低空經(jīng)濟大火,哪些芯片可以入局?
低空經(jīng)濟是以各種有人駕駛和無(wú)人駕駛航空器的各類(lèi)低空飛行活動(dòng)為牽引,輻射帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。低空經(jīng)濟是指依托于低空空域(3000 米以?xún)瓤沼颍?,以各種有人駕駛和無(wú)人駕駛航空器的各類(lèi)低空飛行活動(dòng)為牽引,輻射帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟形態(tài)。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202405/459408.htm低空經(jīng)濟蓬勃發(fā)展中
2021 年 2 月,低空經(jīng)濟就已經(jīng)被寫(xiě)入《國家綜合立體交通網(wǎng)規劃綱要》,這是低空經(jīng)濟概念首次被寫(xiě)入國家規劃。2023 年底舉行的中央經(jīng)濟工作會(huì )議提出「打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等若干戰略性新興產(chǎn)業(yè)」。2024 年全國兩會(huì ),「低空經(jīng)濟作為新增長(cháng)引擎之一」被寫(xiě)入政府工作報告。
作為戰略性新興產(chǎn)業(yè),低空經(jīng)濟具備高度的科技含量和創(chuàng )新要素集中性,其產(chǎn)業(yè)鏈延伸廣泛、應用場(chǎng)景紛繁復雜、使用主體多元且涉及多個(gè)部門(mén)和領(lǐng)域,展現出鮮明的新質(zhì)生產(chǎn)力特質(zhì),具有極為廣闊的發(fā)展前景。在市場(chǎng)需求和政策支持的雙重驅動(dòng)作用下,以傳統通用航空和無(wú)人機產(chǎn)業(yè)為核心的低空經(jīng)濟正在加速發(fā)展。
截至 2023 年底,全國注冊通航企業(yè)達 690 家,運營(yíng)航空器達 2900 架,月均飛行 11.4 萬(wàn)小時(shí),分別是 2015 年的 2.5 倍、1.5 倍和 1.8 倍,傳統通航業(yè)務(wù)穩定發(fā)展,并呈現積極增長(cháng)態(tài)勢。與此同時(shí),無(wú)人機新業(yè)態(tài)也在蓬勃發(fā)展。截至 2023 年底,國內注冊無(wú)人機 126.7 萬(wàn)架,同比增長(cháng) 32.2%,無(wú)人機飛行時(shí)長(cháng)達 2311 萬(wàn)小時(shí),同比增長(cháng) 11.8%;運營(yíng)無(wú)人機的企業(yè)達 1.9 萬(wàn)家。
為了更好的服務(wù)低空飛行器,相應的保障能力也在不斷提升。截至 2023 年底,全國通用機場(chǎng)有 449 個(gè),是 2015 年的 7.4 倍。2023 年,通航飛行量較 2019 年增長(cháng) 27.5%,事故萬(wàn)架次率較 2019 年下降 42.1%。當前我國無(wú)人駕駛航空飛行活動(dòng)已經(jīng)呈現出良好的發(fā)展態(tài)勢,民用無(wú)人機已在農林牧漁和娛樂(lè )航拍等多個(gè)領(lǐng)域實(shí)現了行業(yè)普及,同時(shí)在城市場(chǎng)景和物流應用方面的管理模式與技術(shù)標準也初步具備了推廣的基礎。國內相關(guān)企業(yè)數量也在不斷增長(cháng),截至 2023 年底,中國共有無(wú)人機設計制造單位約 2000 家、運營(yíng)企業(yè)近 2 萬(wàn)家。根據部分研究機構測算,2023 年中國低空經(jīng)濟規模已超過(guò) 5000 億元,2030 年有望達到 2 萬(wàn)億元。
低空經(jīng)濟能否帶動(dòng)芯片行業(yè)?
作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表,低空經(jīng)濟的發(fā)展需要依賴(lài)于先進(jìn)的技術(shù)和設備,其中就包括芯片產(chǎn)品。
eVTOL 航空器和飛行汽車(chē)等產(chǎn)品在設計和制造過(guò)程中,傳感器可以用于監測飛行器的狀態(tài)和環(huán)境條件;MCU 用于控制系統和各種電子設備的管理;通信芯片可以用于飛行器與地面站、其他飛行器之間的數據傳輸;電源管理芯片用于飛行器的能源管理和分配;存儲器用于存儲飛行數據和系統軟件。隨著(zhù)低空經(jīng)濟的快速發(fā)展,相關(guān)的商業(yè)化落地開(kāi)始提速,這將帶動(dòng)對半導體零部件的需求。例如,需要集成多種集成電路產(chǎn)品,例如傳感器、控制器、通信模塊等以實(shí)現其飛行控制、導航、通信等功能。
eVToL 電子電器架構,來(lái)源:廣汽研究院
為了保障低空經(jīng)濟的通信需求,未來(lái)預計將有大量 5G-A 基站得到部署,其數量級有望達到百萬(wàn)級別,其中約 70% 的基站將由現有的 5G 基站進(jìn)行改造升級。通信相關(guān)廠(chǎng)商在未來(lái)有望獲得顯著(zhù)收益。隨著(zhù) 5G/6G 頻段資源的持續擴充,為了應對未來(lái)頻譜頻點(diǎn)的逐步提高,5G-A 基站需要引入更多的通道以確保其垂直或水平覆蓋范圍的足夠寬廣。當前,ELAA(超大規模天線(xiàn)陣列)技術(shù)被公認為 5G 技術(shù)演進(jìn)的重要方向之一,特別是在低空應用領(lǐng)域中具有顯著(zhù)的重要性。
在 5G-A 基站的核心升級方面,AAU(有源天線(xiàn)單元)發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。與 5G 基站相比,5G-A 基站的平均通道數將是其 3 倍以上,這將促使相關(guān)設備中的天線(xiàn)振子、濾波器等組件的需求得到快速提升。
具體而言,在濾波器領(lǐng)域,燦勤科技、武漢凡谷等企業(yè)具備顯著(zhù)的技術(shù)優(yōu)勢和市場(chǎng)份額;而在天線(xiàn)振子方面,科創(chuàng )新源、碩貝德等廠(chǎng)商亦展現出強勁的發(fā)展勢頭。此外,隨著(zhù) 5G-A 網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍的逐步擴大,飛行器端通信相關(guān)零部件有望迎來(lái)全面升級。通信模組領(lǐng)域具有競爭力的企業(yè),如廣和通、美格智能等,這些企業(yè)有望在未來(lái)市場(chǎng)中占據重要地位。
低空飛行器和汽車(chē)對于集成電路產(chǎn)品的需求有相似也有不同。據廣汽研究院介紹,車(chē)規元器件的性能要求并不比低空航天器的低。
從上圖對比中不難發(fā)現,芯片的工作溫度、振動(dòng)、沖擊、濕度四個(gè)領(lǐng)域里,車(chē)規要求都不低于航空要求,高空飛行器需要-55°C 的低溫要求,但是 eVTOL 的運行海拔和新能源車(chē)相同,不需要滿(mǎn)足該要求。EMC、雷擊、高能電磁場(chǎng)能夠從設備層級設計進(jìn)行符合,不用直接對所有集成電路都提嚴苛要求。這也意味著(zhù)車(chē)規芯片賽道上的公司,將有機會(huì )進(jìn)入這一賽道。
芯片公司「飛」了嗎?
在低空經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)鏈上,一部分公司已經(jīng)行動(dòng)起來(lái)了。不久前,中電互聯(lián)與飛騰公司共同發(fā)布了基于飛騰芯片的自主可控工業(yè)級無(wú)人飛行控制器核心控制及低空數據鏈安全可信系統。
該系統由中電互聯(lián)下屬企業(yè)中電星原科技有限公司聯(lián)合飛騰公司共同打造,以 飛騰騰瓏 E2000D 為主控芯片,對飛控系統軟件底層架構進(jìn)行重構,基于 RT-Thread 的核心算法進(jìn)行應用優(yōu)化,對控制機元器件進(jìn)行國產(chǎn)化創(chuàng )新升級。飛騰騰瓏 E2000D 產(chǎn)品是飛騰面向新一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景下,開(kāi)發(fā)的一款低功耗、高算力、高性能 CPU 芯片,廣泛應用于數據采集、數據通訊、數據計算以及存儲等場(chǎng)景。
基于飛騰芯片的自主安全飛控系統,與地面工作站和大數據平臺相結合,有助于形成統一的通信標準,推動(dòng)構建基于國產(chǎn)化的完整的數據安全應用產(chǎn)業(yè)鏈。該系統已經(jīng)在陜西省龍草坪林業(yè)局林業(yè)預警監測、延安市黃陵數字應急等項目中實(shí)現應用。
也有一部分公司的產(chǎn)品從技術(shù)上講有希望成為低空經(jīng)濟市場(chǎng)的參與者。紫光國微在業(yè)績(jì)說(shuō)明會(huì )上表示,公司在特種領(lǐng)域是應用量最大、門(mén)類(lèi)最多的芯片供應商之一,在 C919 飛機上有一顆經(jīng)過(guò)試航認證的總線(xiàn)交換芯片產(chǎn)品。低空經(jīng)濟仍處于起步階段,公司具備很大的先決條件。芯訊通表示高算力模組 SIM9650L 助力飛行器處理計算任務(wù),滿(mǎn)足低空經(jīng)濟算力需求。成都華微表示,目前公司的產(chǎn)品廣泛應用于特種領(lǐng)域,涉及電子、通信、控制、測量等技術(shù)范疇。公司芯片主要為通用性芯片,從技術(shù)角度看,可以覆蓋低空經(jīng)濟領(lǐng)域的應用需求。
當然,低空飛行器產(chǎn)業(yè)仍處在發(fā)展初期,相關(guān)集成電路產(chǎn)品的標準制定也仍在初期。上文提到的車(chē)規級集成電路在 eVTOL 產(chǎn)業(yè)的應用,需要按照適航的要求開(kāi)展適應性的工作。不過(guò)低空經(jīng)濟是我國的集成電路產(chǎn)業(yè)新應用場(chǎng)景已經(jīng)毋庸置疑。
低空經(jīng)濟中的挑戰與機遇
近年來(lái),低空經(jīng)濟所涵蓋的農林植保、電力巡檢等傳統通航作業(yè)均維持了穩定的增長(cháng)態(tài)勢。同時(shí),空中游覽、航空運動(dòng)、醫療救護等新興業(yè)態(tài)也在迅速發(fā)展壯大。以無(wú)人機為例,作為低空經(jīng)濟的重要載體,無(wú)人機在個(gè)人消費、地理測繪、影視航拍等領(lǐng)域的應用已日趨成熟,并在此基礎上不斷拓寬其應用范圍,如應急救援、通信中繼、氣象探測等場(chǎng)景的應用正不斷得到開(kāi)發(fā)與深化。在物流領(lǐng)域無(wú)人機也已實(shí)現了規?;瘧?,為低空經(jīng)濟的發(fā)展注入了新的活力。
低空經(jīng)濟的發(fā)展似乎已邁入嶄新的春天,飛行器公司們已經(jīng)感受到了水暖。沃蘭特公司每周每周接待超過(guò)百人次的一二級市場(chǎng)調研;沃飛公司每日也需應對四五場(chǎng)類(lèi)似的接待任務(wù)。此外,億航智能、峰飛航空、小鵬匯天等企業(yè)也都忙于接待。低空經(jīng)濟領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展態(tài)勢盡顯。
國內的飛行器企業(yè)們的征途不僅僅是國內市場(chǎng)。有這樣的壯志主要原因是相較于傳統直升機,eVTOL 航空器具備諸多顯著(zhù)優(yōu)勢。其構造更為簡(jiǎn)潔,零部件數量減少,從而降低了制造和運維成本。此外,eVTOL 全機采用電能驅動(dòng),確保了更高的安全性和靜音性能,使其更加適宜在城市環(huán)境中運行。未來(lái) eVTOL 將能夠實(shí)現長(cháng)距離快速飛行,同時(shí)在短途旅行中靈活應對路面與水域環(huán)境,甚至實(shí)現飛潛轉換。這種三棲能力將為 eVTOL 帶來(lái)更廣闊的應用前景。
當然低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)前面的路依舊很長(cháng),也有聲音指出,盡管當前「低空經(jīng)濟」受到市場(chǎng)的熱烈追捧,但部分投資機構已發(fā)出警示,指出該領(lǐng)域的政策推進(jìn)和訂單獲取情況可能并不如預期樂(lè )觀(guān)。
當前,國家已放開(kāi)低空空域,但航路建設尚需地方政府加大投資力度。截至目前,已有 26 個(gè)省份的政府工作報告明確提出了發(fā)展低空經(jīng)濟的戰略部署。在下游應用場(chǎng)景中,對時(shí)效性要求較高的需求(如生鮮、商務(wù)物流)以及地面運輸條件復雜的區域預計將率先實(shí)現低空飛行的應用。
2024 年 4 月初,全球首架民用噸級 eVTOL 航空器「盛世龍」成功完成首次交付,其客戶(hù)為日本領(lǐng)先的先進(jìn)空中交通運營(yíng)商,這款航空器的研制廠(chǎng)商則是上海峰飛航空科技公司。這款航天器每次飛行可搭載 5 人,設定為「空中出租車(chē)」。
根據摩根斯坦利報告,預期 2035 年城市空中出行將達 1.05 萬(wàn)億美元以上的市場(chǎng)規模,目前全球已經(jīng)超過(guò) 600 家企業(yè)參與研發(fā),按照汽車(chē)集成電路占整車(chē)成本 10% 的比例這又將是集成電路行業(yè)約 400 億美元的市場(chǎng)規模。
無(wú)論需要乘風(fēng),還是破浪,低空經(jīng)濟已經(jīng)起飛。接下來(lái)我們要看它能飛多久?能飛多遠?能飛多高?
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