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低空經(jīng)濟用銅需求

發(fā)布時間:2025年7月30日 | 文章來源:先進(jìn)銅基材料 | 瀏覽次數(shù):131 | 訪問原文

低空經(jīng)濟作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表,正從政策規(guī)劃邁向規(guī)?;逃?。這一新興領(lǐng)域以低空空域(通常指地面以上 1000 米以下)為載體,涵蓋無人機物流、eVTOL(電動垂直起降航空器)載人運輸、農(nóng)業(yè)植保、應(yīng)急救援等多元化場景。

在這場 “向天空要空間” 的經(jīng)濟變革中,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)濟發(fā)展的核心材料之一。以下從技術(shù)應(yīng)用、市場規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈布局、政策驅(qū)動等維度,系統(tǒng)解析低空經(jīng)濟用銅需求的深層邏輯與未來趨勢。

01

銅在低空經(jīng)濟中的核心應(yīng)用場景


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

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鋰電池的集流體、軟連接及散熱模組均需銅材。以寧德時代研發(fā)的航空級電池為例,其銅箔導(dǎo)電層厚度僅 6 微米,但需承受 200A 以上的瞬時電流,同時通過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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通用機場的快充樁需鋪設(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)格化管理試點中,充電基站的銅纜總長度超過 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),信號損耗較鋁合金降低 30%;北斗導(dǎo)航地面增強系統(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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無人機的飛控系統(tǒng)、攝像頭感光線圈、eVTOL 的自動駕駛模塊等,均依賴銅合金柔性電纜(FFC)傳輸信號。這種電纜可承受 10 萬次以上彎折,電阻波動小于 5%。
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盡管鋁合金在機身占比超 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)模與增長邏輯


2.1 市場規(guī)模

中國低空經(jīng)濟市場規(guī)模預(yù)計 2025 年達(dá) 1.5 萬億元,2035 年突破 3.5 萬億元,年復(fù)合增長率超 22%。其中,無人機、eVTOL、低空基建三大領(lǐng)域?qū)︺~的需求占比超 70%。

2023 年國內(nèi)注冊無人機 126.7 萬架,預(yù)計 2030 年保有量突破 2600 萬架。按每架工業(yè)級無人機用銅 15kg 計算,年新增需求約 3.9 萬噸;物流無人機因電池容量更大,單架用銅量達(dá) 25kg,若 2030 年物流無人機占比 30%,將額外貢獻(xiàn) 1.95 萬噸需求。

2023 年中國 eVTOL 市場規(guī)模 9.8 億元,預(yù)計 2030 年產(chǎn)能超 12000架。參考新能源汽車單車用銅 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 年前全國新增通用機場超 500 個,配套充電網(wǎng)絡(luò)、通信基站等預(yù)計年用銅 10 萬噸以上。

2.2?增長驅(qū)動因素

從《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》首次將低空經(jīng)濟寫入國家戰(zhàn)略,到《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實施方案(2024-2030 年)》提出萬億級市場目標(biāo),政策推動下低空經(jīng)濟正從試點走向規(guī)模化。例如,合肥對 eVTOL 適航認(rèn)證給予最高 500 萬元補貼,直接推動載人航空器商業(yè)化進(jìn)程。

電池技術(shù)突破(如寧德時代凝聚態(tài)電池能量密度突破 500Wh/kg)、電機效率提升(釹鐵硼永磁電機功率密度達(dá) 5kW/kg),直接拉動銅需求。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、載人運輸外,低空經(jīng)濟正滲透至智慧城市管理(如無人機巡檢)、農(nóng)業(yè)植保(如新疆棉花田無人機管理)、應(yīng)急救援(如深圳跨城醫(yī)療物資運輸)等領(lǐng)域,這些場景對銅的需求呈指數(shù)級增長。

03

產(chǎn)業(yè)鏈布局


3.1?上游資源

中國銅精礦對外依存度超 80%,主要依賴智利、秘魯?shù)葒?024 年全球銅礦平均品位降至 0.44%,開采成本上升至 17,700 美元 / 噸,供應(yīng)端面臨長期約束

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 2030 年再生銅在低空經(jīng)濟中的應(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)用于無人機連接器和 eVTOL 電機。這些材料在保持高導(dǎo)電性的同時,抗拉強度提升至 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)合作的泡沫銅項目已實現(xiàn)千平米級交付,某頭部電池企業(yè)訂單占比超 30%。

3.3?下游應(yīng)用

蘇州的無人機物流網(wǎng)絡(luò)通過銅纜快充系統(tǒng),將單次配送成本降低 40%,日均配送量超 2 萬單。每架物流無人機年均消耗銅材約 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 分鐘快速補能,單接口年插拔次數(shù)超 1 萬次,壽命較傳統(tǒng)接口延長 3 倍。

3.4?供應(yīng)鏈風(fēng)險

智利、秘魯?shù)戎鳟a(chǎn)國資源國有化政策可能導(dǎo)致銅礦供應(yīng)波動。例如,2024 年智利銅礦工人罷工導(dǎo)致全球銅價短期上漲 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?國家戰(zhàn)略推動

2024 年《政府工作報告》將低空經(jīng)濟列為新增長引擎,《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實施方案(2024-2030 年)》明確到 2030 年形成萬億級市場。政策紅利下,低空經(jīng)濟核心區(qū)(如長三角、珠三角)的銅需求增速將達(dá)年均 25% 以上。

民航局發(fā)布《民用微輕小型無人駕駛航空器運行識別最低性能要求》,推動無人機監(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

深圳:出臺全國首部低空經(jīng)濟專項法規(guī)《深圳經(jīng)濟特區(qū)低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)促進(jìn)條例》,規(guī)劃 2025 年建成 500 個無人機起降點,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)濟產(chǎn)業(yè)基金,重點支持 eVTOL 電機銅合金材料研發(fā),目標(biāo) 2027 年實現(xiàn)本地銅材配套率超 60%。
寧波:打造低空安全走廊,試點區(qū)域的通信基站和導(dǎo)航系統(tǒng)采用高純度銅材,信號傳輸穩(wěn)定性提升 20%,年用銅量約 800 噸。

05

未來趨勢與投資機會


5.1?需求增長預(yù)測

無人機物流、農(nóng)業(yè)植保主導(dǎo)銅需求,預(yù)計年新增銅消費 12-15 萬噸,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 萬噸,占比提升至 10%-12%。
低空經(jīng)濟與智慧城市深度融合,銅需求將進(jìn)入穩(wěn)態(tài)增長,年復(fù)合增長率維持在 8%-10%。

5.2?技術(shù)創(chuàng)新

開發(fā)高強度銅合金(如銅鉻鋯合金抗拉強度超 500MPa)、高導(dǎo)熱銅基復(fù)合材料(熱導(dǎo)率≥380W/m?K),滿足高溫、高振動環(huán)境下的應(yīng)用需求。
構(gòu)建低空經(jīng)濟專用再生銅閉環(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%,降低對原生銅的依賴。

5.3?資價值領(lǐng)域

關(guān)注具備航空級銅合金研發(fā)能力的企業(yè),如寧波金田(eVTOL 電機用銅)。
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)。