在新質(zhì)生產(chǎn)力下，新能源產(chǎn)業(yè)與低空經(jīng)濟(jì)的耦合發(fā)展對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要。這種耦合不僅能夠推動(dòng)新能源技術(shù)在低空領(lǐng)域的應(yīng)用，還能夠借助低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為新能源產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟新的市場(chǎng)需求和發(fā)展空間。兩者相互促進(jìn)，共同推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供有力支撐。主要針對(duì)新質(zhì)生產(chǎn)力下新能源產(chǎn)業(yè)與低空經(jīng)濟(jì)的跨界耦合發(fā)展進(jìn)行探討。

一、市場(chǎng)需求是產(chǎn)業(yè)耦合的外部驅(qū)動(dòng)力

1.1低空經(jīng)濟(jì)巨大增長(zhǎng)潛力為新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造新機(jī)遇低空經(jīng)濟(jì)作為新質(zhì)生產(chǎn)力代表之一，具有產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、輻射面廣、成長(zhǎng)性和帶動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

從競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)來(lái)看，通用航空是低空經(jīng)濟(jì)的主體產(chǎn)業(yè)，無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)是低空經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。通用航空領(lǐng)域主要由航空領(lǐng)域的國(guó)有大型企業(yè)集團(tuán)主導(dǎo)，主要企業(yè)有中航工業(yè)、航發(fā)動(dòng)力與中直股份等；無(wú)人機(jī)領(lǐng)域主要企業(yè)有大疆、中航無(wú)人機(jī)與航天彩虹等。

1.2新能源產(chǎn)業(yè)為低空經(jīng)濟(jì)快速崛起提供強(qiáng)勁支持低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游和下游3個(gè)部分。上游包括研發(fā)體系、原材料及核心零部件領(lǐng)域。研發(fā)體系包括各種工業(yè)軟件，原材料包括鋼材、鋁合金、高分子材料等，核心零部件包括芯片、電池、電機(jī)等。中游包括低空產(chǎn)品、載荷與地面系統(tǒng)。下游是低空經(jīng)濟(jì)與各種產(chǎn)業(yè)的融合。

上游原材料及核心零部件環(huán)節(jié)，低空飛行器需使用鋰、鎳、鈷等金屬元素，而新能源產(chǎn)業(yè)上游礦業(yè)公司經(jīng)多年高速發(fā)展，供應(yīng)體系完善，各細(xì)分領(lǐng)域分工明確，產(chǎn)能充足。電池及動(dòng)力系統(tǒng)是低空飛行器核心部件，得益于新能源產(chǎn)業(yè)的多年發(fā)展，中國(guó)電池和電機(jī)、電控技術(shù)全球領(lǐng)先，可規(guī)?；w移至低空飛行器產(chǎn)業(yè)鏈。以電動(dòng)化為例，新能源汽車在電池、電機(jī)、電控等領(lǐng)域積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可遷移至eVTOL（ElectricVerticalTake-offandLanding，電動(dòng)垂直起降航空器）等電動(dòng)航空器，相關(guān)基礎(chǔ)配套、補(bǔ)貼措施和制度建設(shè)亦有較好的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚪梃b，在先進(jìn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上低空經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目有望更好更快落地。

二、綠色化與電動(dòng)化是產(chǎn)業(yè)耦合的內(nèi)生動(dòng)力

2.1綠色化：促進(jìn)綠色航空目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

2021年12月，中國(guó)民用航空局相繼發(fā)布《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”民航綠色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，將建設(shè)“綠色航空”作為中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)之一。

新能源飛行器改變了傳統(tǒng)飛行器的設(shè)計(jì)思路，從綠色環(huán)保和高效節(jié)能理念出發(fā)，極大地提高了飛行器的環(huán)保性、舒適性及經(jīng)濟(jì)性，代表了飛行器技術(shù)的發(fā)展方向。電動(dòng)飛機(jī)可減少49%～88%的CO2排放量（電池生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放也計(jì)算在內(nèi)）。

以eVTOL為代表的城市空運(yùn)發(fā)展迅速，是綠色航空的重要體現(xiàn)。將氫能應(yīng)用于新型低空飛行器有助于加快實(shí)現(xiàn)零碳排放飛行，還能利用壓縮氫能的高能量密度優(yōu)勢(shì)。因此，氫燃料電池推進(jìn)是航空碳減排的重點(diǎn)研究方向。

2.2電動(dòng)化：低空經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新的重要任務(wù)

從政策層面看，2024年3月頒布的《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案（2024—2030年）》提出的重點(diǎn)任務(wù)之一是“以電動(dòng)化為主攻方向，兼顧混合動(dòng)力、氫動(dòng)力、可持續(xù)燃料動(dòng)力等技術(shù)路線，加快航空電推進(jìn)技術(shù)突破和升級(jí)”。

從技術(shù)及應(yīng)用層面看，新能源推進(jìn)技術(shù)具有節(jié)能減排和降噪等多重優(yōu)點(diǎn)，是航空業(yè)未來(lái)的主要發(fā)展方向。由中航通用飛機(jī)有限責(zé)任公司自主研制的AG60E電動(dòng)飛機(jī)已完成首次飛行，為電動(dòng)飛機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和現(xiàn)役固定翼飛機(jī)電動(dòng)化改裝積累了經(jīng)驗(yàn)。

三、新能源產(chǎn)業(yè)與低空經(jīng)濟(jì)跨界耦合的主要模式

3.1低空經(jīng)濟(jì)擴(kuò)容儲(chǔ)能新市場(chǎng)

3.1.1新市場(chǎng)推動(dòng)航空電池企業(yè)再起飛

eVTOL電池價(jià)值高，且是易耗品，空間潛力大。根據(jù)摩根士丹利預(yù)計(jì)，全球eVTOL行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模2030年達(dá)3×1011美元，按照10%的比例計(jì)算，由此帶動(dòng)的全球動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模約3×1010美元。根據(jù)國(guó)聯(lián)證券測(cè)算，至2030年中國(guó)eVTOL累計(jì)電池需求量為3.9GW·h，按照電池電價(jià)3000元/（kW·h）計(jì)算，前裝市場(chǎng)空間超百億元。在此巨大藍(lán)海市場(chǎng)刺激下，國(guó)內(nèi)以寧德時(shí)代、國(guó)軒高科為代表的先入頭部企業(yè)紛紛在電動(dòng)航空電池領(lǐng)域進(jìn)行深度布局。

現(xiàn)有技術(shù)水平背景下，倍率性能對(duì)循環(huán)壽命的制約將推動(dòng)eVTOL電池向耗材方向轉(zhuǎn)變，較高的更換頻率或有望衍生出更為龐大的eVTOL電池市場(chǎng)，布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的廠商也有望因此迎來(lái)更大發(fā)展空間。

3.1.2應(yīng)用新要求驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)固態(tài)化升級(jí)

在eVTOL等低空交通工具中，電池直接影響續(xù)航里程、飛行速度、載重能力等關(guān)鍵指標(biāo)，還需滿足“三高一快”的要求，即高安全性、高能量密度、高功率和快充?！毒G色航空制造業(yè)發(fā)展綱要（2023—2035年）》已明確提出滿足電動(dòng)航空器使用需求和適航要求的400W·h/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn)。

目前固態(tài)電池的能量密度在400W·h/kg以上且放電倍率性能優(yōu)異，最新實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池產(chǎn)品已可達(dá)5C（C為電池充放電能力倍率）6000次循環(huán)。業(yè)內(nèi)已有多家廠商積極推動(dòng)（半）固態(tài)/鋰金屬電池在eVTOL領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.2氫能與低空經(jīng)濟(jì)共筑綠色航空新跑道

3.2.1政策導(dǎo)向

2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》，明確提出“積極探索燃料電池在船舶、航空器等領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)大型氫能航空器研發(fā)”。未來(lái)5年國(guó)內(nèi)氫燃料電池?zé)o人機(jī)保有量有望超3×104架。

2023年10月，工業(yè)和信息化部等四部門(mén)發(fā)布《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要（2023—2035年）》，提出到2025年，電動(dòng)通航飛機(jī)投入商業(yè)應(yīng)用，eVTOL實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)運(yùn)行，氫能源飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)完成可行性驗(yàn)證。

3.2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)

鋰電池與燃料電池組并聯(lián)提供混合動(dòng)力，不但可以彌補(bǔ)燃料電池系統(tǒng)功率密度低的不足，而且可以解決鋰電池能量密度較低的問(wèn)題，延長(zhǎng)續(xù)航里程。

3.2.3商業(yè)化運(yùn)用

受技術(shù)挑戰(zhàn)、基礎(chǔ)設(shè)施不健全、政策法規(guī)不完善等限制，氫鋰混動(dòng)和氫燃料電池民用航空器推進(jìn)緩慢，中國(guó)已有產(chǎn)品布局的公司包括氫航科技（非上市）及億維特等。

3.3低空經(jīng)濟(jì)支撐光伏全周期精細(xì)化運(yùn)作

3.3.1低空經(jīng)濟(jì)助力光伏電站全周期高效精準(zhǔn)運(yùn)作

在全球能源低碳化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，光伏發(fā)電發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。以往檢測(cè)方法以人工巡檢為主，這種方法在巡檢異常狀態(tài)光伏組件時(shí)存在定位難度大、工作效率不理想及運(yùn)維成本難以控制等不足[4]。為了有效提高工作效率，需將運(yùn)行維護(hù)成本控制在合理范圍內(nèi)，提高光伏發(fā)電運(yùn)維質(zhì)量。基于能源互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)的支持，智能化巡檢運(yùn)維手段應(yīng)運(yùn)而生，與傳統(tǒng)人工巡檢相比具有以下優(yōu)勢(shì)。

1）高效快速。無(wú)人機(jī)光伏巡檢可大幅度減少巡檢時(shí)間和人力成本，同時(shí)無(wú)需對(duì)光伏電站進(jìn)行停電維護(hù)，降低了光伏電站的經(jīng)濟(jì)損失。

2）安全可靠。傳統(tǒng)光伏巡檢需要人員進(jìn)入電站內(nèi)部，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。而無(wú)人機(jī)光伏巡檢可避免人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，保障了工作人員的安全。

3）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。無(wú)人機(jī)光伏巡檢可通過(guò)高清攝像頭、紅外傳感器等設(shè)備對(duì)光伏設(shè)備進(jìn)行全面準(zhǔn)確檢測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備的故障和缺陷。

3.3.2光伏電源為低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)備提供清潔能源

光伏電源可為無(wú)人機(jī)充電站提供清潔能源，尤其在偏遠(yuǎn)地區(qū)或缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的地方，光伏電源可為無(wú)人機(jī)提供充電服務(wù)，促進(jìn)無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用。發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)需要建設(shè)大量的通信基站，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)。光伏電源可為這些基站提供穩(wěn)定電力，降低了對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴程度。

光伏供電低空設(shè)備促進(jìn)了分布式能源管理解決方案的發(fā)展。這些解決方案可以優(yōu)化能源使用，提高能源利用效率。

低空經(jīng)濟(jì)與光伏產(chǎn)業(yè)的影響是雙向的，體現(xiàn)在技術(shù)應(yīng)用、能源供應(yīng)、綠色經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)需求等方面。兩者的協(xié)同發(fā)展不僅可以提高光伏電站的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益，還有利于環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展。

3.4發(fā)展趨勢(shì)

實(shí)現(xiàn)凈零碳排放已逐漸成為全球共識(shí)?！半p碳”目標(biāo)下，綠色化推動(dòng)電動(dòng)化，新能源與低空經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展是必然趨勢(shì)。

受低空經(jīng)濟(jì)和航空行業(yè)減排的雙重推動(dòng)，電動(dòng)飛機(jī)成為一種趨勢(shì)。作為電動(dòng)航空的重要組成部分，eVTOL行業(yè)將快速崛起。全球eVTOL行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模2025年將達(dá)到3.5×1010美元，2030年增至3×1011美元。

柔性太陽(yáng)能電池、高效氫燃料電池、綠色能源動(dòng)力改裝、光儲(chǔ)氫混合能源無(wú)人機(jī)等方面的技術(shù)突破是未來(lái)新能源產(chǎn)業(yè)與低空經(jīng)濟(jì)耦合的關(guān)鍵。

四、結(jié)束語(yǔ)

新能源產(chǎn)業(yè)與低空經(jīng)濟(jì)跨界耦合發(fā)展模式的產(chǎn)生充分印證了“新質(zhì)生產(chǎn)力就是綠色生產(chǎn)力”的創(chuàng)新理論。隨著航空業(yè)綠色化、電動(dòng)化趨勢(shì)的推進(jìn)以及政策驅(qū)動(dòng)，該模式已在業(yè)界得到成功應(yīng)用。低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)新型儲(chǔ)能電池固態(tài)化升級(jí)、光伏產(chǎn)業(yè)從存量投入轉(zhuǎn)向全周期精準(zhǔn)運(yùn)作以及氫燃料電池的應(yīng)用提出了更高要求，為新能源產(chǎn)業(yè)先入企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了新機(jī)遇，同時(shí)技術(shù)創(chuàng)新也為低空經(jīng)濟(jì)的加速產(chǎn)業(yè)化提供了新動(dòng)能。(作者：韓強(qiáng))