中國粉體網(wǎng)訊 鎂合金作為一種輕量化材料,憑借其低密度、高強度、減震性和電磁波屏蔽能力,成為低空經(jīng)濟領(lǐng)域飛行器的理想選擇。相較于傳統(tǒng)材料,鎂合金的重量更輕,可顯著延長續(xù)航時間,提高能效。此外,鎂合金的減震和電磁屏蔽能力,還能提升飛行器在復(fù)雜環(huán)境下的運行安全性和電磁兼容性。
2024年12月,工信部《低空航空器用鎂合金材料發(fā)展指南》的出臺,點燃了全產(chǎn)業(yè)鏈的變革之火。文件明確要求“2027年前實現(xiàn)航空鎂合金自主化率95%以上”,并設(shè)立30億元專項基金支持鎂回收技術(shù)研發(fā)。
資本市場的嗅覺更加敏銳,2025年3月,鎂產(chǎn)業(yè)板塊單日資金凈流入突破3.2億元,創(chuàng)三年新高。萬豐奧威(002085)的財報顯示,其鎂合金業(yè)務(wù)毛利率從21%躍升至37%,低空經(jīng)濟訂單占比達43%。國際鎂協(xié)會(IMA)數(shù)據(jù)顯示,2024年全球低空經(jīng)濟消耗鎂材23萬噸,其中中國占比58%。到2025年,這個數(shù)字預(yù)計突破34萬噸,市場規(guī)模達720億元,年復(fù)合增長率45%。
鎂合金低空領(lǐng)域應(yīng)用
電動垂直起降飛行器(eVTOL)
機身框架:鎂合金密度僅為鋁合金的2/3、鋼的1/4,用于機身框架可顯著減輕飛行器重量,提高載荷能力和續(xù)航里程。如峰飛航空2噸級載物eVTOL,采用鎂合金制造部分機身框架部件,在保證結(jié)構(gòu)強度的同時,有效實現(xiàn)了輕量化。
峰飛V2000CG 來源:峰飛航空
機翼結(jié)構(gòu):鎂合金的比強度高,能夠在承受較大空氣動力載荷的情況下,保持機翼的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時減輕機翼重量,有助于提升飛行器的飛行性能。
電機外殼:鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性和電磁屏蔽性能,可有效散發(fā)電機運行產(chǎn)生的熱量,保護電機內(nèi)部電路免受電磁干擾,延長電機使用壽命,提高電機運行效率。如小鵬匯天的旅行者X2智能電動飛行汽車,其電機外殼就采用了鎂合金材料。
旅行者X2 來源:小鵬匯天
電池艙:鎂合金可用于制造電池艙,其低密度有助于減輕飛行器整體重量,而電磁屏蔽性能可防止電池受到外界電磁干擾,保障電池的安全和穩(wěn)定運行。
儀表盤支架:鎂合金儀表盤支架具有良好的剛性和穩(wěn)定性,能夠支撐eVTOL儀表盤的各種設(shè)備和顯示器件,同時其輕量化特性也有助于飛行器的整體減重。
無人機
機身框架:鎂合金密度低,能顯著減輕無人機重量,增加續(xù)航和載重能力,同時高比強度可保證機身在飛行中承受各種應(yīng)力。如采用鎂合金框架的多旋翼無人機“Hybrid Flyer”,相比傳統(tǒng)材料框架,重量減輕了約30%,續(xù)航時間也延長了。
Hybrid Flyer 來源:石川能源
機翼和尾翼:可用于制造機翼和尾翼的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)或整體蒙皮,在保證結(jié)構(gòu)強度和氣動性能的同時,減輕無人機的飛行阻力和能源消耗,提高飛行效率和靈活性。
控制電路板支架:為控制電路板提供穩(wěn)定支撐,其輕量化特性有助于降低無人機重心,提高飛行穩(wěn)定性,同時電磁屏蔽性能可減少電路板之間的電磁干擾,保證控制信號的準確傳輸。
傳感器外殼:用于封裝各類傳感器,如攝像頭、GPS模塊等,在保護傳感器的同時,減輕無人機的有效載荷重量,使無人機能攜帶更多設(shè)備或延長飛行時間,并且鎂合金的耐腐蝕性可適應(yīng)不同環(huán)境下的傳感器工作需求。
螺旋槳:鎂合金可用于制造螺旋槳,低密度和高比強度有助于提高螺旋槳旋轉(zhuǎn)效率,降低能耗,減輕重量,進而提升無人機的整體性能。
未來展望
低空經(jīng)濟已經(jīng)被列為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),隨著相關(guān)政策紅利的釋放,低空飛行器的市場規(guī)模將不斷擴大。例如,每架eVTOL預(yù)計需鎂合金約200kg,預(yù)計2030年全球需求增至20萬噸,復(fù)合年增長率達32%。這將促使鎂合金在低空飛行器制造中的應(yīng)用更加廣泛,從機身結(jié)構(gòu)件到動力系統(tǒng)部件、電子設(shè)備部件等,以滿足飛行器對輕量化、高性能的要求。
鎂的質(zhì)量輕、低成本、高儲備特性,使其相比傳統(tǒng)材料更具優(yōu)勢,有望解決低空經(jīng)濟建設(shè)中原材料成本高、運轉(zhuǎn)效率低的困境。隨著鎂合金生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步,規(guī)模化生產(chǎn)將使成本進一步降低,從而推動其在低空領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。
參考來源:
寶武鎂業(yè)、小鵬匯天、石川能源、峰飛航空、萬豐奧威官網(wǎng)
工信部
國際鎂協(xié)會
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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