入更贴近民用的大规模市场。


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