iTSTech:低空经济关键技术发展综述 2025

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1.前言

低空经济作为融合航空制造、智能交通、数字技术与场景服务的战略性新兴产业,正迎来从技术验证向规模化应用跨越的关键窗口期。随着我国 "十四五" 规划对低空经济的战略部署深化,以及 2025 年 1.5 万亿元市场规模目标的临近,低空领域已成为培育新质生产力、构建现代化产业体系的重要增长极。其核心价值不仅在于拓展 "第三维空间" 的经济边界,更在于通过技术创新重构城市交通、物流配送、应急救援、农业植保等领域的运行模式,为破解地面交通拥堵、提升公共服务效率、推动区域经济协同提供全新解决方案。

当前,低空经济技术体系已形成多领域协同突破的格局:飞行器核心技术方面,锂电池能量密度持续提升、氢燃料电池实现极寒环境稳定运行、固态电池完成载人试飞,为续航与安全难题提供多元解法;碳纤维复合材料的军转民突破与规模化生产,推动 eVTOL(电动垂直起降飞行器)轻量化与成本控制进入新阶段。飞行控制与智能感知领域,AI 大模型赋能的自主避障算法将事故率降低 45%,多传感器融合技术实现复杂环境下 99.2% 的避障成功率,为万架次规模化飞行提供保障。空域管理与通信导航技术通过 "北斗 + 5G-A + 卫星互联网" 的空天地一体化网络,构建起厘米级精度的低空导航体系,重庆、南京等地的智能管服平台已实现百架级航空器协同运行。安全监管技术则形成 "感知 - 识别 - 反制" 全链条防御,激光反制、无线电干扰等技术将 "黑飞" 拦截成功率提升至 99.6%,为低空安全筑牢防线。

然而,产业发展仍面临关键挑战:核心零部件领域,主控芯片、高算力 FPGA 国产化率不足 50%,航空传感器对外依存度超 85%,"卡脖子" 问题制约产业链韧性;适航认证体系虽在峰飞航空、亿航智能等企业的实践中取得突破,但中美欧标准差异仍需进一步协同;地域发展呈现 "头部城市领跑、区域特色不足" 的格局,深圳、上海等城市聚集全国 60% 以上的低空企业,而中西部地区的产业转化能力有待提升。此外,低空经济的商业化落地还需平衡技术迭代速度、市场需求培育与政策合规边界,尤其是在 AI 飞控替代风险、氢燃料储运成本、空域开放进度等方面,仍需产业各方共同探索解决方案。

本综述立足 2025 年低空经济技术发展全景,系统梳理飞行器核心技术、飞行控制与智能感知、空域管理与通信导航、安全监管四大技术领域的突破进展,深入分析产业链国产化现状、投资价值与风险、地域发展差异及国际竞争格局。旨在为产业从业者提供技术选型参考,为投资者明晰高壁垒赛道方向,为政策制定者提供区域产业规划依据,共同推动我国低空经济从 "技术跟跑" 向 "局部领跑" 跨越,最终实现 2030 年 "15 分钟空中通勤圈""无人机植保覆盖率 90%" 的产业愿景,让低空经济真正成为赋能城市发展、改善民生福祉的新引擎。本综述聚焦低空经济关键技术体系,系统梳理飞行器核心技术、飞行控制与智能感知技术、空域管理与通信导航技术、低空安全监管技术等四大技术领域的发展现状、突破进展和未来趋势。通过深入分析技术成熟度、产业链关键环节、投资价值与风险、地域发展差异以及未来技术路径,为产业参与者提供全面的技术发展洞察。

2.飞行器核心技术发展现状与突破

2.1. 能源动力技术:从锂电池到氢燃料电池的多元化路径

能源动力技术是低空飞行器商业化的核心瓶颈,直接决定飞行器的续航能力与商业载重量。当前技术发展呈现出以锂电池为主导、多种新能源技术并行突破的格局。

锂电池技术已实现广泛应用,成为当前低空飞行器的主流动力源。然而,航空动力电池仍需攻克轻量化与高密度的平衡难题,当前主流锂离子电池能量密度为 250-300Wh/kg,距离航空需求的 400Wh/kg 仍有差距(82)。为提升续航能力,亿航智能等整机厂商在快充技术上发力,其快充方案能够在短时间内为飞行器补充大量续航,极大提升了运营效率。

氢燃料电池技术正在加速突破,展现出巨大潜力。全球首款百公里级氢动力长航程多旋翼无人机 "天目山一号",凭借自主研发的氢燃料电池动力系统,在零下 40℃极寒环境下实现了两小时的稳定作业,续航时间接近四小时。威海首飞的四旋翼氢动力无人机,通过轻量化储氢气瓶与高效燃料电池的结合,续航能力达到 3.5 小时,远超锂电池的 1 小时。

在技术指标方面,针对航空用途开发的氢燃料电池系统采用模块化设计理念,由大连化物所设计,并通过技术转化的国创氢能公司集成,突破了高效轻量化空气供给、氢气引射回流、一致性、综合热管理等系列关键技术,系统质量比功率达 1000W/kg,且可通过模块串并联实现功率线性扩展(25)。

固态电池技术代表了未来发展方向,具有革命性潜力。固态电池能量密度达 400-500Wh/kg,是传统锂电的 2 倍,支持 eVTOL 航程突破 300 公里。更重要的是,固态电解质彻底消除电解液泄漏风险,针刺实验无热失控,满足航空级安全标准。通过取消隔膜和电解液,电池重量减少 30%,显著提升飞行器载荷能力(22)。亿航智能 EH216-S 已搭载固态电池完成全球首次载人试飞,并在 2025 年春晚七机同飞向全世界展示集群调度能力,年内还计划开通城市空中通勤航线(24)。

在快速充换电技术方面,零碳水上机场的光储充一体化系统采用高效光伏组件与储能电池的智能匹配算法,可实现极端天气下的能源自给率保持在 85% 以上,解决了水上基础设施的能源补给难题。智能电池监控系统也在同步推进,以适配物流、救援等高频作业场景的效率需求。

2.2. 设计制造与起降技术:eVTOL 架构创新与垂直起降能力提升

飞行器设计制造技术以空气动力学优化与新型材料应用为重点,碳纤维等复合材料的普及实现了轻量化与高强度的统一。eVTOL 作为城市空中交通的核心载具,其分布式推进架构设计不断完善。

在空气动力学设计方面,东南大学突破陆空分布式电驱动系统、动力系统全域冗余机制等关键核心技术,推出首辆分布式电驱动陆空一体飞行汽车 "东大鲲鹏一号",并已于 2025 年第一天进行了首飞(2)。峰飞航空的 "盛世龙"5 座 eVTOL 采用先进的倾转旋翼构型,被公认为 eVTOL 领域技术难度最高、综合效能最优的解决方案之一,该机型最大起飞重量达到 2500 公斤,可搭载 6 人,设计巡航速度达 250 公里 / 小时,航程为 300 公里,续航时间 90 分钟(15)。

复合材料应用取得重大突破,碳纤维材料在低空飞行器中发挥关键作用。碳纤维复合材料密度仅为钢的 1/4,强度却是其 7-9 倍(66)。在技术突破方面,国产 T800 级碳纤维已实现工程化应用,T1100 级高强中模碳纤维的拉伸模量达 320GPa,接近国际先进水平。企业通过干喷湿纺工艺国产化,将大丝束碳纤维生产成本降低 40% 以上,并开发出 48K 大丝束产品,强度与模量指标接近国际水平。

光威复材的 T800 级碳纤维已实现军转民量产,其减重 30%、载荷提升至 200 公斤的特性,直接降低 eVTOL 能耗成本 15%,目前占据 eVTOL 碳纤维市场 65% 份额(63)。中复神鹰的 T700 级碳纤维通过规模化生产,使 eVTOL 机身成本低于铝合金,且其万吨级产能已跻身全球前三,为行业降本提供了基础(66)。碳纤维占无人机结构材料的 70% 以上,桨叶、支架等部件通过减重显著提升续航与载荷能力(66)。

起降技术日趋成熟,垂直起降、短距起降技术让飞行器摆脱对传统机场的依赖,可在楼顶、临时停机坪等场地灵活起降。联合飞机集团的 TD550 共轴无人直升机凭借灵活起降能力,在舟山海鲜运输和森林灭火中高效发挥作用(50)。亿航智能的 VT35 采用串列翼双座布局,配备 8 个分布式升力螺旋桨实现垂直起降,并通过尾推桨和固定翼实现巡航飞行,满载设计航程约 200 千米。

在制造工艺方面,自动化铺丝、热压罐成型等工艺的普及,使碳纤维复材部件生产效率提升 3 倍。国内已形成 "原丝 - 碳纤维 - 预浸料 - 零部件 - 整机" 的完整产业链。

3.飞行控制与智能感知技术进展

3.1. 飞行控制系统:从自动化向智能化自主飞行演进

飞行控制系统作为低空飞行的 "神经中枢",正经历从自动化向智能化的重大升级。现代飞行控制系统不仅具备基础的姿态调整、航线保持功能,基于人工智能的自主避障、路径动态规划已成为研发重点。

在自主飞行技术方面,鸿鹄 MARK1 采用的全倾转旋翼方案是行业内公认门槛最高、技术最为复杂的技术方案,该机型在飞行过程中,全部旋翼既提供升力也提供巡航推力,动力单元可复用,载重比高、性价比高,能够实现更快的飞行速度、更低的噪音、更远的航程、更高的安全性和更低的成本(20)。

导航与定位技术取得重要突破。傲世控制的光纤陀螺仪为无人机提供了不依赖卫星的惯性导航能力,保障了复杂环境下的飞行稳定性(50)。惯性导航技术正从传统机械式向高精度、小型化方向突破,第二代光学陀螺(激光 / 光纤)以卡斯柯的低空智能管控系统为代表,通过 "移动闭塞" 理念实现四维安全包络控制,支撑万点起降的空域管理需求。

在智能控制算法方面,基于深度学习与大数据分析的 AI 大模型 "天牧",实现复杂场景下的自主管理与智能决策,查询响应速度提升 50% 以上。该系统已在江苏、安徽等多省市落地,日均保障飞行架次数万,支撑低空经济规模化运营。

针对载人 eVTOL,飞行控制系统还需突破人机协同决策、自主飞行责任界定等关键问题,以满足商业化载人需求。亿航智能的 VT35 依托其在无人驾驶、集群管理与全备份架构设计等方面的技术优势,可基于预设航线实现自动飞行与多机协同运行,其具备的探测和避让功能全面保障飞行安全。

3.2. 探测感知技术:多传感器融合与环境识别能力提升

探测感知技术如同飞行器的 "眼睛",多传感器融合成为当前主流发展路径。激光雷达、毫米波雷达、红外热像仪等设备协同运作,结合深度学习算法,实现对建筑物、气流等复杂环境的精准识别。

在技术架构方面,恶劣环境下的多模态感知技术突破纯视觉感知的物理局限,构建 "可见光 + 红外 + 激光雷达 + 毫米波雷达" 的多传感器融合体系。其中,毫米波雷达生命探测搭载 24GHz/77GHz 毫米波雷达,可穿透混凝土墙体探测到被困人员的呼吸与心跳信号,探测深度达 5 米。

激光雷达技术在复杂地形测绘中发挥关键作用,能够构建 3D 点云,垂直分辨率达 0.1 度。毫米波雷达探测距离 200 米以上,具有抗雨雾干扰能力,超声波传感器实现 10 米内近距离悬停控制(34)。Cyngn 的 DriveMod 系统融合 Innoviz LiDAR(探测距离 250m)与 Arbe 4D 雷达(每帧生成 4096 点云),识别 500 米外飞行器并计算碰撞时间(34)。

智能感知算法实现重大突破。基于 2024-2025 年深圳、合肥、苏州等示范工程数据,AI 航线规划使空域利用率提升 32%,智能避障将事故率降低 45%,低空物流成本下降 28%。避障成功率达 99.2%,采用分布式 MPC + 图神经网络(GNN)算法,支持超过 1000 架无人机蜂群协同飞行(27)。

在技术发展趋势方面,2025 年大疆、Skydio、Autel Robotics 等头部无人机厂商已在其高端产品线中部署毫米波视觉融合系统,通过深度学习驱动的多模态数据对齐与特征级融合算法,实现对动态障碍物(如鸟类、电线)的高概率检测,检测准确率提升至 92% 以上(36)。

低空自主导航技术已从单一传感器(如 GPS)向多传感器融合(激光雷达、视觉、毫米波雷达)演进,AI 算法(如深度强化学习、语义导航)的应用显著提升了动态环境适应能力。激光雷达导航(LiDAR SLAM)通过激光雷达扫描环境生成高精度点云地图,结合 LOAM、LeGO-LOAM 等算法实现定位。毫米波雷达导航利用毫米波探测障碍物距离和速度,适应雨雾天气,如物流无人机在暴雨中飞行避障。

4.空域管理与通信导航技术创新

4.1. 低空智能管控技术:四维安全包络与数字化空域管理

低空智能管控技术是支撑低空飞行器规模化运行的核心技术,旨在解决 "空中拥堵" 问题。该技术体系通过数字化空域建模、动态计划流控、智能运行控制等技术,构建起 "计划 - 调度 - 监视 - 运维" 全流程体系。

卡斯柯信号有限公司将近 40 年的轨道交通智控经验延伸至低空领域,研发出低空智能管控系统。该系统的 "移动闭塞" 理念能为飞行器打造 "四维安全包络 - 立体飞行间隔 - 空中移动授权" 追踪飞行安全控制技术体系,通过速差分层管理实现不同速度飞行器的有序运行(50)。该系统已在南京浦口的融合示范飞行中验证了可靠性,目前已在上海静安区市北高新园区、福建南安落地投运,为最终实现 "万点起飞、万点降落" 愿景提供技术支撑。

重庆低空智能管服平台代表了技术发展的最新成果。面对高密度、异构航空器协同运行这一行业难题,平台依托低空时空大模型与 4D 精细化管控技术,在永川大安试验场成功实现4 平方公里内 200 架航空器的智能融合飞行,支持百条航路秒级并发规划与四维航迹厘米级精度管控,系统性突破复杂空域下的运行瓶颈(40)。

在技术架构方面,低空智能管控系统通过数字化空域建模、动态计划流控、安全包络等关键技术,构建覆盖 "计划 - 调度 - 监视 - 运维" 的全流程管控体系,以移动闭塞理念实现飞行器动态距离安全保护,将飞行器立体化形成类似安全罩的包络,通过速差分层管理,让不同速度的飞行器有序运行在不同的飞行层。

数字孪生技术广泛应用于低空管理,通过构建虚拟空域模型,实现飞行轨迹预测和风险预警,推动低空交通向 "无人参与式管理" 演进。中科星图的 "低空场景综合性服务平台" 技术,基于星图云的十圈层数据及天基卫星的数据供给能力,以数字地球超级计算机为支撑,G-DGGS 与 GeoSOT 空域网格剖分双引擎为核心驱动力,打造 "低空一朵云",为低空空域管理、飞行管控提供低空数据与算力底座(4)。

4.2. 通信导航技术:空天地一体化网络构建

通信导航技术为破解低空复杂环境下的信号遮挡问题,空天地一体化通信导航体系正在加速成型。该技术体系融合 5G-A、卫星通信、北斗导航等多种技术,实现全域、全时、全场景的低空经济支撑。

在技术融合方面,5G-A 与卫星通信、北斗导航深度融合,构建 "空天地一体化" 智能网络,实现全域、全时、全场景的低空经济支撑。推动 5G-A 与北斗导航、气象监测等多技术融合,提升飞行安全保障能力。5G-A 与卫星通信、北斗导航、AI 算力、边缘计算等多技术的深度融合,是低空经济持续创新的关键(45)。

北斗增强系统在低空导航中发挥关键作用。北斗系统凭借厘米级定位、纳秒级授时能力,成为低空经济不可或缺的时空安全基础设施(12)。"北斗与 5G 的深度融合将彻底解决室内外无缝定位难题,技术创新已实现通过通信基站达成厘米级定位,成本仅为传统方案的十分之一"(43)。

中国移动通过 5G-A 通感一体网络、低空智联网及边缘计算,构建出 "空天地一体化" 实时数据传输通道,实现了低空飞行器与地面系统间高效、稳定、安全的信息交互。5G-A 通感一体基站被比作低空中的 "智慧哨兵",融合了高精度定位、毫秒级响应和智能探测等核心能力,可实现对低空目标的实时精准监控、智能识别与高效管控,有效保障低空安全。

在应用案例方面,中国电信的星巡低空服务监管平台融合 5G-A、多源感知能力,实现空域协同、空中交通等服务升级;星云低空飞行作业平台支持超 3000 台设备同时在线,新增语音协作、实时建模功能,且 100% 自研可控(44)。

通信技术创新解决低空通信难题。中兴通讯针对低空通信面临的严重干扰、频繁切换、网络抖动等挑战,推出用户为中心的动态、分布式、确定性极大天线阵列(D3-ELAA)解决方案,利用动态协调和分布式波束成形技术确保用户体验的稳定性和确定性,成功推动蜂窝网络边界,实现低空环境下的超稳定通信(10)。

在导航技术方面,融合北斗、5G-A 和卫星互联网,构建厘米级精度的 "空中高德"。5G/6G + 北斗的技术融合,能实现双方数据的相互比对与矫正,为无人机打造超越传统导航的 "高可靠、低时延、高带宽" 通信导航一体化服务。当无人机在飞行中丢失 5G 或 6G 信号,需向地面反馈位置时,北斗短报文可提供应急通信支持;即便遭遇不法分子信号干扰,仍能稳定输出位置信息,二者结合构建起了一体化解决方案(48)。

5.低空安全监管技术体系

5.1. 反制技术:全流程闭环防御与精准拦截

低空安全监管技术聚焦于防范 "黑飞"、碰撞等安全风险,形成了 "感知 - 识别 - 处置" 的全链条技术体系。在反制技术方面,中国 "卫士" 系统实现了发现 - 定位 - 识别 - 反制的全流程闭环防御,具备 90% 以上的高识别率、5-10 公里的广防御范围以及小于 3 秒的快速响应能力(49)。

在技术应用方面,上海特金的 H1D 设备在中超联赛长春亚泰主场的 "黑飞" 事件中成功驱离无人机,保障了赛场安全(50)。该公司全球首发 TDOA 基站式监测装备,通过网格化部署形成城市低空天网,配备黑匣子智能降落伞,无人机失控时触发安全迫降,落点精度达 5 米内,特别适用于人群密集区。历正科技 CRPC 3.0 全球唯一实现黑客级协议逆向解析,可精准接管 "黑飞" 无人机控制权(7)。

无线电反制技术取得重大突破。BSSY-B8A 设备覆盖 445MHz 至 6GHz 频段,支持 256 个频点动态跳频,对消费级无人机拦截成功率提升至 99.6%。在 2025 年上海浦东机场部署中,定向干扰模块成功拦截 21 架次误入管制空域的无人机,误伤率低于 0.05%。上海浦东机场部署的定向干扰模块,通过 "固定 + 便携" 组合应对蜂群攻击,拦截成功率达 99.4%。

2025 年 7 月,内蒙古呼和浩特经济技术开发区发布的 LR-J5 多模一体化激光告警干扰反制设备,以及成都捌三肆一信息技术有限公司的 BSSY-6062A 系统在杭州亚运会、成都双流机场等场景的成功应用,标志着无线电反制技术已成为低空防御的核心手段(52)。

激光反制技术代表了技术发展前沿。知语云的激光反制技术通过 "雷达 + 光电 + 激光" 的复合架构,实现了对 "低慢小" 无人机的高效探测与精准打击。通过系统与空管雷达联动,能自动识别 "黑飞" 目标并启动定向激光驱离,实现 "8 秒级驱离响应"。

激光模块作为终极防御 "铁拳头",实现低成本精准毁伤。激光器通过算法,650 米距离能瞬间熔毁无人机核心部件,300 米内毁伤成功率达 99.8%,且单次拦截成本仅为导弹的 1%,大幅降低防御代价(37)。西安知语云科技研发的多维多波段监控系统,通过雷达、光电与激光技术的深度融合,构建起 "感知 - 研判 - 处置" 的全闭环防御体系,光电转台集成可见光与红外热成像技术,能捕捉 0.1℃的温差变化,对碳纤维无人机的识别准确率高达 99.3%(38)。

5.2. 感知识别技术:RID 报文识别与多模态融合监测

感知识别技术以 5G-A 通感技术为核心,整合了 TDOA(到达时间差定位技术)、RID(报文识别技术)以及视觉光电等多种技术的低空多元感知解决方案。

RID 技术作为核心识别手段,是安装在无人机上的数字化身份标识装置,能够主动广播关键信息(如唯一编码、位置、高度、速度等)。RID 侦测通过地面或空中设备接收并解码这些信号,实现对无人机的实时监控和管理。要实现有效的 RID 侦测,依赖发射端硬件模块,包括 UAT(通用访问收发机)、ADS-B Out、Wi-Fi 等不同频段的广播装置(55)。

当前 RID 侦测技术正朝着三个维度深化发展:微型化,芯片级集成方案使消费级无人机也能低成本接入体系;智能化,引入联邦学习机制实现跨区域模型共享而不泄露隐私;融合化,与 5G 蜂窝网络深度融合,探索空天地一体化网络切片技术。

大公博创的全频段无人机侦测反制系统针对无人机链路信号做专项优化,集成无线电频谱侦测、协议解析与远程识别报文(RID)解析技术,具备三维俯仰角测向能力,可同时侦测合作目标(商业无人机)与非合作目标(改装无人机),有效应对频率可变穿越机等专业技术威胁。

多模态融合监测技术实现突破。全球首款低空无人机感知基站亮相,实现以 5G-A 通感技术为核心,结合 TDOA(到达时间差定位技术)、RID(报文识别技术)、视觉光电等多种技术的低空多元感知融合,为无人机低空管理进行端到端保障。

在系统架构方面,低空探测管控平台需要具备支持 5G-A 通感、雷达、频谱侦测、RID 远程识别、光电探测等多种探测技术接入的功能,并进行多模态数据融合处理。结合 5G-A、雷达、频谱侦测、RID 远程识别、光电探测等多源异构数据,可以通过数据湖架构进行处理(56)。

在应用案例方面,特金信息将 TDOA(到达时差定位)技术融入低空监管体系,整合 5G-A、RID 等技术,可精准捕捉低空目标,曾在中超赛场成功驱离 "黑飞" 无人机,有效应对低空飞行的未知风险(50)。

6.技术产业链关键环节与国产化进展

6.1. 核心零部件国产化现状与技术壁垒

低空经济核心零部件的国产化进展呈现出明显的结构性差异,部分领域已实现较高国产化率,而关键环节仍面临 "卡脖子" 挑战。

在整体国产化水平方面,消费级无人机的核心零部件国产化率高达 90%,工业级也达到了 78%(58)。在电池、电机、飞控等领域,中国企业凭借新能源汽车产业积累的优势,整体国产化率已超过 80%(58)。传感器与激光雷达领域,国产化率超 60%,是航空器自主避障和多机协同的关键。2025 年中国智能传感器市场规模预计达 1795.5 亿元,激光雷达市场规模增至 240.7 亿元,支撑环境感知与导航(57)。

然而,在关键核心技术方面仍存在明显短板。无人机和 eVTOL 所用的主控芯片、飞控芯片等核心处理单元,国产化率仅约 50%(58)。高算力 FPGA(如 Xilinx UltraScale + 系列)和毫米波雷达芯片等核心部件,国产化率普遍不足 30%(59)。

航空传感器领域对外依存度严重。中国商飞 "商飞灵" 项目 2027 年量产,传感器国产化率要求≥70%。但数据显示,2024 年中国进口航空传感器金额达 86 亿元,同比增长 23%,国产化率不足 15%(60)。

在成本构成方面,动力、航电、能源系统合计占低空航空器总价值量的 1/2-2/3;机身、内部结构占比约 1/5-1/3,其中碳纤维材料用量最高(65)。这一成本结构凸显了核心零部件技术突破的重要性。

6.2. 关键材料与系统集成技术突破

在碳纤维复合材料领域,国产技术取得重大进展。以中复神鹰、光威复材为代表的国内企业,在 T700/T800 级碳纤维领域已实现技术突破和规模化生产,有效推动了国产化率的提升,并大幅降低了成本。中复神鹰推出 T800 级碳纤维 SYT55T,兼具高强度与高性价比,适配多元工艺,覆盖 eVTOL、汽车轻量化等领域(66)。

然而,在性能要求更高的T1000 级以上碳纤维,以及航空级 PEEK(聚醚醚酮)等特种工程塑料、高端航空复合材料领域,与国际先进水平仍有差距,部分仍依赖进口。特别是在民用直升机发动机等关键热端部件材料上,对外依存度依然较高。

在电池技术方面,中国企业展现出全球领先优势。宁德时代发布的凝聚态电池,单体能量密度高达 500Wh/kg,这几乎是当前主流三元锂电池能量密度的两倍。这一突破理论上足以支持 eVTOL 实现超过 300 公里的连续飞行,将 "空中出租车" 的活动范围从市内拓展至城际。

在电机电控系统方面,国内企业如卧龙电驱、方正电机等,凭借在新能源汽车电机领域的积累,快速切入航空电机市场。峰飞航空等整机厂商在其 eVTOL"盛世龙" 上,也实现了推进系统的高安全冗余设计。目前,国产电机在低空经济领域已占据主导地位,成为全球供应链的重要节点。

在航电系统方面,飞行控制器(大疆自研)、高精度传感器(北斗星通)、通信模块(中兴通讯)等核心部件已实现自主可控。芯片领域,SoC 芯片(华为海思)、导航芯片(北斗星通)的国产化率正在提升。

在技术壁垒方面,低空制造环节占低空经济总产值规模的 50-80%,重点关注高价值量高技术壁垒的稀缺环节,如动力系统内的电机(燃油发动机)、电控;航电飞控系统的整体解决方案及主控计算机、传感器、通信导航芯片、自主控制算法等核心硬软件;能源系统的固态航空级电池;机身结构的高性能复合材料等产品和技术(61)。

7.地域发展差异与国际对比分析

7.1. 国内城市技术布局特色与竞争格局

中国低空经济城市发展呈现明显的地域特色和竞争格局,主要城市在技术布局上各有侧重。

从城市竞争格局来看,北京、深圳、上海三大城市领飞地位进一步稳固,低空经济 "链接力" 指数得分分别为 95.58、86.12、79.15,明显领先于其他城市,呈现出强者愈强态势。广州创新聚集度雄踞全国第 3 位,拥有亿航智能、小鹏汇天等创新型企业,成都、南京、西安、沈阳等老牌航空重镇凭借航空航天产业的积淀,具备低空经济发展的先发优势(93)。

在产业布局方面,深圳作为全球无人机产业重要策源地,集聚了 1500 余家低空经济产业链企业,拥有大疆、科卫泰等龙头企业,在消费级和工业级无人机制造领域具有全球竞争力。深圳依托无人机完整产业链,云台技术全国领先,飞控系统、图传系统、雷达和多旋翼无人机四个关键核心技术领域与北京并驾齐驱(89)。

广州作为低空制造和运营龙头,拥有亿航智能、广州极飞科技等龙头企业,初步形成涵盖整机研制、核心零部件、基础软件、运营服务等环节的产业集群。广州无人机产业链完备、eVTOL 快速崛起,全市低空经济规模接近千亿元,仅广州开发区集聚低空经济企业 50 家以上(88)。

上海成为 eVTOL 技术策源地,聚集全国 50% eVTOL 企业。上海峰飞 V2000CG 全球首获吨级 TC 证,在 eVTOL 适航认证方面领先全国(92)。

珠海则以通用航空为特色,拥有成熟的通用航空全产业链,以中航通飞为代表的整机研制能力全国领先(91)。

从技术特色来看,深圳、北京更关注低空运营场景和飞行服务领域的爆点培育,广州和上海更强调制造领域的优势强化。北京、深圳的低空经济科研实力同属国内第一梯队,技术实力远高于其他国内城市,其次为上海、广州(89)。

7.2. 国际技术发展对比与中国优势分析

在全球低空经济竞争格局中,中国展现出强劲的发展势头和独特优势。

从市场规模来看,2025 年全球低空经济市场规模预计突破 4 万亿元,其中中国贡献超 40%(约 1.5 万亿元),2035 年将达 3.5 万亿元,增速是欧美国家的 2 倍。中国 2025 年无人机保有量突破 800 万架(商用占比 60%),深圳、成都等试点城市空域开放面积达 75%,低空通信网络覆盖 300 米以下空域,产业链成本仅为欧美 60%(80)。

在技术路线方面,中美在低空飞行器技术路线上呈现出明显差异。美国依托传统航空工业优势,重点发展中大型 eVTOL,追求长航程和高载重。中国则发挥无人机产业优势,采取 "无人机先行,eVTOL 跟进" 的策略。民用无人机已形成成熟产业体系,2024 年实名登记数量达 198.7 万架,在农业植保、物流运输等领域大规模应用(84)。

在政策推进方面,2025 年 4 月,中国民航局发布《低空经济产业发展三年行动计划(2025-2027)》,明确提出到 2027 年建成 300 个以上低空经济示范区的发展目标。欧美国家凭借成熟的航空产业基础,在适航认证方面取得重要突破。2025 年初,美国 FAA 向 Joby Aviation、Archer 等企业颁发 eVTOL 商用许可,洛杉矶和迈阿密将成为首批 "空中出租车" 试点城市(83)。

中国技术优势主要体现在以下几个方面:

在电池技术方面,中国依托新能源汽车产业积累的优势,形成了独特的协同效应:头部电池企业占据全球 55.4% 的汽车电池市场份额,目前正针对性研发航空级电池 ------ 需满足每百公里 65 千瓦时的耗电量(约为汽车的 4 倍)、2-3°C 的放电倍率,以及 - 40°C 至 60°C 的工作温度范围,目标能量密度达 500Wh/kg(当前主流锂离子电池为 250-300Wh/kg),以支撑 200 公里以上续航,实现城际交通商业化(82)。

在制造能力方面,中国在无人机、eVTOL 等领域已形成全球竞争力,大疆、亿航智能等企业占据国际市场主导地位(73)。

在技术发展方向上,美欧注重低空安全监视技术、检验检测技术和多元化的应用场景,确保低空飞行安全,提升空域资源利用效率。美国低空监视技术处于全球领先地位,其技术体系完善、应用广泛,涵盖了雷达、ADS-B(广播式自动相关监视)、无人机监视等多种技术手段,美国联邦航空管理局(FAA)要求无人机配备 ADS-B 设备,以实现远程识别和跟踪,确保低空空域的安全(101)。

在发展目标方面,日本明确 2025 年和 2030 年发展目标,包括启动先进空中交通服务、实现电动垂直起降飞行器空中出租车和重型货运无人机业务的全面商业化。德国聚焦工业和物流应用,通过严格的空中管制法律引导,鼓励相关公司开发空中出租车、载人飞行器等产品(81)。

8.技术发展路径与未来展望

8.1. 技术演进趋势与关键突破方向

低空经济技术发展呈现出明确的演进趋势和关键突破方向,多技术融合成为主要特征。

从技术演进角度看,5G-A/6G 通信、高精度北斗导航、人工智能感知与决策系统、轻量化复合材料等关键技术的突破,显著提升了低空飞行器的安全性、智能化与续航能力,为大规模应用奠定基础。从技术演进方向看,全球低空经济正加速向智能化、电动化、网络化与平台化演进,高精度导航、5G/6G 通信、人工智能调度系统与数字孪生空域管理成为核心支撑要素(94)。

在具体技术突破方向上,重点包括:低空导航系统融合北斗、5G-A 和卫星互联网,构建厘米级精度的 "空中高德";无人机反制技术应对 "黑飞" 风险,开发电磁干扰、激光拦截等安防设备;氢燃料电池适配为大型货运无人机提供清洁动力,突破锂电池重量限制;AI 自主避障算法让飞行器在复杂空域中 "聪明飞行",降低事故率(95)。

动力技术革命正在重塑低空经济格局。动力革命促使从燃油向电动的绿色转型,宁德时代研发的航空锂电池和中国航发的涡轴发动机为 eVTOL 带来更优续航和排放表现。智能导航实现从人控到自治的跨越,北斗和 5G 技术以及 AI 避障系统提升了无人机的定位精度和飞行安全。材料创新推动从金属到复合的轻量化突破,碳纤维和 3D 打印部件在飞行器制造中降低重量、成本。数字孪生技术则让虚拟验证和运维预测更加高效,缩短适航认证周期,提高维修效率(98)。

8.2. 未来发展愿景与商业化前景

低空经济技术发展前景广阔,预计将在未来 5-10 年实现重大突破和商业化落地。

在技术成熟度方面,电动垂直起降飞行器(eVTOL)进入商业化试运营阶段,国产企业(如亿航、峰飞)在电池密度、飞控系统等领域缩小国际差距;氢燃料电池等新能源技术加速渗透。依托 5G-A/6G 网络和边缘计算,实现无人机集群协同作业(如灾害救援、农业植保);低空交通管理系统(UTM)与城市交通网络融合,形成 "空地一体化" 调度能力(102)。

在应用场景方面,以电动垂直起降飞行器 (eVTOL) 为代表的新型航空器正在改写行业规则。电池技术进步使 eVTOL 续航突破 300 公里,充电时间缩短至 20 分钟,运营成本较直升机降低 80% 以上,预计 2026 年部分城市将开通商业化空中通勤服务(96)。

在产业生态方面,展望未来,随着技术方案的持续推广,低空经济的产业生态将迎来深刻变革。预计未来 3-5 年,随着空域管理政策的进一步完善、水上机场运维标准的建立,相关方案有望在能源运维、应急救援、通勤交通等领域实现规模化落地,带动上下游产业链的协同发展 ------ 从 eVTOL 制造、电池供应,到智能调度系统研发、文旅服务运营,形成千亿级的产业生态(103)。

在市场规模方面,中国民航局预测,2025 年低空经济市场规模将达 1.5 万亿元,2035 年突破 3.5 万亿元,年均复合增长率超 20%(96)。

在具体应用愿景方面,到 2030 年,低空经济将深度融入社会运行:城市空中交通方面,北上广深等一线城市将建成 "15 分钟空中通勤圈",eVTOL 保有量超 10 万架;农业智能化方面,无人机植保覆盖率达 90%,减少 30% 农药使用量;应急救援体系方面,低空飞行器实现 "5 分钟响应、30 分钟覆盖",灾害救援效率提升 5 倍(100)。

在商业模式方面,低空经济的商业模式主要围绕 "硬件销售 + 运营服务 + 数据增值" 展开。从中长期策略(3-5 年)看,技术降本、生态合作、培育 C 端市场是必由之路,技术降本包括提升电池续航、自动驾驶能力,降低运营成本。生态合作包括与物流公司、旅游景区、出行平台共建商业模式。根据上层规划,2025-2030 年,物流无人机、农业无人机将率先实现规模化,eVTOL 进行试点运营(104)。

在技术融合创新方面,智能网联赋能成为重要方向。中电信无人科技打造 "天地一体低空智联网基座",通过 5G-A 与卫星通信融合,实现 1000 米以下空域连续覆盖,空域利用率提升至 98%。技术融合创新方面,航空制造、数字孪生与空天地一体化网络深度协同,拓展智慧城市、立体交通场景(105)。

9.结语

低空经济关键技术发展正处于从技术验证向规模化应用转型的关键时期。通过对飞行器核心技术、飞行控制与智能感知技术、空域管理与通信导航技术、低空安全监管技术的系统分析,可以看出我国在部分领域已达到国际领先水平,如电池技术、无人机制造等,但在核心芯片、高精度传感器等关键环节仍面临 "卡脖子" 挑战。

从投资价值来看,低空经济技术发展具有万亿级市场潜力,技术壁垒高的领域如动力系统、飞控系统、新一代空管技术等具备最强投资确定性。但同时也需要关注技术迭代风险、市场竞争加剧、关键技术对外依存等挑战。

在地域发展方面,北京、深圳、上海、广州等城市已形成各具特色的技术布局和产业集群,中国整体在全球低空经济竞争中展现出强劲势头,产业链成本优势明显。

展望未来,随着 5G-A/6G 通信、人工智能、新能源技术的持续突破,低空经济将在 2025-2030 年迎来商业化爆发期。建议产业参与者重点关注技术融合创新、核心零部件国产化、应用场景拓展等方向,通过产学研协同、政策支持、资本投入等多重举措,推动低空经济技术安全健康发展,实现从技术跟跑到部分领域领跑的跨越。

10.附录 低空经济主题资料汇总

本附录所收录的低空经济主题资料,均源自专注于交通领域技术交流与资源整合的平台------智能交通技术星球,该平台汇聚了国内外交通行业前沿动态、技术成果与实践经验,为交通领域从业者提供了丰富且高质量的资源支持,本附录资料按资料发布的时间排序。

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