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公司在代理相关著名品牌产品的同时,拓展出一条设计系统方案,
并整合多品牌设备(配件)进行系统集成,逐步向创新研发型的企业目标迈进。

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低空经济产业对于化工新材料行业的机会

2024-07-25

随着科技的飞速发展,低空经济作为新兴产业的代表,正逐渐成为全球经济的新引擎。低空经济在国内也得到越来越多的关注和投入,不仅去年12月被中央经济工作会议列入战略性新兴产业行列,今年首次被写入政府工作报告,甚至还出现在中学道法课程考试题当中。因此把2024年称作“中国低空经济元年”,实至名归。

7月21日,中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定(2024年7月18日中国共产党第二十届中央委员会第三次全体会议通过)。其中,第三项,健全推动经济高质量发展体制机制中提到:“发展通用航空和低空经济”。

低空经济是新质生产力的典型代表之一,2023年中国低空经济规模已超过5000亿元人民币。中国民用航空局数据显示,到2025年,中国低空经济的市场规模预计将达到1.5万亿元,到2035年更是有望达到3.5万亿元。由此可见,低空经济具备巨大的市场潜力和广阔的发展空间。

01什么是低空经济?

低空经济(Low Altitude Economy),就是以航空器为主、低空活动为牵引,多产业融合的新经济形态。具体指在低空空域(3000米以内空域)中,以民用有人驾驶和无人驾驶航空器为主,以载人、载货及其他作业等多场景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。它涵盖了众多领域,如无人机物流配送、城市通勤、应急救援、低空旅游、航空运动等。

02低空经济市场

传统的地面交通受限于平面交通路网,容量有限,而低空交通点对点可达,效率优化空间更大。低空经济从地面延伸至低空空域,从平面路网延伸至三维立体空间,在减轻地面交通压力的同时,也创造了一个新的产业空间。2023年我国低空经济规模达到5059.5亿元,同比增长33.8%。全球市场来看,2030年全球城市空中交通(Urban Air Mobility,UAM)规模550亿美元,2040年达到1万亿美元,2050年达到9万亿美元。

从产业链维度看:包括低空飞行器制造、低空运营服务、低空基础设施与配套保障等方向。

作为低空经济的重要载体,从飞行器维度看:包括无人机、电动垂直起降飞行器(eVTOL)和直升机、小型固定翼飞机等产品。根据飞行高度划分,120米以下主要为消费级无人机,如“大疆”公司自主研发的消费级无人机,主要用于航拍领域;120-300米主要为行业应用无人机,如“顺丰”公司自主研发的垂直起降货运无人机,广泛应用于物流运输、应急救援、政府应用等领域;300-1000米主要为直升机和eVTOL

相比其他类型飞行器,eVTOL有以下优势:

1垂直起降,相比固定翼飞机,eVTOL不需要借助机场跑道可实现垂直起降场飞行。

2使用电池作为能源,相比燃料动力更低碳环保,同时具有低成本优势,使用电力能源驱动的成本低于使用传统燃料动力,运营成本大幅降低。
3eVTOL相比直升机噪音更低,尽可能飞到商业/社区中心,提高市内运行覆盖度。

4电池和电机驱动技术简化机械设计结构,具备较高的安全可靠性和稳定性。综合来看,eVTOL飞行范围可达50-200千米,巡航速度可达50-200千米/小时,能以较高的性价比满足城市空中交通的需求。

03关键材料产业

随着低空经济的兴起,低空飞行器成为推动该领域发展的关键技术之一。从无人机的广泛应用到城市空中交通(UAM)的探索,低空经济不仅拓展了人类的活动空间,也为材料科学带来了新的挑战和机遇。化工新材料作为低空飞行器研发和制造的基石,其性能直接影响飞行器的安全性、经济性和环保性。

轻质高强高分子材料具有重量轻、强度高、韧性好等优点,为飞行器的设计和制造提供了更多的可能,恰如其分地满足了低空经济的需求。材料低空经济与轻质高强的高分子材料之间结下了不解之缘,后者将在前者的不断发展之中起到关键的支撑作用。

化工新材料,尤其是合成树脂行业,在低空经济的当前政策下拥有显著的发展机会和潜力。低空经济是以低空空域为依托,通过有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动带动相关领域融合发展的综合性经济形态。随着《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》的出台,无人机产业迎来规范化发展的新阶段,这为化工新材料,特别是合成树脂行业提供广阔的应用场景和市场需求。化工新材料在低空飞行器中的应用主要集中在:

轻量化材料

如高强度碳纤维,用于减轻飞行器自重,提高外壳机械强度和航程。碳纤维复合材料是一种含碳量在90%以上的新型纤维材料,被誉为“新材料之王”。

截至2023年底,全球共有约30家规模化碳纤维生产企业,其中产能过万吨的有9家(海外5家,中国4家)。2023年,我国碳纤维产量约5.5万吨,同比增长14.8%,碳纤维进口量约1.6万吨,同比大幅下降45.4%。

中国碳纤维生产企业经过近年来产能的持续扩张已位居前列,如中国吉林化纤和中复神鹰产能分列第二、三位。但行业整体呈现高端严重不足、中端成本偏高、低端产能过剩的局面,产品多集中在T300、T700级别,T800及以上级别高性能产品明显不足,产品质量一致性、批次稳定性、应用工艺性等同世界领先企业仍存差距。

此外,在关键辅料和装备设施上也存在差距,高品质油剂、上浆剂等配套材料品种较少,复合材料用环氧树脂性能不足,尚不能完全自主供应,一部分关键品种仍需依赖进口,制约了中国碳纤维复合材料的性能提升和应用拓展。

智能/通讯材料

压电陶瓷、聚四氟乙烯等,用于飞行器的智能控制、提高通讯系统的性能。

PTFE俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。2023年中国PTFE总产能为19万吨/年,产量达11.9万吨。当前,中国PTFE产能结构性过剩,2023年产能利用率约为63%,产品仍以注塑级的中低端产品为主。目前,中国PTFE在高端产品,如在半导体领域使用的高纯PTFE树脂、氢能燃料电池和环保领域使用的PTFE薄膜级分散树脂等方面仍然需要进口,但随着国内技术进步,进口依赖度正逐渐降低。

环境适应材料

如聚酰亚胺(PI),抗腐蚀、耐高低温材料,保证飞行器在复杂环境下的稳定性。

PI耐高温达400℃以上,长期使用温度范围为-269~260℃,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。PI产品以薄膜、复合材料、泡沫塑料、工程塑料、纤维等形式为主,可应用到电气绝缘、液晶显示、汽车医疗、原子能、卫星、微电子、精密机械包装等众多领域。从全球市场来看,美国杜邦公司、日本钟渊化学工业株式会社、日本东丽株式会社、日本宇部兴产株式会社和韩国SKC Kolon PI公司等占据了整个行业近80%的产能。PI行业的技术门槛较高,目前中国PI生产企业产能规模普遍较小(多为百吨级装置),中国约有50家规模大小不等的PI生产企业,总体上生产的产品性能不稳定、精细化程度低、品种少。PI高端产品基本全部被国外企业垄断,严重制约了我国相关产业的发展。国内不少厂商正试图打破海外巨头的垄断,长春高琦、深圳瑞华泰、桂林电科院、江苏奥神等国内企业在PI薄膜、纤维等领域都取得了较大进展。04
材料产业政策支持

随着核心技术和市场逐步成熟,上游产业链对于高性能材料的需求将迎来快速增长。

当前,中国合成树脂行业正处于转型升级的关键时期。根据《2023-2029年中国合成树脂行业市场运营态势及投资前景趋势报告》,中国合成树脂产量在2022年达到11366.9万吨,同比增长1.5%。行业发展趋势显示,合成树脂行业正逐步从低端向高端发展,专用树脂逐步实现对通用树脂的替代,这与低空经济中对高性能材料的需求相契合。

目前我国部分高端化工新材料进口依存度高,与国际领先企业的技术差距较大,国家政策也在积极推动化工新材料的发展。《塑料加工业“十四五”发展规划指导意见》、《塑料加工业“十四五”科技创新指导意见》等政策为合成树脂产业转型发展提供指导意义。这些政策鼓励企业加大研发投入,攻克高端产品,提高化工新材料的自给率,减少对进口的依赖。国内化工企业应紧抓机遇,加大对相关高端化工新材料的投入,进一步完善和提升我国在战略性新兴产业和未来产业的整体实力和国际地位。

在低空经济政策的推动下,化工新材料特别是合成树脂行业将迎来新的发展机遇。行业需要把握这一时机,通过技术创新和产品升级,满足低空经济对于高性能化工新材料的需求,推动行业的高质量发展。

低空经济的崛起,不仅是科技进步的体现,也是人类探索未知领域的勇敢尝试。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,我们有理由相信,低空经济将成为推动经济发展的新动力。塑料和复合材料的应用,将为这一新兴产业的发展注入新的活力。让我们共同期待,在不远的将来,低空经济造就万亿赛道,带来更多的惊喜和可能。