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低空經(jīng)濟(jì)用銅需求

發(fā)布時(shí)間:2025年7月30日 | 文章來(lái)源:先進(jìn)銅基材料 | 瀏覽次數(shù):341 | 訪問(wèn)原文

低空經(jīng)濟(jì)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表,正從政策規(guī)劃邁向規(guī)?;逃谩_@一新興領(lǐng)域以低空空域(通常指地面以上 1000 米以下)為載體,涵蓋無(wú)人機(jī)物流、eVTOL(電動(dòng)垂直起降航空器)載人運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)植保、應(yīng)急救援等多元化場(chǎng)景。

在這場(chǎng) “向天空要空間” 的經(jīng)濟(jì)變革中,銅憑借其優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐腐蝕性,成為支撐低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心材料之一。以下從技術(shù)應(yīng)用、市場(chǎng)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈布局、政策驅(qū)動(dòng)等維度,系統(tǒng)解析低空經(jīng)濟(jì)用銅需求的深層邏輯與未來(lái)趨勢(shì)。

01

銅在低空經(jīng)濟(jì)中的核心應(yīng)用場(chǎng)景


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1.1 航空器動(dòng)力系統(tǒng)
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無(wú)人機(jī)和 eVTOL 的電機(jī)依賴(lài)高純度銅(導(dǎo)電率≥58MS/m)實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換。
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例如,大疆高端無(wú)人機(jī)采用無(wú)氧銅繞組,電阻較普通銅材降低 15%,電機(jī)效率提升 8%,續(xù)航延長(zhǎng) 12%。
無(wú)人機(jī)用無(wú)刷電機(jī)?
eVTOL 電機(jī)因功率密度更高(通常為無(wú)人機(jī)的 3-5 倍),需使用特殊銅合金繞組,如德國(guó) Volocopter 的銅鎳合金繞組,在耐高溫(180℃)的同時(shí)保持高導(dǎo)電性。
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eVTOL用軸向磁通電機(jī)拆解

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鋰電池的集流體、軟連接及散熱模組均需銅材。以寧德時(shí)代研發(fā)的航空級(jí)電池為例,其銅箔導(dǎo)電層厚度僅 6 微米,但需承受 200A 以上的瞬時(shí)電流,同時(shí)通過(guò)銅合金散熱片將電池溫度控制在 45℃以下。半固態(tài)電池的泡沫銅集流體(3D 銅箔)更將銅用量降至傳統(tǒng)銅箔的 1/7,同時(shí)提升電池能量密度 15%。
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1.2?低空基建
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通用機(jī)場(chǎng)的快充樁需鋪設(shè)截面積≥50mm2 的銅纜,以滿足 eVTOL 單次充電 80kWh 的需求。蘇州的 300 米低空網(wǎng)格化管理試點(diǎn)中,充電基站的銅纜總長(zhǎng)度超過(guò) 200 公里,年用銅量達(dá) 1200 噸。
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5G-A 基站的微波傳輸部件采用銅合金波導(dǎo),信號(hào)損耗較鋁合金降低 30%;北斗導(dǎo)航地面增強(qiáng)系統(tǒng)的饋線網(wǎng)絡(luò),單基站需消耗 1.2 噸高精度銅纜。
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1.3?智能設(shè)備
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無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)、攝像頭感光線圈、eVTOL 的自動(dòng)駕駛模塊等,均依賴(lài)銅合金柔性電纜(FFC)傳輸信號(hào)。這種電纜可承受 10 萬(wàn)次以上彎折,電阻波動(dòng)小于 5%。
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盡管鋁合金在機(jī)身占比超 50%,但關(guān)鍵承力部件如起落架樞軸、旋翼軸仍需銅基復(fù)合材料。例如,楚江新材的銅鎳硅合金樞軸,強(qiáng)度較純銅提升 40%,重量卻減少 25%。
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02

需求規(guī)模與增長(zhǎng)邏輯


2.1 市場(chǎng)規(guī)模

中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì) 2025 年達(dá) 1.5 萬(wàn)億元,2035 年突破 3.5 萬(wàn)億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超 22%。其中,無(wú)人機(jī)、eVTOL、低空基建三大領(lǐng)域?qū)︺~的需求占比超 70%。

2023 年國(guó)內(nèi)注冊(cè)無(wú)人機(jī) 126.7 萬(wàn)架,預(yù)計(jì) 2030 年保有量突破 2600 萬(wàn)架。按每架工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)用銅 15kg 計(jì)算,年新增需求約 3.9 萬(wàn)噸;物流無(wú)人機(jī)因電池容量更大,單架用銅量達(dá) 25kg,若 2030 年物流無(wú)人機(jī)占比 30%,將額外貢獻(xiàn) 1.95 萬(wàn)噸需求

2023 年中國(guó) eVTOL 市場(chǎng)規(guī)模 9.8 億元,預(yù)計(jì) 2030 年產(chǎn)能超 12000架。參考新能源汽車(chē)單車(chē)用銅 70kg 的標(biāo)準(zhǔn),到2030年eVTOL 銅需求約?840 噸;若疊加充電設(shè)施,總需求將達(dá) 3840 噸。

2025 年前全國(guó)新增通用機(jī)場(chǎng)超 500 個(gè),配套充電網(wǎng)絡(luò)、通信基站等預(yù)計(jì)年用銅 10 萬(wàn)噸以上。

2.2?增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)因素

從《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》首次將低空經(jīng)濟(jì)寫(xiě)入國(guó)家戰(zhàn)略,到《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030 年)》提出萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)目標(biāo),政策推動(dòng)下低空經(jīng)濟(jì)正從試點(diǎn)走向規(guī)?;?。例如,合肥對(duì) eVTOL 適航認(rèn)證給予最高 500 萬(wàn)元補(bǔ)貼,直接推動(dòng)載人航空器商業(yè)化進(jìn)程。

電池技術(shù)突破(如寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池能量密度突破 500Wh/kg)、電機(jī)效率提升(釹鐵硼永磁電機(jī)功率密度達(dá) 5kW/kg),直接拉動(dòng)銅需求。以 eVTOL 為例,電池帶電量每增加 10kWh,銅用量相應(yīng)增加 15kg。

除物流、載人運(yùn)輸外,低空經(jīng)濟(jì)正滲透至智慧城市管理(如無(wú)人機(jī)巡檢)、農(nóng)業(yè)植保(如新疆棉花田無(wú)人機(jī)管理)、應(yīng)急救援(如深圳跨城醫(yī)療物資運(yùn)輸)等領(lǐng)域,這些場(chǎng)景對(duì)銅的需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

03

產(chǎn)業(yè)鏈布局


3.1?上游資源

中國(guó)銅精礦對(duì)外依存度超 80%,主要依賴(lài)智利、秘魯?shù)葒?guó)。2024 年全球銅礦平均品位降至 0.44%,開(kāi)采成本上升至 17,700 美元 / 噸,供應(yīng)端面臨長(zhǎng)期約束。

廢銅回收技術(shù)(如智能分揀系統(tǒng)、真空熔煉)可將再生銅純度提升至 99.997%,每噸再生銅減排 4.2 噸 CO?。預(yù)計(jì) 2030 年再生銅在低空經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用占比將達(dá) 15%,但短期內(nèi)仍以原生銅為主。

3.2?中游材料

楚江新材的銅鎳硅合金、寧波金田的 PEEK 扁線等產(chǎn)品,已應(yīng)用于無(wú)人機(jī)連接器和 eVTOL 電機(jī)。這些材料在保持高導(dǎo)電性的同時(shí),抗拉強(qiáng)度提升至 600MPa 以上。

泡沫銅(3D 銅箔)作為半固態(tài)電池集流體,可將銅用量減少 85%,同時(shí)提升電池能量密度 20%。目前,三孚新科與東峰集團(tuán)合作的泡沫銅項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)千平米級(jí)交付,某頭部電池企業(yè)訂單占比超 30%。

3.3?下游應(yīng)用

蘇州的無(wú)人機(jī)物流網(wǎng)絡(luò)通過(guò)銅纜快充系統(tǒng),將單次配送成本降低 40%,日均配送量超 2 萬(wàn)單。每架物流無(wú)人機(jī)年均消耗銅材約 18kg,年需求增量達(dá) 360 噸。

深圳 – 珠海的跨海 eVTOL 航線采用銅基復(fù)合材料充電接口,支持 5 分鐘快速補(bǔ)能,單接口年插拔次數(shù)超 1 萬(wàn)次,壽命較傳統(tǒng)接口延長(zhǎng) 3 倍。

3.4?供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)

智利、秘魯?shù)戎鳟a(chǎn)國(guó)資源國(guó)有化政策可能導(dǎo)致銅礦供應(yīng)波動(dòng)。例如,2024 年智利銅礦工人罷工導(dǎo)致全球銅價(jià)短期上漲 12%。

鋁代銅在非關(guān)鍵部件(如部分線纜)的應(yīng)用比例已達(dá) 20%,但在電機(jī)繞組、高端連接器等領(lǐng)域,銅的不可替代性仍超 90%。

04

政策支持與區(qū)域?qū)嵺`


4.1?國(guó)家戰(zhàn)略推動(dòng)

2024 年《政府工作報(bào)告》將低空經(jīng)濟(jì)列為新增長(zhǎng)引擎,《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030 年)》明確到 2030 年形成萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。政策紅利下,低空經(jīng)濟(jì)核心區(qū)(如長(zhǎng)三角、珠三角)的銅需求增速將達(dá)年均 25% 以上。

民航局發(fā)布《民用微輕小型無(wú)人駕駛航空器運(yùn)行識(shí)別最低性能要求》,推動(dòng)無(wú)人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)銅纜標(biāo)準(zhǔn)化,單套系統(tǒng)用銅量較非標(biāo)方案減少 15%。

4.2?地方試點(diǎn)

深圳:出臺(tái)全國(guó)首部低空經(jīng)濟(jì)專(zhuān)項(xiàng)法規(guī)《深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)促進(jìn)條例》,規(guī)劃 2025 年建成 500 個(gè)無(wú)人機(jī)起降點(diǎn),配套充電網(wǎng)絡(luò)需銅纜超 500 公里,年用銅量超 3000 噸。

合肥:設(shè)立 20 億元低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)基金,重點(diǎn)支持 eVTOL 電機(jī)銅合金材料研發(fā),目標(biāo) 2027 年實(shí)現(xiàn)本地銅材配套率超 60%。
寧波:打造低空安全走廊,試點(diǎn)區(qū)域的通信基站和導(dǎo)航系統(tǒng)采用高純度銅材,信號(hào)傳輸穩(wěn)定性提升 20%,年用銅量約 800 噸。

05

未來(lái)趨勢(shì)與投資機(jī)會(huì)


5.1?需求增長(zhǎng)預(yù)測(cè)

無(wú)人機(jī)物流、農(nóng)業(yè)植保主導(dǎo)銅需求,預(yù)計(jì)年新增銅消費(fèi) 12-15 萬(wàn)噸,占全球銅需求增量的 5%-8%。
eVTOL 規(guī)?;逃?,疊加低空基建完善,年新增銅需求達(dá) 20-25 萬(wàn)噸,占比提升至 10%-12%。
低空經(jīng)濟(jì)與智慧城市深度融合,銅需求將進(jìn)入穩(wěn)態(tài)增長(zhǎng),年復(fù)合增長(zhǎng)率維持在 8%-10%。

5.2?技術(shù)創(chuàng)新

開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度銅合金(如銅鉻鋯合金抗拉強(qiáng)度超 500MPa)、高導(dǎo)熱銅基復(fù)合材料(熱導(dǎo)率≥380W/m?K),滿足高溫、高振動(dòng)環(huán)境下的應(yīng)用需求。
構(gòu)建低空經(jīng)濟(jì)專(zhuān)用再生銅閉環(huán),目標(biāo) 2030 年再生銅在航空器部件中的應(yīng)用占比達(dá) 30%,降低對(duì)原生銅的依賴(lài)。

5.3?資價(jià)值領(lǐng)域

關(guān)注具備航空級(jí)銅合金研發(fā)能力的企業(yè),如寧波金田(eVTOL 電機(jī)用銅)。
布局大功率銅纜、智能充電系統(tǒng)的企業(yè),如中天科技(低空充電樁銅纜)、特銳德(eVTOL 充電網(wǎng)絡(luò))。
跟蹤泡沫銅、銅基復(fù)合材料的商業(yè)化進(jìn)展,如三孚新科(半固態(tài)電池集流體)、東峰集團(tuán)(輕量化結(jié)構(gòu)件)。