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低空經濟加速起飛，你準備好了嗎？
在全球“低空經濟”領域，中國是發(fā)展較快的國家之一。根據(jù)中國諮詢企業(yè)賽迪顧問的數(shù)據(jù)顯示，2023年，中國低空經濟的市場規(guī)模達到5,059.5億元人民幣，增速高達33.8%。中國民航局預測，到2025年，中國低空經濟的市場規(guī)模將達到1.5萬億元，預計到2035年可望達到3.5萬億元，未來的發(fā)展?jié)摿κ挚捎^。
文章來源：雅式橡塑網（www.AdsaleCPRJ.com）
低空經濟是一種新型經濟模式，主要在1,000米以下的空域中，通過各種飛行器開展多樣化經濟活動，如載客、送貨、測量和救援等。在技術創(chuàng)新和產業(yè)融合的帶動下，低空經濟成為了經濟增長的新動力。
推動這經濟模式冒起的產業(yè)包括製造、農業(yè)、物流、旅遊和應急救援等，同時也刺激了上下游供應鏈對動力電池、創(chuàng)新材料、通信系統(tǒng)等的需求，被視為培育和壯大新質生產力的重要引擎。
在農業(yè)應用中，無人機被用來播種、噴灑農藥、灌溉農田、監(jiān)測資訊等，具有精度高、效率高的優(yōu)勢，而且不受地形條件限制，有利於農作物的大規(guī)模生產。
在中國，物流企業(yè)已在深圳、上海等城市開通了配送航線，無人機快遞、送餐服務正融入大眾生活。根據(jù)深圳市交通運輸局的統(tǒng)計資料，2023年新開通的無人機航線達77條，累計開通航線共156條，完成的載貨無人機飛行次數(shù)超過60萬架次。
在低空飛行器中，電動垂直起降飛行器（eVTOL）、小型無人機和部分輕型飛機等均由電機驅動。為了增強減重、提高安全性和延長續(xù)航時間，這些飛行器需要更輕、更強、更耐腐蝕的材料。熱塑性複合材料憑藉其優(yōu)越的性能，成為推動低空經濟發(fā)展的關鍵，應用前景廣闊。
熱塑性複合材料是基於熱塑性樹脂為基體，並通過增強材料包括碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維等來增強力學性能的複合材料。與熱固性複合材料相比，熱塑性複合材料普遍具備更強的抗衝擊性和更大的韌性，而且製造過程也更加靈活。
根據(jù)市場調研公司Stratview Research的數(shù)據(jù)顯示，預計eVTOL對熱塑性複合材料的需求將大幅增長，從2024年約500噸激增至2030年的約11,750噸，六年間增長約22.5倍。
碳纖維增強熱塑性複合材料因其輕量、高強度、耐高溫和耐腐蝕等特性，已成為低空飛行器製造的主要材料。與傳統(tǒng)的鋼、鋁合金和鈦合金相比，碳纖維複合材料在相同重量下的拉伸強度可高九倍以上，彈性模量可達到四倍以上，因此成為金屬材料的有效替代品。
碳纖維複合材料還具備良好的可成型性，能夠滿足各種複雜設計需求，例如：eVTOL的外形和結構要求多樣化，還要兼顧美學、安全性和空氣動力學等方面。
Stratview Research指出，eVTOL中有超過90%的複合材料均為碳纖維複合材料，主要應用於機身、翼面和螺旋槳等關鍵部件，其占比高達75-80%。
Samson Sky公司決定在Switchblade飛行汽車上使用碳纖維增強熱塑性樹脂基複合材料（CFRTP）。這種材料具有可回收且無毒環(huán)保的特點，相比傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂基複合材料，其生產過程中產生的廢料可以回收並用於非結構部件的生產，有效減少了製造過程中的浪費。小鵬匯天是中國eVTOL主要的廠商之一，旗下“旅航者X2”系列的槳葉便採用碳纖維鋪層結構，即使受硬物碰撞也只會劃傷表面，不影響飛行安全。X2的起落架主要以碳纖維和玻璃纖維作為材料，碳纖維確保部件的強度，而玻璃纖維則提供減震緩衝所需要的韌性。
適合應用於低空飛行器的複合材料不僅包括碳纖維複合塑料，還涵蓋了玻璃纖維複合塑料、芳綸纖維複合材料和泡沫塑料等多種材料。
玻璃纖維增強熱塑性複合材料具有輕質、電氣絕緣性佳、耐腐蝕和透波率高等優(yōu)良特性，因此在航空領域被廣泛應用於需要優(yōu)異透波性能的部件，例如雷達罩和整流罩。
在低空飛行器中，玻璃纖維增強複合材料主要用於機身和翼面等結構部件，同時，雷達罩和整流罩也常採用這種複合材料。
芳綸纖維增強熱塑性複合材料具有超高強度、高模量、耐高溫、重量輕、尺寸穩(wěn)定、防輻射和高透波率等優(yōu)良性能，常被用作航空高端裝備的關鍵輕質材料，特別適用於需要承受負荷和具備優(yōu)異透波性能的結構部件。
航空領域廣泛採用芳綸紙蜂窩複合材料中，以芳綸纖維紙為主要原料，仿生自然界中蜂巢的獨特結構，經過精密加工而創(chuàng)造出極為輕質且強度極高的夾芯複合材料，外層則由碳纖維增強塑料等複合材料製成。
此外，其他夾芯複合材料如泡沫塑料，因其低密度、緩衝減震、隔音吸音等獨特性能，也被應用於低空飛行器的內部結構。常用的泡沫塑料包括聚氨酯（PU）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）。
2023年12月，中國將低空經濟列入國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)。2024年，政府對低空經濟的相關發(fā)展提出了明確要求。目前，中國已有約30個省將發(fā)展低空經濟寫入政府工作報告或出臺相關政策。
其中，深圳有“無人機之都”的稱號，其低空經濟關鍵供應鏈完整，在新能源、新材料、高端裝備和儀器製造等領域具備優(yōu)勢。到2026年，深圳將建成1,200個以上低空起降設施，並在未來三年建設上萬個新通信基站，實現(xiàn)全市也有起降點和運營航線全覆蓋的低空信息網路。
迎來重大新機遇的同時，低空經濟的發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)，例如：空域管理、飛行安全和相關法規(guī)的尚待完善。對橡塑行業(yè)而言，隨著低空飛行器應用領域的擴展，材料性能的要求也將不斷提升，材料研發(fā)需要持續(xù)創(chuàng)新，才能適應低空經濟的發(fā)展。
