自2023年12月中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出打造低空經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以來,低空經(jīng)濟(jì)迅速成為我國各方關(guān)注的熱點(diǎn)。從全球范圍看,美國和歐洲等國家和地區(qū)也在持續(xù)統(tǒng)籌工業(yè)界、運(yùn)營方、投資方、行業(yè)監(jiān)管部門等各方資源推動(dòng)UAM/AAM等低空新業(yè)態(tài)發(fā)展,低空經(jīng)濟(jì)正在成為全球競逐發(fā)展的新賽道。
一、我國低空經(jīng)濟(jì)正從制造驅(qū)動(dòng)向運(yùn)營驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變
1.我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模
我國低空經(jīng)濟(jì)目前尚缺乏完備的統(tǒng)計(jì)口徑,從幾個(gè)可估算的數(shù)據(jù)項(xiàng)可大致推算我國低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模量級(jí)。
從存量看,傳統(tǒng)有人駕駛通用航空和無人機(jī)共同構(gòu)成了我國民用低空經(jīng)濟(jì)的存量。截至2023年底,全國共有通航企業(yè)689家、通用機(jī)場451個(gè)、通用航空器3173架,全年完成通航作業(yè)飛行約136萬小時(shí):全行業(yè)無人機(jī)企業(yè)近2萬家、實(shí)名登記無人機(jī)153.4萬架、全年累計(jì)飛行2311萬小時(shí),初步估算低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模已經(jīng)超過5000億元。其中,有人駕駛通用航空器和無人駕駛航空器機(jī)隊(duì)占到資產(chǎn)總量的70%。
從增量看,2023年我國低空經(jīng)濟(jì)增量約為1550億元,其中無人機(jī)制造業(yè)貢獻(xiàn)約為60%。
根據(jù)測算,可以看出兩個(gè)總體趨勢:一是低空經(jīng)濟(jì)增量正從有人駕駛通用航空為主轉(zhuǎn)向以無人機(jī)為主;二是低空經(jīng)濟(jì)當(dāng)前仍然以研發(fā)制造和出口驅(qū)動(dòng)為主,但正在轉(zhuǎn)向運(yùn)營與應(yīng)用場景驅(qū)動(dòng),“飛起來、用起來”是低空經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
2.無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
總體上看,我國無人機(jī)市場可以分為四類。
消費(fèi)類應(yīng)用。作為民用無人機(jī)最先發(fā)展的市場,目前全球規(guī)模約在百億美元量級(jí)。代表性企業(yè)是我國大疆公司,2023年產(chǎn)值達(dá)到380億元。此外,我國表演無人機(jī)市場規(guī)模在20億元左右??傮w來看,消費(fèi)類無人機(jī)市場已經(jīng)從爆發(fā)式增長進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展階段,我國處于全球領(lǐng)跑地位。
作業(yè)類應(yīng)用。是無人機(jī)商業(yè)應(yīng)用市場,全球市場規(guī)模約為千億美元量級(jí)。目前我國電力巡線、消防監(jiān)測與滅火、農(nóng)林植保等領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。我國農(nóng)業(yè)植??傮w規(guī)模為120億元左右:包括電力巡線在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施巡查、遙感與測繪等市場體量約在10億元規(guī)模。
運(yùn)輸類應(yīng)用。根據(jù)國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)預(yù)測,該領(lǐng)域市場規(guī)??蛇_(dá)萬億美元量級(jí),包括中小型無人機(jī)物流配送、eVTOL載人載貨兩個(gè)分支。
——中小型無人機(jī)物流配送。我國已在多個(gè)城市開展試點(diǎn)。據(jù)深圳市預(yù)測,到2025年深圳市物流無人機(jī)飛行將超過300萬架次。總體上看,中小型無人機(jī)物流還需要磨煉技術(shù)、擴(kuò)大產(chǎn)能、打造商業(yè)模式。
——eVTOL。eVTOL是全球航空器研發(fā)的焦點(diǎn)。目前來看,歐美不再追求全體系的競爭優(yōu)勢,而準(zhǔn)備從高端機(jī)型來搶占最具有發(fā)展前景的市場。各國近期推出的eVTOL項(xiàng)目中,傾轉(zhuǎn)翼構(gòu)型最多,多旋翼構(gòu)型最少,復(fù)合翼成為技術(shù)制約下的折中選擇。從性能參數(shù)看,在研eVTOL航程多集中在250千米以下,主要滿足中短途交通運(yùn)輸需求。
3.我國區(qū)域低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況
從運(yùn)營范圍看,傳統(tǒng)有人駕駛通用航空的運(yùn)營區(qū)域以郊區(qū)(非城市區(qū)域)為主,無人機(jī)則以城市區(qū)域?yàn)橹?。從空間格局看,目前我國低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)先城市主要集中在京津冀、長三角、大灣區(qū)和成渝經(jīng)濟(jì)帶等地區(qū)。其中,京津冀地區(qū)低空運(yùn)行相關(guān)的高校和研究機(jī)構(gòu)集中,創(chuàng)新能力突出,但受限于空域等因素影響,低空制造和運(yùn)營較為薄弱。長三角地區(qū)產(chǎn)生了一批eVTOL研發(fā)企業(yè),但應(yīng)用場景尚未展現(xiàn)規(guī)模化趨勢。成渝地區(qū)以工業(yè)級(jí)無人機(jī)為主,但消費(fèi)類場景尚不清晰。該地區(qū)依托機(jī)場和無人機(jī)企業(yè),在有人/無人融合運(yùn)行等領(lǐng)域開展了大量創(chuàng)新探索?;浉郯拇鬄硡^(qū)以無人機(jī)物流運(yùn)輸和城市配送為主,在政府支持下積極打造數(shù)字化管理平臺(tái)。總體上看,低空應(yīng)用場景更加貼近城市環(huán)境,各地區(qū)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域特色,根據(jù)自身資源稟賦特色推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
二、全球低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展“時(shí)不我待”
1.發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)具備全球共識(shí)
面對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,各國航空業(yè)提出了各自發(fā)展策略,我國提出了“低空經(jīng)濟(jì)”,美國提出“先進(jìn)空中交通AAM”,歐洲提出“創(chuàng)新空中交通IAM”,盡管稱謂不同,但本質(zhì)上追求的都是航空器的綠色化、飛行的自動(dòng)化和場景應(yīng)用的普及化,歸根結(jié)底內(nèi)核是相同的。
美國低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要建立在本國雄厚的航空工業(yè)基礎(chǔ)之上,并充分利用傳統(tǒng)通用航空形成的領(lǐng)先的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、管理體系等推動(dòng)新興業(yè)態(tài)的發(fā)展,其低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略主要集中在先進(jìn)空中交通(AAM)領(lǐng)域。2022年10月,美國頒發(fā)《先進(jìn)空中交通(AAM)協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)法案》,分別由眾議院、參議院投票通過,最終由美國總統(tǒng)簽發(fā)。法案的目的是促進(jìn)AAM生態(tài)系統(tǒng)的成熟,動(dòng)員國家與各界力量來發(fā)展低空產(chǎn)業(yè)。為了支撐AAM立法,2020年美國科學(xué)院完成《先進(jìn)空中交通:國家藍(lán)圖》報(bào)告,分析美國發(fā)展AAM的效益與困難,提出打破AAM規(guī)模瓶頸的策略。
歐洲從2015年起,每年舉辦一次歐洲層面的無人機(jī)高峰論壇,直到2019年EASA出臺(tái)無人機(jī)相關(guān)規(guī)章。歐盟委員會(huì)2022年發(fā)布《歐洲無人機(jī)戰(zhàn)略2.0》,列出10個(gè)領(lǐng)域的19項(xiàng)旗艦行動(dòng),包括采用通用的適航規(guī)則,以及對(duì)遠(yuǎn)程和eVTOL飛機(jī)飛行員的培訓(xùn)要求;資助創(chuàng)建在線平臺(tái),支持當(dāng)?shù)乩嫦嚓P(guān)者和行業(yè)實(shí)施可持續(xù)的創(chuàng)新;制定無人機(jī)技術(shù)路線圖以確定研究和創(chuàng)新的優(yōu)先領(lǐng)域等?!稓W洲無人機(jī)戰(zhàn)略2.0》建立在歐盟無人機(jī)技術(shù)要求的安全框架之上,將為無人機(jī)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營鋪平道路。
2.全球低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模與預(yù)測
根據(jù)FAA發(fā)布的《航空預(yù)測2023-2043》,預(yù)計(jì)到2030年,美國送貨無人機(jī)4萬架,完成5億單,按照每單4.2美元計(jì)算,總量達(dá)到21億美元,約合140億元人民幣。根據(jù)FAA資助的一項(xiàng)研究,預(yù)計(jì)美國2030年AAM的旅客服務(wù)產(chǎn)業(yè)將達(dá)到23000架航空器、7.4億乘客、每人30美元,總計(jì)220億美元/年。
美國航空產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)AIA預(yù)測,到2035年AAM將達(dá)到1150億美元規(guī)模,約相當(dāng)于30%的商業(yè)航空運(yùn)輸?shù)囊?guī)模,其中貨物和旅客各占一半[2018年美國航空業(yè)直接產(chǎn)出為3604億美元,加上間接貢獻(xiàn)4022億美元,航空業(yè)對(duì)美國經(jīng)濟(jì)總貢獻(xiàn)達(dá)到7627億美元(含制造業(yè))]。
歐洲委員會(huì)支持的一項(xiàng)研究預(yù)測,到2030年歐洲的無人機(jī)產(chǎn)業(yè)將保持12.3%的復(fù)合增長率,每年創(chuàng)造145億歐元經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn),提供14.5萬個(gè)工作崗位,并減少12萬噸碳排放。與我國低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模相比,這個(gè)估算值并不高。例如,根據(jù)我國南京無人駕駛航空試驗(yàn)區(qū)的年度報(bào)告,南京采用無人機(jī)給江上船舶配送生活和醫(yī)療物資的方式,減少船舶靠岸的需要,每月就可以減少6000噸碳排放,一年僅南京一個(gè)城市的一個(gè)應(yīng)用場景就可以減少7.2萬噸碳排放。
3.低空經(jīng)濟(jì)推進(jìn)戰(zhàn)略與策略
中美歐三方盡管對(duì)發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略判斷相同,但由于各自航空資源稟賦和市場需求差異,因此其低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和路徑也呈現(xiàn)三種不同模式:
——?dú)W洲:框架先行。歐洲優(yōu)先建立低空領(lǐng)域的整體法律框架與戰(zhàn)略,然后逐步補(bǔ)充細(xì)節(jié)。例如,2019年和2021年歐洲頒布了三部無人機(jī)規(guī)章,并通過開展聯(lián)合示范驗(yàn)證研究建立歐盟各國之間的技術(shù)合作。
——美國:急用先行。美國優(yōu)先解決超低空小型無人機(jī)運(yùn)行法律與技術(shù)解決方案,中大型無人機(jī)則參照通用航空規(guī)章進(jìn)行管理或者特定條件下豁免。
——中國:立足實(shí)際、兼容并包。我國無人機(jī)規(guī)章體系借鑒了美歐的方法,綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn),通過一部規(guī)章把歐洲涉及的所有內(nèi)容包含在內(nèi),也體現(xiàn)了實(shí)踐探索的思路,在還不清晰之處留白。
總體上看,全球無人機(jī)的制度與技術(shù)體系都在并跑,我國需要從開始就找到適合自己的制度規(guī)范與技術(shù)戰(zhàn)略。
4.低空領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新體系
航空器技術(shù)、機(jī)隊(duì)管理技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)通常由制造商和運(yùn)營企業(yè)負(fù)責(zé)開發(fā),但空域服務(wù)技術(shù)和安全監(jiān)管技術(shù)則是國家為主推動(dòng)開發(fā),整體技術(shù)測試驗(yàn)證通常由行業(yè)主管部門主導(dǎo)。
美國無人機(jī)應(yīng)用研究由FAA組織。FAA通過NextGen戰(zhàn)略對(duì)相關(guān)無人機(jī)應(yīng)用研究實(shí)施整體協(xié)調(diào),NextGen根據(jù)美國國會(huì)法案建立,采取了政府與產(chǎn)業(yè)界充分合作的方式,可以充分調(diào)動(dòng)美國航空界的研發(fā)創(chuàng)新資源。FAA還通過政策或資金支持等方式建立研發(fā)合作關(guān)系,如選拔無人機(jī)試驗(yàn)區(qū)、建立無人機(jī)卓越研究中心。
美國聯(lián)邦航空局2021年10月建立了先進(jìn)航空咨詢委員會(huì)(AAAC),其前身是無人機(jī)咨詢委員會(huì)(DAC)。AAAC的職責(zé)是向FAA提供關(guān)于無人機(jī)和AAM等先進(jìn)航空技術(shù)安全高效地融入國家空域系統(tǒng)的政策建議。
近年來,F(xiàn)AA持續(xù)加大對(duì)無人機(jī)的研究,無人機(jī)在美國國家航空研究計(jì)劃(NARP)中的比重從2011年的l%逐步提高到2019年的lO%左右,2020年更是接近15%,達(dá)到7593.5萬美元。
美國無人機(jī)前沿技術(shù)研究由NASA負(fù)責(zé)。美國國家航空航天局(NASA)有200多億美元年度預(yù)算和16000名高素質(zhì)雇員,在無人機(jī)運(yùn)行領(lǐng)域有長期的積累與研發(fā)組織能力。FAA與NASA共同建立了無人機(jī)交通管理系統(tǒng)(UTM)試點(diǎn)計(jì)劃(UPP),由NASA按照FAA需求在2016-2020年每年投入5000萬美元研發(fā)無人機(jī)交通管理系統(tǒng)UTM,2020年將原型系統(tǒng)交付美國聯(lián)邦航空局。
歐盟網(wǎng)站顯示,從2003年起,歐盟已經(jīng)累計(jì)投資9.8億歐元用于開發(fā)無人機(jī)的創(chuàng)新應(yīng)用,利用歐盟研究和創(chuàng)新計(jì)劃資助了320個(gè)與無人機(jī)相關(guān)的項(xiàng)目。歐洲主要由SESAR聯(lián)合體整體負(fù)責(zé)無人機(jī)融入空域技術(shù)的研發(fā)與部署。SESAR預(yù)測到2035年無人機(jī)融入歐洲空域需要投入45億歐元,其中無人機(jī)空管系統(tǒng)(U-space)占91%,但無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的收益是1400億歐元。到2050年,無人機(jī)融入空域需要投資約65億歐元,但無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的收益將達(dá)到3500億~4000億歐元。這將是一筆效益豐厚的技術(shù)投資。
“地平線2020”計(jì)劃和SESAR框架下,歐洲對(duì)無人機(jī)交通管理系統(tǒng)(U-space)進(jìn)行研發(fā)與驗(yàn)證。2021年1月,大型城市空中交通驗(yàn)證項(xiàng)目——CORUS-XUAM開始組織大規(guī)模真實(shí)飛行驗(yàn)證,我國億航參與了驗(yàn)證飛行。
三、中美歐低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)估
1.中美歐無人機(jī)領(lǐng)域技術(shù)水平評(píng)估
在五大技術(shù)領(lǐng)域中,我國在航空器技術(shù)方面占據(jù)一定優(yōu)勢。由于制造業(yè)與運(yùn)行量優(yōu)勢,我國在機(jī)隊(duì)管理技術(shù)上處于領(lǐng)先水平,相對(duì)落后的是空域服務(wù)技術(shù);基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)與監(jiān)管技術(shù)尚在起步階段,差距不大。
美國目前將主要研發(fā)資源投入到AAM和UTM這兩個(gè)核心關(guān)鍵技術(shù),NASA和NARP無人機(jī)研究資金對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行了穩(wěn)定持續(xù)投資。歐洲的情況類似,歐洲層面的大型研發(fā)項(xiàng)目和SESAR的主要投資集中在U-space和IAM項(xiàng)目上。應(yīng)該說,美國和歐洲研發(fā)的目標(biāo)性更強(qiáng),瞄準(zhǔn)技術(shù)最前沿、潛在市場規(guī)模最大的領(lǐng)域開展研發(fā)。
低空經(jīng)濟(jì)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ羌夹g(shù)創(chuàng)新。從美歐在低空領(lǐng)域持續(xù)完善研發(fā)體系框架與穩(wěn)定研發(fā)投入的經(jīng)驗(yàn)看,核心技術(shù)建立有兩個(gè)關(guān)鍵要素,一個(gè)是建立清晰目標(biāo)并長期投入,另一個(gè)關(guān)鍵是由真正掌握產(chǎn)業(yè)需求的機(jī)構(gòu)積極主導(dǎo)。美國的NASA和歐洲的SESAR聯(lián)合體就是這樣的關(guān)鍵角色。同時(shí),F(xiàn)AA建立的無人機(jī)卓越研究中心-ASSURE (29家研究機(jī)構(gòu)組成的無人機(jī)安全卓越研究聯(lián)盟)成為人才培養(yǎng)、教育與研發(fā)良性循環(huán)的重要基礎(chǔ)。
2.低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評(píng)估
綜合來看,美國在低空經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略上處于領(lǐng)先地位,歐洲在戰(zhàn)略與法規(guī)體系的強(qiáng)項(xiàng)部分彌補(bǔ)了產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力的不足。我國在政府社會(huì)動(dòng)員、行政效率、產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力方面具備一定優(yōu)勢,但在戰(zhàn)略與研發(fā)生態(tài)方面存在顯著不足。
總體上看,雖然發(fā)展路徑各有不同,但低空經(jīng)濟(jì)正成為全球激烈競爭的新賽道。我國低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展既有優(yōu)勢,又有挑戰(zhàn),需要從航空器、機(jī)隊(duì)管理、空域服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施、安全監(jiān)管等方面統(tǒng)籌協(xié)同,推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)早日成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系的重要支柱。