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低空经济起飞,铜材需求迎来新蓝海

发布时间:2026年1月30日 | 文章来源:上海国际铜工业展 | 浏览次数:19 | 访问原文

随着eVTOL(电动垂直起降飞行器)订单加速落地,其商业化进程不断推进,带动了对GWh级动力电池的需求。多家电池厂商与eVTOL企业合作,聚焦高能量密度、安全性和快充性能等关键问题。
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铜在低空经济中的核心应用场景
1.1
航空器动力系统
无人机和 eVTOL 的电机依赖高纯度铜(导电率≥58MS/m)实现高效能量转换。例如,大疆高端无人机采用无氧铜绕组,电阻较普通铜材降低 15%,电机效率提升 8%,续航延长 12%。

eVTOL 电机因功率密度更高(通常为无人机的 3-5 倍),需使用特殊铜合金绕组,如德国 Volocopter 的铜镍合金绕组,在耐高温(180℃)的同时保持高导电性。

锂电池的集流体、软连接及散热模组均需铜材。以宁德时代研发的航空级电池为例,其铜箔导电层厚度仅 6 微米,但需承受 200A 以上的瞬时电流,同时通过铜合金散热片将电池温度控制在 45℃以下。半固态电池的泡沫铜集流体(3D 铜箔)更将铜用量降至传统铜箔的 1/7,同时提升电池能量密度 15%。
1.2
低空基建
通用机场的快充桩需铺设截面积≥50mm² 的铜缆,以满足 eVTOL 单次充电 80kWh 的需求。苏州的 300 米低空网格化管理试点中,充电基站的铜缆总长度超过 200 公里,年用铜量达 1200 吨。

5G-A 基站的微波传输部件采用铜合金波导,信号损耗较铝合金降低 30%;北斗导航地面增强系统的馈线网络,单基站需消耗 1.2 吨高精度铜缆。
1.3
智能设备
无人机的飞控系统、摄像头感光线圈、eVTOL 的自动驾驶模块等,均依赖铜合金柔性电缆(FFC)传输信号。这种电缆可承受 10 万次以上弯折,电阻波动小于 5%。尽管铝合金在机身占比超 50%,但关键承力部件如起落架枢轴、旋翼轴仍需铜基复合材料。例如,楚江新材的铜镍硅合金枢轴,强度较纯铜提升 40%,重量却减少 25%。

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需求规模与增长逻辑
2.1
市场规模
中国低空经济市场规模预计 2025 年达 1.5 万亿元,2035 年突破 3.5 万亿元,年复合增长率超 22%。其中,无人机、eVTOL、低空基建三大领域对铜的需求占比超 70%。2023 年国内注册无人机 126.7 万架,预计 2030 年保有量突破 2600 万架。按每架工业级无人机用铜 15kg 计算,年新增需求约 3.9 万吨;物流无人机因电池容量更大,单架用铜量达 25kg,若 2030 年物流无人机占比 30%,将额外贡献 1.95 万吨需求。

2023 年中国 eVTOL 市场规模 9.8 亿元,预计 2030 年产能超 12000架。参考新能源汽车单车用铜 70kg 的标准,到2030年eVTOL 铜需求约 840 吨;若叠加充电设施,总需求将达 3840 吨。

2025 年前全国新增通用机场超 500 个,配套充电网络、通信基站等预计年用铜 10 万吨以上。

2.2
增长驱动因素
从《国家综合立体交通网规划纲要》首次将低空经济写入国家战略,到《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030 年)》提出万亿级市场目标,政策推动下低空经济正从试点走向规模化。例如,合肥对 eVTOL 适航认证给予最高 500 万元补贴,直接推动载人航空器商业化进程。电池技术突破(如宁德时代凝聚态电池能量密度突破 500Wh/kg)、电机效率提升(钕铁硼永磁电机功率密度达 5kW/kg),直接拉动铜需求。以 eVTOL 为例,电池带电量每增加 10kWh,铜用量相应增加 15kg。

除物流、载人运输外,低空经济正渗透至智慧城市管理(如无人机巡检)、农业植保(如新疆棉花田无人机管理)、应急救援(如深圳跨城医疗物资运输)等领域,这些场景对铜的需求呈指数级增长。

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固态电池的潜力与挑战
固态电池因兼具高能量密度和高安全性,被视为未来核心选择。多家企业已在半固态和固态技术上布局:正力新能电池实现量产交付;中创新航推出能量密度达350Wh/kg的大圆柱电池;亿航与欣界完成固态电池飞行试验。业内预计2027年或成低空载人飞行元年,半固态、固态电池率先商业化。但固态电池仍面临技术、供应链与成本三大挑战:倍率性能提升难度大,新材料供应链不成熟,原材料和加工成本高企。全面商业化尚需时间。

4
混动路线的务实选择
在固态电池尚未普及前,混动技术成为部分厂商关注的重点。追梦空天开发的油混倾转eVTOL航程可达1000公里,速度300公里/小时。其优势在于消除里程焦虑、提升起降频率和利用率,并减少对充电设施的依赖。混动模式还能有效提升载重与飞行时长,并将直接运营成本降低约60%。业内普遍认为,在未来10至15年内,混动将是低空交通的务实选择,即便固态电池突破,混动仍会保有市场空间。

5
未来展望
总体来看,铜材因其优异的导电性、导热性和机械强度,将成为高功率电机、高压线束、能量管理单元和轻量化电池结构中的核心材料。随着eVTOL对电能效率、系统轻量化和热管理要求的不断提高,铜及铜合金材料的创新应用——如高纯度铜材、铜复合材料和薄壁铜构件——将迎来广阔的发展空间。因此,eVTOL不仅驱动锂电池产业的增长,也有望成为铜材料在高端航空应用领域的一个重要新增量市场。