低空经济起飞，塑料业接得住这泼天的富贵吗？

　　文/瑞腾

　　随着我国经济的持续增长和航空业的快速发展，低空经济在国内得到了越来越多的关注和投入。它不仅在去年12 月被中央经济工作会议列入战略性新兴产业行列，还在今年首次被写入了政府工作报告，甚至还出现在了中学道法课程考试题当中。把2024 年称作“中国低空经济元年”，实至名归。

　　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。

　　低空经济到底是什么？

　　顾名思义，低空经济（Low Altitude Economy），主要涉及低空领域的经济活动，具体而言，指的是在低空空间（通常在1000 米以下）中，围绕有人或无人驾驶航空器活动产生的一种综合性经济形态。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。低空经济产业链条比较长，主要由低空制造、低空飞行、低空保障、低空服务四部分构成（图1）。

　　航空器是低空经济的重要载体，主要包括直升机、无人机、eVTOL（电动垂直起降航空器）、热气球等。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（图2）。

　　塑料产业能否享受到低空经济的红利？

　　我们所处的塑料产业当属低空经济产业链上游中的低空制造这一部分，为低空飞行活动主要提供包括树脂基材、工程塑料、复合材料、电池等原材料及关键零部件（图3）。低空经济的兴起对于我国塑料行业来说，意味着新的发展机遇和挑战。以下是几个方面的影响和潜在商机。

　　◆ 材料创新与应用：随着低空经济的快速发展，无人机、空中出租车、飞行汽车、航空器及其相关设备对材料提出了更高的要求，如轻质化、高强度、耐磨、耐腐蚀、耐候等。塑料材料需要不断创新以满足这些需求，从而为塑料行业提供了材料研发和升级的机遇。

　　◆ 塑料制品的应用：低空经济中的各种应用场景，如无人机、飞行汽车、空中交通工具、空中游览、航空运动等，都需要大量的塑料制品，如外壳、部件、内部装饰、航空器材等。这些产品需要具备轻质、高强度、耐腐蚀等特点，为塑料制品行业提供了庞大的市场需求。

　　◆ 回收与再利用：低空经济的发展也可能带来更多的塑料废弃物。因此，塑料回收和再利用技术的发展和应用将更加重要，这为相关企业提供了环保和技术创新的商机。

　　◆ 供应链优化：低空经济的多元化应用场景将促进塑料产业链的优化和升级，向上游原材料和下游应用领域延伸。通过与相关产业的合作，实现产业协同发展，提高产业链的效率和整体竞争力。

　　更轻更强的塑料及复合材料大显身手

　　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（图4）。

　　无人机是低空经济发展的热点之一，它需要在保证足够强度的前提下，尽可能地减轻重量。减重可以让无人机携带更多的负载，这些负载可以是更多的小配件，例如传感器、摄像头等（图5），也可以是实际负载，如货物、农药、人员等。减重还意味着它们可以飞得更远或更快。一般来讲，降低飞行器重量会导致两者兼而有之：续航时间更长/ 速度更快，载货量更高。

　　使用轻质的高强高分子材料不仅降低了无人机的重量，还提高了其抗冲击性能，使无人机在各种复杂环境下都能稳定飞行。为了满足无人机低成本、航时长且机动性能高的特点，降低无人机结构重量，即实现轻量化是有效方法之一，也是工程师们孜孜追求的重要目标之一。

　　特种工程塑料，例如PEEK（聚醚醚酮），除了具有高强度、耐高温、阻燃、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能之外，其密度相对较低，约为1.3g/cm³，是实现无人机轻量化的最理想解决方案之一。PEEK 是40 多年前发明的，威格斯（Victrex）公司是第一个将这种特殊的热塑性塑料商业化的公司（图6）。航空航天是该公司PEEK产品的六大核心应用市场之一，这种轻质材料可同时满足多种要求，解决应用中的材料限制（通常用于替代金属），并满足成本效益和可持续性需求，帮助无人机等领域的客户克服复杂的设计和工程挑战，让无人机配件更薄、更智能、更轻、更节能、更耐用。

　　INFINAM® RG 3101 L 即用型光敏树脂是赢创（Evonik）公司于2022 年推出的一款用于增材制造SLA 和DLP 特种树脂（图7）。这种即用型材料结合了出色的抗冲击性和耐高温性，同时表现出持久的热机械性能。可以取代部分传统工艺制造的工程塑料，可用于无人机的零件制造中，还能够通过机器进行加工，即使受到强力作用也能保持抗断裂性。

　　碳纤维复合材料是一种含碳量在90%以上的新型纤维材料（图8），被誉为“新材料之王”，是制造低空飞行器的关键材料，原因是碳纤维密度小、质量轻、强度高、耐腐蚀、设计灵活性等优点，是制造eVTOL 等低空飞行器的理想结构材料，被超过90% 的主流eVTOL 设计方案所采用，能让工程师们在进行结构设计时根据结构受力的实际情况进行局部结构设计，不仅能减少材料的使用，而且能降低结构重量。

　　低空经济的快速发展对轻质高强高分子材料也提出了新的挑战。一方面，需要不断提高材料的性能，以满足日益提高的需求；另一方面，还需要降低材料的成本，以提高产品的市场竞争力。例如，碳纤维复合材料在刚开始兴起时由于成本高、性能不稳定，只应用在了非主承力结构件上。随着碳纤维生产技术的发展，成本大幅降低，且工艺技术更加成熟稳定，碳纤维复合材料才开始逐渐应用在主承力结构上，比如机翼、机身等结构部件上。

　　注塑加工随无人机起飞

　　随着无人机能承担一系列新任务，从最后一公里送货（图9）和空中出租车，到山火防控以及警务，它们越来越被广泛接受，并将在不久的未来无处不在。无人机和无人驾驶飞行器（UAV）正在接近一个转折点，如果市场继续增长，无人机的制造量增多将很快有利于提高塑料注射成型的经济性，以取代当前的材料和生产方法，这可能为注塑机制造商带来巨大的潜力。例如，无人机的底盘由铝质等材料换成注塑底盘成为了一种趋势，这种转变提供了大多数业内人士都耳熟能详的“以塑代钢”之好处：重量更轻、零件整合、组装更容易，还有其它的一些好处，包括能够涂装，从而带来更好的耐化学性和耐热性。

　　无人机的螺旋桨即桨叶，其快速旋转产生的升力会把无人机带到空中。螺旋桨是无人机的动力系统之一，一般由塑料制成，高端的螺旋桨有的由高强度复合材料制成。伯乐塑机公司研发的碳纤产品智能成型线CIML(Carbon-Fiber ProductsIntelligent Molding Line)，是为汽车轻量化量身打造的纤维成型技术解决方案。这是长碳纤维增强热塑性复合材料在线直接生产制品的一种工艺技术，如今也已应用于生产无人机的叶片，同一产品不同工艺减重65% 以上，是无人机轻量化技术的利器。新技术在增加高刚性的同时减轻了机身重量，可以实现速度与续航的大幅提升。伯乐机器BL520DK/CIML2500（图10）曾为大疆公司生产PA6+CF（碳纤）材料的工业无人机叶片，模具1 出2，叶片尺寸700mmX75mm，厚度渐变范围为0.1-9mm，叶片重量200g( 带水口)，成型周期为40s。

　　低空经济、未来已来

　　空中出租车、无人机送餐、农用无人机“漫步”田野、空中旅游……这些场景不再是多年前人们心中的科幻场景，而正在成为我们真真切切的现实生活。正如5月24-26 日在深圳举行的2024 第八届世界无人机大会暨国际低空经济与无人系统博览会（图11）的八字主题所为我们提示的——“低空经济、未来已来”！

　　据金融机构摩根士丹利预计，到2040 年，作为低空经济重要发展模式的城市交通（UAM）市场规模可达万亿美元，将成为中国乃至全球的新的经济增长极。这一趋势也促使了低空飞行器制造从直升机、固定翼飞行器向载人eVTOL 不断进行产品更新，由此推进低空产业不断迭代升级，这也正是新质生产力不断跃升的过程。一些塑料企业积极拓展低空经济领域，成功开发出了适用于低空经济领域的材料和飞行器零部件，为低空经济的发展提供了有力支撑。在金发科技公司于5 月21 日举行的年度股东大会上，新任总经理吴敌表示：“消费级、工业级飞行器的头部企业都是金发的核心客户。从这个角度讲，金发的材料已经在天上飞了好久了，产品已成熟应用了很多年。金发的材料方案已经为未来的低空飞行器作好了准备！”

　　低空经济造就万亿赛道，塑料从业者仰望低空，就不难寻找到最新的市场机会，接住这泼天的富贵！

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……