來源: 中(zhong)國化信咨(zi)詢(xun)
低(di)空(kong)經濟是指依托于低(di)空(kong)空(kong)域(yu)(yu)(3000米以內空(kong)域(yu)(yu)),以各(ge)種有(you)人駕駛(shi)和無人駕駛(shi)航空(kong)器的各(ge)類低(di)空(kong)飛行活(huo)動為牽引,輻射(she)帶動相關領(ling)域(yu)(yu)融合發(fa)展的綜合性經濟形態,具有(you)產業鏈條長(chang)、輻射(she)面廣(guang)、成長(chang)性和帶動性強等(deng)特點。
2023年(nian)以來,習近平總書記圍繞(rao)新質(zhi)生產力(li)作出一系列(lie)重要論述,指出要整合(he)科技創(chuang)新資源,引領(ling)發(fa)展戰略性新興產業(ye)和未來產業(ye),加(jia)快形成新質(zhi)生產力(li)。2023年(nian)12月(yue),中央經(jing)濟工(gong)作會議將(jiang)低(di)空經(jing)濟確(que)立為戰略性新興產業(ye)。
中國低(di)空經(jing)(jing)濟(ji)產業鏈(lian)上游是(shi)原(yuan)材(cai)料與核(he)心零(ling)(ling)部件領域,包括研(yan)發(fa)、原(yuan)材(cai)料和(he)零(ling)(ling)部件;中游是(shi)為低(di)空經(jing)(jing)濟(ji)核(he)心部分(fen)(fen),包含載(zai)荷、低(di)空產品和(he)地面系統;下游是(shi)產業融合部分(fen)(fen),包含飛行審(shen)批(pi)、空域備案等,通過后的下游應用是(shi)低(di)空經(jing)(jing)濟(ji)與各種產業的融合。
低空(kong)經(jing)濟的應用場景包括(kuo)低空(kong)經(jing)濟+農(nong)業、低空(kong)經(jing)濟+巡檢、低空(kong)經(jing)濟+消(xiao)防、低空(kong)經(jing)濟+物流等。
低空經濟市(shi)場前景簡述
傳統的地面(mian)交(jiao)(jiao)(jiao)通受(shou)限于平(ping)面(mian)交(jiao)(jiao)(jiao)通路(lu)網,容量有限,而(er)低(di)空交(jiao)(jiao)(jiao)通點對(dui)點可達,效率優化(hua)空間(jian)更(geng)大。低(di)空經(jing)濟從地面(mian)延伸至(zhi)低(di)空空域,從平(ping)面(mian)路(lu)網延伸至(zhi)三維立(li)體空間(jian),在(zai)減輕地面(mian)交(jiao)(jiao)(jiao)通壓力的同時(shi),也創造了(le)一個新(xin)的產業空間(jian)。
2023年我國低(di)空經濟規模(mo)達到(dao)5059.5億(yi)元(yuan)(yuan),同比增長33.8%。全球(qiu)市(shi)場來看,2030年全球(qiu)城市(shi)空中(zhong)交通(Urban Air Mobility,UAM)規模(mo)550億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan),2040年達到(dao)1萬億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan),2050年達到(dao)9萬億(yi)美(mei)元(yuan)(yuan)。
低空飛行器包括直升機、電動垂直起降(jiang)飛行器(eVTOL)、無人機、固定翼飛行器等,相(xiang)比其他類型飛行器,eVTOL有以(yi)下優(you)勢:
1.垂(chui)直起降,相比固(gu)定(ding)翼飛機,eVTOL不需要借助機場跑道可實現垂(chui)直起降場飛行。
2.使(shi)用電(dian)(dian)池(chi)作為能(neng)源(yuan),相(xiang)比(bi)燃(ran)料動(dong)力更低(di)碳環保,同時具有低(di)成本(ben)優勢,使(shi)用電(dian)(dian)力能(neng)源(yuan)驅(qu)動(dong)的成本(ben)低(di)于使(shi)用傳(chuan)統燃(ran)料動(dong)力,運營成本(ben)大幅降(jiang)低(di)。
3.eVTOL相比直升(sheng)機噪音更低,盡可能飛到(dao)商(shang)業(ye)/社區中心,提高市(shi)內運行覆蓋度。
4.電(dian)(dian)池和(he)電(dian)(dian)機驅動(dong)技(ji)術簡化機械設計結構,具備較高的安全可靠性和(he)穩定性。
綜合來(lai)看,eVTOL飛行范(fan)圍可達(da)50-200千米,巡航速度可達(da)50-200千米/小時,能(neng)以較(jiao)高的(de)性(xing)價(jia)比滿足(zu)城市(shi)空中交通的(de)需求。
eVTOL關鍵材料產業現狀及挑戰分析
eVTOL結構拆分:eVTOL主要由電(dian)(dian)機、機體結構件、航(hang)電(dian)(dian)系統與飛行控制、電(dian)(dian)池(chi)等組成。電(dian)(dian)池(chi)是eVTOL單項(xiang)成本最高的部件,以500次充電(dian)(dian)循環考慮,電(dian)(dian)池(chi)在飛行器總(zong)運(yun)營成本中占比超60%。電(dian)(dian)池(chi)成本降低1%,運(yun)營商(shang)的運(yun)營利潤(run)將(jiang)增加(jia)3%;電(dian)(dian)池(chi)壽命延長1%,運(yun)營利潤(run)將(jiang)增加(jia)2%。
PTFE俗稱“塑料(liao)王”,是一(yi)種以(yi)四氟(fu)乙烯作為(wei)(wei)單體聚(ju)合(he)制(zhi)得的高分(fen)子聚(ju)合(he)物。2023年中(zhong)(zhong)國(guo)PTFE總(zong)產(chan)(chan)能(neng)為(wei)(wei)19萬噸/年,產(chan)(chan)量(liang)達11.9萬噸。當(dang)前,中(zhong)(zhong)國(guo)PTFE產(chan)(chan)能(neng)結(jie)構(gou)性過剩,2023年產(chan)(chan)能(neng)利用(yong)率約為(wei)(wei)63%,產(chan)(chan)品仍以(yi)注塑級(ji)的中(zhong)(zhong)低端(duan)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主。目前,中(zhong)(zhong)國(guo)PTFE在(zai)高端(duan)產(chan)(chan)品,如(ru)在(zai)半導體領域使用(yong)的高純PTFE樹脂(zhi)、氫能(neng)燃(ran)料(liao)電(dian)池和環(huan)保領域使用(yong)的PTFE薄(bo)膜(mo)級(ji)分(fen)散樹脂(zhi)等(deng)方(fang)面仍然需(xu)要進口,但隨(sui)著國(guo)內技術進步(bu),進口依賴度正逐漸降低。
碳纖維復合材料
截至2023年底,全球共有約(yue)(yue)30家規模化碳纖維生產(chan)企(qi)業,其(qi)中產(chan)能(neng)過萬噸的有9家(海外5家,中國(guo)4家)。2023年,我國(guo)碳纖維產(chan)量約(yue)(yue)5.5萬噸,同比(bi)增長(chang)14.8%,碳纖維進(jin)口(kou)量約(yue)(yue)1.6萬噸,同比(bi)大幅下降45.4%。
中(zhong)國(guo)碳纖維生產(chan)(chan)(chan)企業(ye)經過(guo)近年(nian)來產(chan)(chan)(chan)能的持(chi)續(xu)擴(kuo)張(zhang)已位居前列(lie),如中(zhong)國(guo)吉林化纖和中(zhong)復神鷹(ying)產(chan)(chan)(chan)能分列(lie)第二、三(san)位。但(dan)行業(ye)整體呈現高(gao)端(duan)(duan)嚴重(zhong)不足、中(zhong)端(duan)(duan)成本偏(pian)高(gao)、低(di)端(duan)(duan)產(chan)(chan)(chan)能過(guo)剩的局面,產(chan)(chan)(chan)品(pin)多(duo)集(ji)中(zhong)在T300、T700級別,T800及以(yi)上級別高(gao)性能產(chan)(chan)(chan)品(pin)明(ming)顯不足,產(chan)(chan)(chan)品(pin)質量一(yi)致性、批(pi)次穩定性、應用工藝性等同世界領(ling)先企業(ye)仍(reng)存差(cha)距(ju)。
此外,在(zai)關鍵輔料和(he)(he)裝備(bei)設施上也存在(zai)差(cha)距,高品(pin)質(zhi)油劑(ji)、上漿劑(ji)等配套材料品(pin)種較少,復合材料用環氧樹脂性能(neng)(neng)不足,尚不能(neng)(neng)完全自主供應(ying),一部(bu)分關鍵品(pin)種仍需(xu)依(yi)賴進口,制(zhi)約了中國碳纖(xian)維復合材料的(de)性能(neng)(neng)提升(sheng)和(he)(he)應(ying)用拓展。
鋰電池材料
2023中國鋰電(dian)池(chi)全(quan)年出貨量為885GWh,同比(bi)增(zeng)長(chang)達到(dao)34%以上。鋰電(dian)池(chi)四大主(zhu)材,包括正極(ji)材料、負極(ji)材料、電(dian)解液和(he)隔膜的全(quan)球產能占比(bi)較高(gao),平均達到(dao)80%以上,隨(sui)著產能近(jin)年快(kuai)速增(zeng)加(jia),產能利用(yong)率有所下降。
eVTOL在電(dian)(dian)(dian)池能量(liang)密(mi)度(du),充放電(dian)(dian)(dian)功率以及循環(huan)壽(shou)命三方面(mian)的(de)標準(zhun)要遠高(gao)于電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車,國內在這方面(mian)技術基礎已經非常成(cheng)熟。當(dang)前用于電(dian)(dian)(dian)動航空的(de)電(dian)(dian)(dian)池包(bao)括(kuo)凝聚態(tai)電(dian)(dian)(dian)池(寧德(de)時代(dai))、圓柱電(dian)(dian)(dian)池(蔚藍鋰芯(xin)、正力新(xin)能、國軒高(gao)科等)、軟(ruan)包(bao)電(dian)(dian)(dian)池(孚(fu)能科技等)、固(gu)態(tai)電(dian)(dian)(dian)池(欣視界、恩力動力、麻省固(gu)能等),電(dian)(dian)(dian)池形狀多樣,多種路線當(dang)前并行開發。中長期來看(kan),軟(ruan)包(bao)電(dian)(dian)(dian)池的(de)高(gao)能量(liang)密(mi)度(du)、高(gao)放電(dian)(dian)(dian)性能、和更輕重量(liang)符合eVTOL的(de)要求,有望成(cheng)為eVTOL電(dian)(dian)(dian)池主(zhu)流方案。
聚酰亞胺(PI)
PI耐高溫達400℃以上,長期使用溫度(du)范(fan)圍為(wei)-269~260℃,是綜合性能(neng)最佳(jia)的有機高分子材料之一。PI產(chan)品以薄膜、復合材料、泡沫塑(su)料、工程塑(su)料、纖維等(deng)形式為(wei)主,可(ke)應用到電氣絕緣、液(ye)晶顯示、汽(qi)車醫療、原(yuan)子能(neng)、衛星、微電子、精密機械包裝等(deng)眾(zhong)多領域。從全球市場(chang)來看,美國(guo)杜邦(bang)公司(si)、日本鐘淵化學工業(ye)株(zhu)式會(hui)(hui)社(she)、日本東麗株(zhu)式會(hui)(hui)社(she)、日本宇部興(xing)產(chan)株(zhu)式會(hui)(hui)社(she)和(he)韓(han)國(guo)SKC Kolon PI公司(si)等(deng)占據了整個行業(ye)近80%的產(chan)能(neng)。
PI行業(ye)(ye)的(de)(de)技術門(men)檻(jian)較(jiao)高(gao),目前中(zhong)國(guo)(guo)(guo)PI生產(chan)企業(ye)(ye)產(chan)能規模普遍(bian)較(jiao)小(xiao)(多為百噸級裝置),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)約(yue)有50家規模大小(xiao)不(bu)等(deng)的(de)(de)PI生產(chan)企業(ye)(ye),總(zong)體上生產(chan)的(de)(de)產(chan)品性能不(bu)穩(wen)定、精細(xi)化程度低、品種(zhong)少(shao)。PI高(gao)端產(chan)品基本(ben)全(quan)部(bu)被(bei)國(guo)(guo)(guo)外企業(ye)(ye)壟斷,嚴重制約(yue)了(le)我國(guo)(guo)(guo)相關(guan)產(chan)業(ye)(ye)的(de)(de)發展。國(guo)(guo)(guo)內不(bu)少(shao)廠商正試圖打破海外巨(ju)頭的(de)(de)壟斷,長春高(gao)琦(qi)、深圳瑞華(hua)泰、桂林電科院、江(jiang)蘇奧神等(deng)國(guo)(guo)(guo)內企業(ye)(ye)在PI薄(bo)膜、纖維等(deng)領(ling)域都取得(de)了(le)較(jiao)大進(jin)展。
化信觀點
隨著(zhu)核心技術和(he)(he)市(shi)場逐步成(cheng)熟,上游產(chan)業(ye)(ye)鏈對(dui)于(yu)高性能(neng)材料(liao)(liao)的(de)需求將迎來(lai)快速(su)增長。然(ran)而(er),目前(qian)我國部分高端(duan)化(hua)工(gong)新材料(liao)(liao)進口依(yi)存度高,與國際領(ling)先企業(ye)(ye)的(de)技術差(cha)距較大。國內化(hua)工(gong)企業(ye)(ye)應(ying)緊抓(zhua)機遇,加大對(dui)相關高端(duan)化(hua)工(gong)新材料(liao)(liao)的(de)投入,進一步完善和(he)(he)提升我國在戰略性新興產(chan)業(ye)(ye)和(he)(he)未來(lai)產(chan)業(ye)(ye)的(de)整(zheng)體實(shi)力和(he)(he)國際地位(wei)。
返回
頂部