中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近年來(lái),低空經(jīng)濟(jì)作為新興經(jīng)濟(jì)形態(tài),展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α5涂战?jīng)濟(jì)是指利用低空空域資源和航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),開展多場(chǎng)景低空飛行活動(dòng)并帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的綜合經(jīng)濟(jì)形態(tài),對(duì)加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。
01
低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展
低空經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)以下四方面特點(diǎn)。
低空經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng),應(yīng)用場(chǎng)景多。產(chǎn)業(yè)鏈條主要包括航空器制造、飛行服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)等。低空應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)覆蓋城市空中交通、低空物流、低空旅游與娛樂、基礎(chǔ)設(shè)施巡檢與維護(hù)、安全監(jiān)控與應(yīng)急救援等多種場(chǎng)景,并進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、賦能水平不斷提升。例如,農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)的作業(yè)效率是傳統(tǒng)人工噴藥的30倍以上,可減少農(nóng)藥使用量30%—50%,而且無(wú)人機(jī)噴灑均勻,能節(jié)水80%左右。
表1:低空經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場(chǎng)景一覽表
低空經(jīng)濟(jì)政策支持力度較大,2024年全國(guó)兩會(huì)把“低空經(jīng)濟(jì)”作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)引擎寫入《政府工作報(bào)告》;黨的二十屆三中全會(huì)明確提出要發(fā)展通用航空和低空經(jīng)濟(jì),強(qiáng)調(diào)做好國(guó)家空中交通管理工作;2024年3月工信部等四部門發(fā)布《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024—2030年)》提出,到2030年,基本建立通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式;2024年以來(lái)有29個(gè)省通過(guò)產(chǎn)業(yè)支持與補(bǔ)助、產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)、科技創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)制定等措施,促進(jìn)低空經(jīng)濟(jì)的多元化和規(guī)?;l(fā)展。
低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì),主要產(chǎn)品包括eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)、無(wú)人機(jī)、直升機(jī)等。無(wú)人機(jī)方面,根據(jù)用途可劃分為軍用無(wú)人機(jī)和民用無(wú)人機(jī),其中民用無(wú)人機(jī)已經(jīng)成為中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力機(jī)型。eVTOL受政策驅(qū)動(dòng)及頭部公司適航取證進(jìn)程提速影響,行業(yè)正在商業(yè)化,多家企業(yè)計(jì)劃在2025—2026年完成適航取證并投入運(yùn)營(yíng)。我國(guó)已經(jīng)具備完備的產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié),涵蓋原材料供給、關(guān)鍵零部件制造、整機(jī)裝配和服務(wù)配套等。截至2024年底,全國(guó)已有超440條無(wú)人機(jī)航線;330余個(gè)城市啟動(dòng)5G-A網(wǎng)絡(luò)部署打造低空通信網(wǎng);通用航空(不含無(wú)人機(jī))飛行器保有量約為5200架,飛行量約為134.7萬(wàn)小時(shí);無(wú)人機(jī)經(jīng)營(yíng)性企業(yè)超過(guò)2萬(wàn)家,無(wú)人機(jī)駕駛員執(zhí)照超過(guò)22.5萬(wàn)本;無(wú)人機(jī)注冊(cè)數(shù)量達(dá)215.8萬(wàn)架,飛行量達(dá)2666萬(wàn)小時(shí),同比增長(zhǎng)15%。
未來(lái)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間巨大,伴隨空域資源不斷釋放和無(wú)人機(jī)、eVTOL等技術(shù)快速發(fā)展,應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展豐富,推動(dòng)市場(chǎng)需求增長(zhǎng),將成為我國(guó)繼新能源汽車之后另一個(gè)“換道超車”領(lǐng)域。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院、賽迪顧問(wèn)等機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模2025年、2030年、2035年分別將達(dá)5615億、2萬(wàn)億、5.1萬(wàn)億元,低空經(jīng)濟(jì)將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。
02
低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈用電分析
低空經(jīng)濟(jì)電氣化水平較高,呈現(xiàn)“電力為主,多種能源共存”的用能格局。低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈上游制造業(yè),以及下游通信及服務(wù)保障等領(lǐng)域,其用能基本為全電化。飛行用能類型主要包括電能、燃油和其他清潔能源,其中電能在低空經(jīng)濟(jì)中的占比約為60%,小型物流無(wú)人機(jī)和載人eVTOL多使用純電設(shè)備。未來(lái)仍會(huì)有部分非電飛行器設(shè)備。氫燃料電池、液氮電池具有高能量密度等優(yōu)勢(shì),能夠提供更強(qiáng)的續(xù)航能力,在特殊使用場(chǎng)景下可替代純電設(shè)備。2025年2月,國(guó)內(nèi)首架噸級(jí)液氮燃料電池動(dòng)力無(wú)人機(jī)試飛成功,標(biāo)志著液氮在低空經(jīng)濟(jì)場(chǎng)景中應(yīng)用可行。
伴隨技術(shù)突破,電能優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯。一是電池續(xù)航門檻將被跨越。由于面向城市空中交通的eVTOL至少需要達(dá)到400Wh/kg,目前成熟的eVTOL電池能量密度僅有285Wh/kg,電池技術(shù)限制了其應(yīng)用場(chǎng)景和使用頻率。近期400Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn),實(shí)現(xiàn)500Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證,飛行器續(xù)航能力逐步提升。二是運(yùn)輸效率優(yōu)勢(shì)明顯。空中飛行平均速度比地面交通快,飛行的時(shí)間效率優(yōu)勢(shì)明顯。電動(dòng)飛行器在城市中可以實(shí)現(xiàn)垂直起降,避免地面交通的擁堵,提高了運(yùn)輸效率。例如,中信海直大灣區(qū)低空短途運(yùn)輸航線“深圳—珠海段”正式開通,將深圳到珠海的通勤時(shí)間由駕車2小時(shí)左右縮短至20分鐘。根據(jù)《中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)報(bào)告(2024)》測(cè)算,對(duì)于一段駕車需74分鐘的40千米的通勤,空中飛行時(shí)間僅為10分鐘,其平均速度比地面交通快5倍。三是經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步凸顯。根據(jù)麥肯錫的預(yù)測(cè),電動(dòng)飛行器的總運(yùn)營(yíng)成本顯著低于燃油飛行器。例如,Joby S2電動(dòng)垂直起降飛行器的運(yùn)營(yíng)成本約為0.86美元/座位/英里,而傳統(tǒng)燃油直升機(jī)的運(yùn)營(yíng)成本為6—8美元/座位/英里。未來(lái)電動(dòng)飛行器的購(gòu)置成本有望進(jìn)一步降低。
目前低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的總體電量需求釋放有限。低空經(jīng)濟(jì)“起飛”需要遵循市場(chǎng)漸進(jìn)過(guò)程規(guī)律,資質(zhì)認(rèn)證、空域開放、試驗(yàn)區(qū)擴(kuò)圍環(huán)節(jié)仍在推進(jìn),大規(guī)模商業(yè)化尚待時(shí)日。低空經(jīng)濟(jì)是一個(gè)綜合性經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài),帶動(dòng)上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,激發(fā)用電量增長(zhǎng)。從飛行用電看,國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航電系統(tǒng)等核心技術(shù)有待成熟,低空經(jīng)濟(jì)用電設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施(通用機(jī)場(chǎng)、充電設(shè)施等)不足,導(dǎo)致應(yīng)用場(chǎng)景普及率較低。因此,目前飛行用電的規(guī)模尚不能充分釋放。從基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)保障等用電看,由于低空經(jīng)濟(jì)起降場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施及地面服務(wù)業(yè)用電占比較小,網(wǎng)絡(luò)保障(通信網(wǎng)+感知網(wǎng)+導(dǎo)航網(wǎng)/算力網(wǎng))用電占比較大,低空通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(通感算一體低空網(wǎng)絡(luò))正處于融合階段,電量釋放相對(duì)較小。從上游制造環(huán)節(jié)看,我國(guó)已經(jīng)形成了規(guī)?;圃祗w系,涵蓋無(wú)人機(jī)、傳感器、電池、導(dǎo)航系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件的生產(chǎn),無(wú)人機(jī)出口約占全球市場(chǎng)份額的50%,用電保持增長(zhǎng)狀態(tài)。
低空經(jīng)濟(jì)總用電量將快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)低空經(jīng)濟(jì)未來(lái)將呈現(xiàn)速度加快、規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的發(fā)展態(tài)勢(shì)。伴隨技術(shù)成熟和成本下降、空域管理優(yōu)化、基礎(chǔ)設(shè)施完善、飛行器載重能力和安全性顯著提升及社會(huì)消費(fèi)升級(jí),各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將大幅增加,飛行器保有規(guī)模和飛行頻率將顯著提高,帶動(dòng)用電量增長(zhǎng)。多個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)未來(lái)作出了樂觀預(yù)判,如中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟發(fā)布的《低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》預(yù)計(jì),到2030年,我國(guó)eVTOL市場(chǎng)保有量有望突破10萬(wàn)架;《“十四五”通用航空發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》提出,到2025年,無(wú)人機(jī)物流配送網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)80%的縣級(jí)區(qū)域;根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),到2030年,全國(guó)農(nóng)用無(wú)人機(jī)保有量將達(dá)100萬(wàn)架,作業(yè)面積突破15億畝次。
低空經(jīng)濟(jì)分布呈現(xiàn)出區(qū)域集中性和集群化特點(diǎn),帶動(dòng)用電地域差異化增長(zhǎng)。低空經(jīng)濟(jì)在沿海地區(qū)和部分大城市開始推廣,主要集中在廣東、江蘇、湖南、浙江、重慶、四川、山東等省市;長(zhǎng)三角、珠三角、成渝、京津冀等區(qū)域無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了集群式發(fā)展;2024年底,中央空中交通管理委員會(huì)確定合肥、杭州、深圳、蘇州、成都、重慶等6個(gè)城市開展eVTOL試點(diǎn)。西部地區(qū)地廣人稀、資源豐富,將在物流配送、農(nóng)林植保、應(yīng)急救援等領(lǐng)域具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ粬|部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、科技水平高、市場(chǎng)需求大,預(yù)計(jì)將重點(diǎn)發(fā)展城市空中交通、高端制造等領(lǐng)域。不同地區(qū)在航空產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、科研實(shí)力、市場(chǎng)需求等方面具備不同優(yōu)勢(shì),帶動(dòng)整體低空經(jīng)濟(jì)用電快速增長(zhǎng)。
低空經(jīng)濟(jì)飛行用電呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。一是時(shí)序規(guī)律性。不同應(yīng)用場(chǎng)景的飛行器飛行規(guī)律不同,充電需求通常集中在特定季節(jié)的時(shí)間段。例如,農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)事農(nóng)時(shí)季節(jié)用電需求增加;eVTOL用于城市空中交通時(shí),其用電負(fù)荷與城市季節(jié)性時(shí)段性交通高峰呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)性。二是空間分布規(guī)律性。eVTOL的起降點(diǎn)通常分布在城市的多個(gè)區(qū)域,其用電負(fù)荷在空間上呈現(xiàn)分散的特點(diǎn);在物流運(yùn)輸場(chǎng)景中,無(wú)人機(jī)的用電負(fù)荷則集中在物流樞紐和配送站點(diǎn)。
目前低空經(jīng)濟(jì)用電的可調(diào)節(jié)潛力低,但在緊急情況下也可參與電網(wǎng)互動(dòng)。其一,飛行器用電模式與電動(dòng)汽車相似,但由于運(yùn)營(yíng)特性,其短時(shí)間內(nèi)將主要是剛性負(fù)荷資源而非作為電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源。其二,部分飛行器屬于高經(jīng)濟(jì)附加值載具,以滿足經(jīng)營(yíng)訴求為首要任務(wù),電網(wǎng)激勵(lì)機(jī)制對(duì)其吸引力不足。其三,飛行器安全要求高,頻繁與電網(wǎng)交互可能影響其電池安全性,因此飛行器向大電網(wǎng)反向送電的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力不大。其四,在緊急情況下,利用行為干預(yù)、市場(chǎng)及價(jià)格機(jī)制等手段引導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商將充電時(shí)間調(diào)整至低谷時(shí)段;引導(dǎo)低空飛行器充電站合理配置儲(chǔ)能,也可實(shí)現(xiàn)飛行用電與電網(wǎng)的互動(dòng)。
低空飛行和制造用電要求電網(wǎng)提升電能質(zhì)量。飛行器充電和制造過(guò)程對(duì)電壓及頻率穩(wěn)定性要求高。例如,無(wú)人機(jī)、航空電子設(shè)備和高精度傳感器對(duì)電能質(zhì)量的要求極為嚴(yán)格,需要電網(wǎng)企業(yè)采取高效的濾波技術(shù)和電能質(zhì)量管理措施,以保障設(shè)備的控制精度、通信質(zhì)量和運(yùn)行可靠性。
低空飛行也給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)安全隱患,亟須提前應(yīng)對(duì)。一方面,低空飛行器可能與輸電線路、鐵塔等發(fā)生碰撞,易引發(fā)短路、電弧等電網(wǎng)事故;另一方面,飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)可能受電網(wǎng)電磁場(chǎng)的影響,飛行器的通信信號(hào)也可能干擾電網(wǎng)的監(jiān)控和通信系統(tǒng),影響電網(wǎng)高空作業(yè)、巡檢維護(hù)工作,增加事故風(fēng)險(xiǎn)。因此,電網(wǎng)需提升抗干擾能力,確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
03
建議
電網(wǎng)公司可參與低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃,依據(jù)低空發(fā)展布局,開展配電網(wǎng)適應(yīng)性改造;充分利用低空飛行設(shè)備快速發(fā)展的契機(jī),助推電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展,提升電網(wǎng)狀態(tài)感知與運(yùn)維效率,助力加快電力應(yīng)急救援速度和提高供電恢復(fù)效率;利用市場(chǎng)機(jī)制、技術(shù)等手段,適時(shí)培育低空經(jīng)濟(jì)的靈活調(diào)節(jié)能力。