淺談“低空經濟”市場現狀與包裝檢測行業的運用

2024-12-27 16:00:11 24閱讀次數

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低空經濟介紹

低空經濟（Low Air Economy）是指利用機器人技術、新能源驅動技術、飛行器技術以及機器視覺技術等多種新技術，在航空、航空傳輸、航空技術應用、航空創業等領域開發新服務和商業模式，結合數字技術實現數字化、智能化、無人化等服務體驗，創造新的航空經濟價值。

不同于航空運輸以及鐵路、公路、水運等交通運輸經濟，低空經濟主打在空中的行業服務，區域和規模相對較小，但是能更好的符合小區域內人們的生活習性。

將航空與行業相結合不僅可以為該行業提供空中解決途徑或輔助手段，以提升工作效率，還能降低成本、增強獲得感等。例如“農林+航空”、“電力+航空”、“公安+航空”、“救護+航空”、“旅游+航空”、“體育+航空”等。此外，空域使用需要軍民融合、飛行保障需要空地融合、有人機無人機需要融合運行等，也從不同側面反映出低空經濟的融合性特征。

2021年2月，中共中央、國務院印發《國家綜合立體交通網規劃綱要》，提出“發展交通運輸平臺經濟、樞紐經濟、通道經濟、低空經濟”。這是“低空經濟”概念首次寫入國家規劃，標志著低空經濟成為“十四五”時期需要認真謀劃的新興經濟形態。2023年5月31日，國務院、中央軍委公布的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》（自2024年1月1日起施行）更是推動低空經濟進一步發展。2024 年 3 月，《通用航空裝備創新應用實施方案》中指明低空經濟發展目標，即“2027 年基本完善，2030年全面融入”。地方政府緊跟指引，多個省市提出發展目標，部分地區率先開展補貼政策，補貼方向為起降點設施建設、航線開設、適航取證。

低空經濟作為一個全新的經濟體系，將機器人技術、新能源驅動技術、飛行器技術等多種前沿技術與數字化、智能化相結合，為航空領域帶來了巨大的商機。隨著技術的不斷創新和政策的積極支持，低空經濟有望進一步壯大，為中國經濟帶來新的增長點，同時也將為社會提供更多的便利和服務，推動中國成為低空經濟領域的全球領導者。

產品介紹

低空經濟的主要產品包括eVTOL（電動垂直起降飛行器）、無人機和直升機。

無人機和 eVTOL 的核心區別在于 eVTOL 用于載人，無人機用于載物。

低空經濟市場現狀

1.市場規模

2023 年，中國無人機產業規模約達到 1264.3 億元，從地區規模分布來看，主要集中在中南地區，占總體比重達到 75.4%。2019-2023 年中國民用無人機注冊數量逐步提升，2023 年達 127 萬架，同比+32%，民用無人機企業注冊數量達 1.9 萬家，同比+26%，2023 年中國民用無人機市場規模為 1174.3 億元。根據預測，2030 年中國的 eVTOL市場規模有望達 1427 億元，根據民用航空局發布數據，預計以 eVTOL 為核心的低空經濟市場規模有望達 2 萬億元。

預計到2025 年，低空經濟對中國國民經濟的綜合貢獻值將達 3 萬億至5萬億元。

2.行業現狀

（1）eVTOL 是低空經濟中從 0到 1 的存在，驅動產業鏈騰飛。在現階段還是以有人駕駛航空器為主，但也有載物的 eVTOL，如峰飛載物的 eVTOL 凱瑞歐。

（2）各國近期推出的 eVTOL 項目傾轉構型機型最多，多旋翼構型最少，復合翼成為大部分行業龍頭公司的研發選擇。未來傾轉構型和復合翼構型這兩種機型增長潛力最大。

（3）目前低空經濟補貼主要是廣州、深圳、武漢、四川北川、蘇州提出，主要補貼方向是起降點設施建設、航線開設、適航取證等。目前進度來看，廣州市、深圳市領先。

（4）截至 2023 年底，美團無人機配送服務累計完成用戶訂單超 22 萬單，2024 年中通與峰飛航空簽訂了 eVTOL 購機協議，訂單量達 30 架。

（5）截至 2024 年 2 月，中國低空經濟領域共有企業超 5.7 萬家，從成立時間看，近五年新成立的企業數達到 2.1 萬家，近十年成立的企業數占比接近 80%。

3.市場需求

（1）2022 年中國民用無人機行業需求主要系測繪與地理信息/農林植保/安防監控/巡檢/快遞物流/應急，分別占比 30%/26%/12%/11%/8%/5%，行業運用領域需求巨大

（2）eVTOL 成本低，降本空間廣闊，在實際應用中時間效率更高，降本空間高達 67%，具備經濟可行性。

（3）隨著物流業務快速發展，2022年快遞業務已達 1105 億件數，物流無人機僅 2.6 萬架，仍具備很大發展空間。

（4）eVTOL 單機電機量大幅增加，性能要求更高，對于高低溫、濕熱、低溫低氣壓、鹽霧、臭氧、電磁兼容、振動等方面的要求較高，需要適應各類極端環境，相關行業檢測需求量巨大。

4.競爭狀況

目前，國內寧德時代、孚能科技、正力新能、國軒高科、中創新航、力神等鋰電池企業已經開展了航空級電池的技術攻關，且部分企業已經推出了航空級電池產品，其中寧德時代凝聚態電池能量密度突破 500Wh/kg。

低空經濟

與包裝行業的關系

低空經濟與包裝行業之間存在著多方面的關系，主要體現在以下幾個方面：

1.物流與配送

“低空經濟+物流”是低空經濟的主要應用場景之一，市場空間廣闊。早在10多年前，中國物流行業的領軍企業便前瞻性地對低空物流領域進行了戰略布局，紛紛組建起專業的無人機研發團隊，積極投入無人機技術的研發與測試。相比傳統物流配送方式，無人機在短途運輸、跨境飛行、城市配送等場景有明顯優勢，比如能突破環境條件限制、有較高的配送效率、較低的人力成本和安全隱患等等。

尤其是當平面空間所承載的物流運輸方式無法滿足時，立體空間衍生而來的無人機飛行在城市物流應用場景中逐漸展現出較大潛力。

物流運輸最終承載的與人們生活息息相關的食品等小型商品、藥品等醫療用品、外賣、生鮮等與日常生活息息相關的產品。這些產品與包裝行業息息相關。一方面，包裝對于食品和藥品而言，是現在食品和藥品生產的最后一個環節，起著保護食品、藥品質量和衛生、方便存儲和運輸、延長保質期和貨架期何提高商品價值等方面具有重要的作用。多種多樣的包裝材料的厚度、拉伸等物理機械性能、阻隔性、密封性、印刷性能、衛生要求等直接關系到包裝的使用性能和壽命。另一方面，無人機運輸模式的興起，在原有包裝的基礎上，對包裝有了新的要求，為了適應無人機運輸，包裝設計需要輕便、堅固且具備一定的防護性能，以確保貨物在飛行中的安全。此外，包裝的尺寸和形狀也需優化，便于裝載。“低空經濟+物流”的新模式既強調了商品包裝的重要性，也對包裝行業提出了新的要求，有效促進了傳統包裝行業的發展。

2.新材料與新技術

低空經濟的興起，對包裝行業提出了新的要求，包裝行業需要研發新材料和新技術，為應對特定產品的保鮮、保護和便捷性要求，包裝技術多種多樣，如真空包裝、氣體置換包裝、封入脫氧劑包裝、食品干燥包裝、無菌充填包裝、蒸煮包裝等，這些包裝都要用到塑料包裝，對其性能有諸多的要求，但最重要的一點是必須具有良好的阻隔性，開發高阻隔性新包裝一直是包裝領域的重要發展方向。阻隔性材料的開發及應用均需要用到阻隔性檢測設備。

水果、鮮花、鮮肉等短期保鮮產品的包裝及貯存條件一直影響生鮮運輸、市場交易、產業發展的瓶頸所在，為有效解決這一問題，保鮮技術的研究一直是一項重要的工作。目前氣調保鮮技術是一種先進的保鮮技術，氣調保鮮技術是人為控制氣調保鮮庫中氣體中氮氣、氧氣、二氧化碳、乙烯等成分比例、濕度、溫度(冰凍臨界點以上)及氣壓，通過抑制儲藏物細胞的呼吸量來延緩其新陳代謝過程，使之處于近休眠狀態，而不是細胞死亡狀態，從而能夠較長時間的保持被儲藏物的質地、色澤、口感、營養等的基本不變，進而達到長期保鮮的效果。即使被保鮮儲藏物脫離開氣調保鮮環境后，其細胞生命活動仍將保持自然環境中的正常新陳代謝率，不會很快成熟腐敗。該技術屬于一種物理保險方法，不會有化學殘留的食品安全問題，相對一般的低溫貯藏具有較長的保質期，可以有效保持食品原有的色澤、口味、形狀以及營養成分。我司開發的氣調保鮮箱系列產品可進行各種水果、蔬菜、肉類、海鮮、花卉、苗木等進行貯藏保鮮試驗，通過微電子技術自動控制箱內氧氣、氮氣、二氧化碳、乙烯的濃度，以及控制溫度、濕度條件達到保鮮效果。

▼氣調保鮮系列產品

應用領域

果蔬貯藏保鮮

適用于各種國產、進口水果、蔬菜的貯藏保鮮

肉類、海產等貯藏保鮮

適用于各種豬肉、牛肉、羊肉等肉類、海鮮產品如魚、蝦、蟹等的貯藏保鮮試驗

焙烤食品貯藏保鮮

適用于各種面包、蛋糕、餅干焙烤食品的貯藏保鮮試驗

花卉、苗木貯藏保鮮

適用于各種玫瑰、百合、蝴蝶蘭等花卉，苗木的貯藏保鮮試驗

隨著低空經濟的蓬勃發展，企業越來越關注環境保護，推動可持續包裝材料的使用。包裝行業可以通過采用可降解材料、減少包裝廢棄物和優化包裝設計來迎合這一趨勢，從而在低空經濟中實現更高的社會責任感和市場競爭力。可降解材料是指在自然環境下，可通過陽光降解、生物降解、自然降解的材料。可降解材料對環境不會造成危害，降解產生的物質也會被環境吸收。按照降解的機理可分為光降解、生物降解和光/生物降解三大類。我司集多年生物降解研發技術和應用經驗，按照GB/T19277.1、ISO14855-1 等標準設計，開發了GBDA 系列智能堆肥降解試驗儀。可在模擬的強烈需氧堆肥條件下，通過自動檢測生物降解過程中釋放的二氧化碳質量，可測定可降解材料的生物分解百分率。應用領域包括購物袋、吸管、一次性食品容器、垃圾袋、快遞袋、農用地膜等可生物降解材料。在低空經濟領域，我司儀器可有效助力減少白色污染、促進降解材料的發展，為環境保護承擔更多的社會責任。

3.助力電池行業發展

作為低空經濟的核心產業，通用航空占據主導地位，而無人機產業則被視為未來的主導力量。兩者結合的城市空中交通（UAM）已成為發展熱點，相關產品主要包括無人機、eVTOL（電動垂直起降飛行器）、直升飛機、傳統固定翼飛機等。其中，eVTOL的模式被認為是UAM的主流方向。在當前條件下，eVTOL技術最具可行性，也是低空經濟率先落地的重點領域。電池作為eVTOL動力系統的核心部件，其性能直接決定了eVTOL的安全性和飛行性能。

政策方面，北京、重慶、上海等地相繼出臺低空經濟發展行動方案，2024年8月，上海市印發《上海市低空經濟產業高質量發展行動方案（2024—2027年）》，提出支持企業研制中遠程大載重、末端配送等低空物流無人機，采用鋰電池、氫燃料等新能源方式，實現低成本、模塊化、長航時等特性，加快規模化生產制造。力爭在航空固態電池、氫燃料電池、可持續航空燃料及傳感器、無人機反制、飛控系統等領域實現技術突破。

在利好政策激勵下，今年以來，動力電池企業加大對eVTOL電池的研究與布局。目前，包括寧德時代、億緯鋰能、國軒高科、孚能科技等主要動力電池企業都已布局低空飛行電池產品。與新能源汽車相比，eVTOL所搭載的動力電池對于能量密度、循環壽命、倍率等多方面性能要求更為嚴苛，并且在電池顛簸受力、跌落以及持續大電流放電等放電周期方面，也與車輛動力電池存在區別。當前eVTOL電池技術面臨的最大挑戰，是在保證安全性的前提下提高能量密度和功率密度。具備高能量密度、高安全性和長壽命等優勢的固態電池技術或在低空經濟市場有更大的機會。現有電池技術水平均未能完美滿足eVTOL對于電池能量密度和功率密度的要求，主流在研技術路線有鋰電池和氫燃料電池兩種，業內看好固態/半固態鋰電池成為未來主流技術路線。

鋰離子電池主要由正極、負極、電池隔膜、電解液、電池外殼等部分組成，其中電池隔膜是一種特殊成型的高分子薄膜，有微孔機構，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。隔膜在正負極之間起電子絕緣、供應理離子遷移微孔通道的用途，是保證電池體系安全、影響電池性能的關鍵材料。盡管隔膜不直接參與電極反應，但它影響電池動力學過程，決定著電池的充放電、循環壽命、倍率等性能。

相關的檢測標準有GB/T 36363-2018 鋰離子電池用聚烯烴隔膜、DB44T 1152-2013 鋰離子電池聚乙烯隔膜等，對電池隔膜的性能要求進行了明確的規定，重點關注的項目有厚度、拉伸穿刺等力學性能，薄膜收縮率、透氣性、孔隙率、水分等，相關項目匯總（包含正負極材料）見下圖：

在相關測試設備中，我司測厚儀、拉力機、薄膜熱收縮性測試儀、透氣度測試儀均可用于電池隔膜的檢測。

對于燃料電池，質子交換膜燃料電池（PEMFC）使用可再生的能源資源-氫氣，可實現零排放，是一種綠色、清潔、高效、可持續發展的一種新能源動力技術，在航空航天、汽車和能源等行業具有廣泛的應用。質子交換膜（PEM）是質子交換膜燃料電池中最重要的部件之一，隨著燃料電池的不斷發展，對質子交換膜性能的要求也逐漸升高，根據GB/T 20042.3-2022《質子交換膜燃料電池第3部分：質子交換膜測試方法》，質子交換膜需要開展的測試項目包括透氣率、拉伸性能、180°剝離強度、厚度、質子傳導率、離子交換當量等測試項目。其中GB/T 20042.3-2022規定，透氣率的定義為恒定溫度和單位壓差下，穩定透過時，單位時間內透過試樣單位面積的氣體的體積，主要用于考察氣體在質子交換膜中的滲透性能。嚴格限制質子交換膜的透氣率上限，避免小穿孔竄漏量過大，是避免熱失控危險的重要保證。標準規定了使用壓差法進行質子交換膜的透氣率測試。我司N530 2.0 壓差法氣體透過率測定儀完全可以滿足測試要求，我司N530系列不斷升級，設備的檢測精度和測試數據的重復性具有很好的保證。透氣率測試對于把控燃料電池的質量以及工藝的改進、優化具有重要的意義。

結語

低空經濟的快速發展為包裝行業提供了新的機遇和挑戰。包裝滲透到國民經濟的各行各業，在未來，包裝行業需要不斷創新和適應，以滿足低空經濟帶來的新要求和市場環境的變化。而包裝檢測行業，作為保障包裝質量與性能的關鍵一環，更應秉持專業、嚴謹、精準的態度，深度融入這一發展進程。GBPI廣州標際將通過不斷優化檢測技術、完善檢測標準，為低空經濟相關產品的包裝安全與品質保駕護航，助力低空經濟產業供應鏈的穩定與高效，推動整個低空經濟生態的穩健發展與繁榮升級。

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