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低空經濟行業:低空經濟構築空中新絲路,創新驅動打開産業新篇章

作者:未來智庫

(報告出品方/作者:長城證券,侯賓、姚久花)

技術創新+政策引領,促進低空産業帶來經濟新增長

低空經濟的定義

低空空域,通常是指距正下方地平面垂直距離在1000米以内的空域,根據不同地區特點和實際需求可延升至 3000米以下的空域。

低空經濟作為戰略性新興産業,科技含量高、創新要素集中,具有産業鍊條長、應用場景複雜、使用主體多元、 涉及部門和領域多等特點,既包括傳統通用航空業态,又融合了以無人機為支撐的低空生産服務方式,通過信 息化、數字化管理技術賦能,與更多經濟社會活動相融合,形成了一種容納并推動多領域協調發展的極具活力 和創造力的綜合經濟形态。

低空經濟既包含通航、警用和軍用等傳統領域,也包括使用電動垂直起降飛行器(eVTOL)為主的城市空中交 通(UAM)等新興應用場景。通用航空是低空經濟的主體産業,無人機産業将是未來低空經濟的主導産業,兩 者結合的城市空中交通UAM是發展熱點,eVTOL則是UAM的主流形式。

低空經濟産業構成

低空經濟逐漸以“航空+”的形式與多應用場景結合,核心是航空器與各産業的“組合式”經濟形态,如“航空 +農林”、“航空+體育”、“航空+電力”、“航空+公安”等。

根據深圳市寶安區低空無人系統協會分類,低空經濟作為綜合體主要包括低空航空器制造(飛行器制造)、低 空飛行、低空保障、低空綜合服務的四大闆塊。低空制造包含航天器、無人機以及相應零部件在内;低空飛行 包含生産作業、公共服務、航空消費等各類低空飛行活動;低空保障則提供包括基礎設施建設、低空空域管控 等一系列保障措施;綜合服務為支援低空經濟發展的地面服務類工作。

低空經濟行業多場景應用,開拓商業化發展新動力

近年來數字經濟逐漸作為全球經濟發展的支柱,低空經濟作為新興發展方向也将與數字經濟融合發展,結合雲計算、 5G、AI等技術為低空經濟産業數字化發展提供動力。低空經濟以低空網絡為依托,以無人駕駛航空器(UAV)産業 為核心,建構涵蓋城市管理、快遞物流、地理測繪、農林植保、應急救援等領域的經濟體系。

在商業化應用場景中,eVTOL、無人機和城市空中交通(UAM)為代表的新通航産業也是低空經濟産業的重點方向。 “低空經濟+”概念将與旅遊、物流、消防、巡檢、農業等生活場景相結合,帶動社會航空服務性飛行活動市場不 斷發展。

政策端-國家政策多方推動,提振低空經濟行業發展信心

2009年以來,國務院、民航局等部門釋出多項關于低空空域、通用航空業、無人機等低空經濟産業相關政策規劃,并 在2024年首次将低空經濟寫入政府工作報告。4月17日國務院新聞辦公室釋出會上,國家發展改革委政策研究室主任 金賢東表示,低空經濟作為一種極具發展潛力的戰略性新興産業,低空經濟不僅能驅動科技創新,還是新質生産力的 典型代表,對大陸經濟社會高品質發展具有深遠的影響。積極穩妥地推動低空經濟的發展,既符合創新驅動發展戰略 的要求,又能為大陸經濟開辟新的增長極,其未來發展意義重大且前景光明。

eVTOL及無人機多場景發展,産業融合引領發展新風口

eVTOL的定義

eVTOL即Electric Vertical Take-off and Landing,電動垂直起降(載人)飛行器。 VTOL的概念自二戰中直升機技術的 成熟而逐漸得到關注,二戰後一度有電動化改裝直升機的廣泛讨論和嘗試。現代eVTOL概念興起源于2009年,NASA發 布了Mark Moore的博士論文《NASA海鹦電動尾坐式VTOL飛機概念》(NASA Puffin Electric Tailsitter VTOL Concept)Puffin。 Mark Moore提出的電動驅動的高可靠性和效率、低發動機重量和維護、低冷卻阻力和體積要求、非 常低的噪音和振動水準,以及零排放等現代eVTOL設計理念得到了廣泛傳播。

eVTOL和EV純電動汽車一樣為純電驅動,不需跑道就可以完成垂直起飛和降落動作。同時也可載人,每次充滿電可同 時搭載至多4-5位乘客以時速400公裡以上的速度完成300公裡的短途飛行。其靈感來自軍用固定翼飛機垂直起降技術 VTOL。後來,交通電動化領域提出eVTOL概念,重點在于動力系統方面的技術替代。eVTOL也将為未來的城市空中交 通(UAM)帶來了革命性的變革。

eVTOL的發展曆程

歐美國家較早提出eVTOL概念,eVTOL概念的真正出現,來自于美國國家航空航天局NASA在2009年釋出的關于Puffin eVTOL的CG動畫視訊。随後,Joby等先驅企業開始成立并緻力于eVTOL技術的研發。 2014年,美國直升機國際協會 和航空宇航協會正式引入eVTOL概念,進一步推動了其在全球範圍内的認知度。2016年UBER釋出eVTOL白皮書,開始 加速行業發展。

相較于海外,大陸eVTOL領域的發展起步較晚,2019年億航智能上市,但國内航空器、飛行器行業仍未呈現加速發展 迹象。近年來,大陸政府高度重視eVTOL行業的發展,并出台了相關政策規劃其未來發展,并鼓勵企業加強技術研發 和商業化營運。同時,大陸還在建設相關的産業生态和基礎設施,以支援eVTOL行業的發展,不斷完善低空飛行管理 體系。

無人機市場占有率較低,低空經濟或将帶動長期增長

低空經濟的應用場景既包括傳統通用航空業态,又融合了以無人機為支撐的低空生産服務方式。在工業、農業、服務 業等領域都有廣泛應用,包含低空快遞物流、旅遊觀光、應急救援、城市管理、航空運動等場景。航天時代飛鵬副總 經理魏雅川稱,無人機是低空經濟戰略新興産業的重要組成部分,得到地方政府和無人機營運相關方密切關注,對無 人機場景落地的期待和認可度越來越高,無人機産業的發展也能為營運方和各地政府帶來現實收益。

根據中商産業研究院資料顯示,2022年中國低空經濟産業收入中,航空器制造業務收入占比高達80%+,其次是飛行 業務與保障業務;無人機業務在低空經濟産業中占比僅16%,有人機占比仍然較大。未來随着低空經濟産業的發展, 無人機行業或将不斷提升占有率。

農業、物流、安防等應用場景新風口帶動無人機産業穩定發展

從民用無人機在各大行業應用的成熟度及市場空間看,市場發展趨勢逐漸從娛樂消費端的需求轉向農林植保、測繪與 地理資訊、城市物流、應急管理等市場,且産品相對成熟,未來将保持穩定增長。根據Grand View Research、 Technavio等資料顯示,預計至2030年全球範圍内無人機應用市場規模較大的是地理測繪、能源管理、能源巡檢三大 場景,市場規模分别為375/330/300億美元;農業市場規模約為225億美元,物流市場規模約為150億美元。

伴随中國智慧城市建設程序的加快,城市管理、交通、能源等場景下,無人機安防、巡檢、救援、無人值守等應用将 成為重要增長極;快遞物流市場潛力巨大,但目前仍處于特定場景的小規模商用,在突破技術、商用模式、安全等瓶 頸後,未來市場潛力有望實作快速增長。

通感一體—打造低空網絡通信與感覺融合架構

通感一體打造低空網絡空間立體化覆寫

無人機在低空場域的飛行活動、監管活動都需要場域内網絡設施的支援,雷達、攝像、追蹤技術等都較正常航空器的 精度、範圍都有更高的要求。低空産業不斷發展,将産生大密度、高頻次、多類型的低空飛行活動,當下基于傳統雷 達技術的單站監控方式能力有限,難以發現“低慢小”目标;同時規模化的低空飛行活動監控需求較高,目前攝像監 控技術可監控範圍有限,對光照、距離等要求較高。

傳統無線網絡以地面為主要目标,低空資訊網絡需要進行空間立體覆寫。同時,低空經濟随着行業發展呈現與數字化、 資訊化相結合的趨勢,硬體、軟體、通信鍊路等方面需要多方聯合,是以對低空網絡的廣域連續覆寫提出了更高的要 求,打造帶動低空經濟行業高品質發展的基礎。

低空網絡依托蜂窩移動通信網絡、物聯網、雲計算等基礎設施,形成通信、感覺、計算一體化的智能互聯低空數字化 服務體系,并以實作“泛在連接配接、全域感覺、智能計算”為目标,打通從生活活動、商業活動到監管活動全方位管理 方案。

通感波形發展更新,不斷完善通信感覺一體化架構

在建構通感一體的過程中,感覺目标的散射特性、針對不同應用場 景、不同尺寸的目标以及不同距離感覺都需要考慮實際場景需求以 及仿真程度,來達到真實情況下的感覺效果。

根據《中國電信2024通感一體低空網絡白皮書》顯示,通感波形的 設計需要同時考慮通信性能和感覺性能,合适的波形設計能夠提高 感覺的精度和通信的效率。一種簡單的通感波形發送方式是采取時 分、頻分、空分等方式實作通信和感覺波形的分集發送。但這種方 式資源利用效率較低。為了提高資源使用率,可以将通信和感覺功 能內建到同一種波形中。

此外,通信感覺一體化需要對現有通信幀結構進行重新設計。目前, 新空口(NR)幀結構配置主要考慮資訊傳輸需求,包含上行傳輸、下 行傳輸和靈活傳輸三種傳輸模式。然而,随着通信感覺一體化技術 的發展與新興業務的不斷湧現,感覺能力将逐漸成為移動通信系統 的内生能力。是以,新的通感一體幀結構設計需要綜合考慮通信性 能與感覺性能的需求,特别是感覺頻段、感覺業務場景、感覺精度、 及時性、幹擾及裝置能力等特點。

大陸低空經濟市場空間廣闊,有望成為推動經濟增長新動力

從整體市場規模來看,賽迪在2024年4月1日釋出《中國低空經濟發展研究報告(2024)》,據賽迪測算,2023 年中國低空經濟規模達到5059.5億元,增速高達33.8%。2023年,低空經濟的規模中,中低空飛行器制造與低空營運服務占據顯著地位,其貢獻比例接近55%,成為推 動低空經濟發展的重要引擎。同時,圍繞供應鍊、生産服務、消費、交通等經濟活動所産生的貢獻也極其可觀, 達到将近40%。 低空基礎設施與飛行保障的發展潛力尚未完全釋放。随着低空飛行活動的日益頻繁,低空基礎設施的投資拉動效 應正逐漸顯現。據賽迪樂觀預測,到2026年,低空經濟規模有望實作重大突破達到10644.6億元,成為推動經濟 增長的新動力。

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(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

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