破解痛点推动低空经济从“概念热”到“实质兴”​

2025-09-26 16:06
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项昌乐院士:

2025 年,在新质生产力加速培育的背景下,低空经济作为融合新基建、新科技、新消费与新质生产力的战略性新兴产业,正成为拉动经济社会高质量发展的重要引擎。然而,当前低空经济仍面临技术瓶颈突出、基础设施滞后、政策协同不足、安全监管标准不统一等现实挑战,如何推动其从 “概念热” 走向 “实质兴”?中国工程院院士、大连理工大学党委书记、智能无人系统技术国家级重点实验室主任项昌乐,结合长期研究实践,给出了系统解答。

项昌乐院士长期深耕多域智能系统与特种车辆技术领域,以第一完成人斩获国家技术发明奖一等奖、国家科技进步奖二等奖等重磅奖项,拥有 25 项国家发明专利,发表 150 余篇学术论文,其研究成果为低空装备技术突破提供了重要支撑。

低空经济的核心价值:重塑产业与区域发展格局

在项昌乐院士看来,低空经济的价值并非局限于单一产业层面,而是对经济社会发展的多维度赋能。在产业结构转型上,“低空 +” 生态正推动传统产业升级,eVTOL(电动垂直起降飞行器)、飞行汽车等新业态崛起,与物流、旅游、农业、交通等领域深度融合,催生出无人机植保、低空观光、空中物流等创新场景,为产业转型开辟新路径。

产业链协同层面,低空经济与高端装备制造紧密绑定,能带动新材料、新一代信息技术等上下游产业联动发展。例如碳纤维复合材料的轻量化应用、高能量密度电池的技术突破,不仅提升低空装备性能,更能推动整个产业链升级,未来有望形成万亿级产业集群。这种协同效应不仅增强国内产业链韧性,还将促进全球产业链、供应链与市场资源的深度联动。

科技创新领域,低空经济为关键核心技术突破提供了 “试验场”。低空飞行器总体构型设计、能源动力系统、飞行控制、空域管控及安全保障等领域的技术创新,能推动我国在低空高端装备制造与数字化技术领域抢占国际前沿。而在区域发展中,低空经济可依托各地资源禀赋打造特色产业,同时打通城乡要素流动通道,提升边缘地区活力,助力区域协调发展。

区域发展:立足禀赋打造差异化低空经济模式

“避免同质化竞争,是各地发展低空经济的关键。” 项昌乐院士强调,低空经济发展需紧扣区域资源禀赋、产业基础、空域条件与政策环境,走 “需求导向、精准定位、政策协同、生态构建” 的系统化路径。

以辽宁省为例,该省拥有航空 601 所、沈飞集团、航发 606 所、沈阳黎明公司 “两厂两所” 等优质航空资源,具备雄厚的高端航空装备研发制造实力。结合环渤海地区旺盛的物流与交通需求,辽宁正推进环渤海、跨黄海区域低空物流运营网络建设,打造国家级低空装备制造产业集群。其中大连市依托海洋区位优势,重点开发海岛运输、海上监测、港口物流、低空旅游等特色场景,形成与其他地区错位发展的格局。

这种 “因地制宜” 的发展模式,既能充分发挥区域比较优势,又能避免资源浪费与低效扩张,为全国低空经济区域协同发展提供了参考样本。

政策体系:构建 “技术标准 — 法规体系 — 基础设施” 协同框架

当前我国低空经济领域,适航认证、空域管理等政策存在碎片化问题,成为产业发展的制度障碍。项昌乐院士指出,我国已出台《通用航空装备创新应用实施方案(2024—2030 年)》《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》等政策,并在合肥、杭州、苏州、深圳等地开展试点,“中央顶层设计 + 地方创新实践” 的模式已初步形成,下一步需构建 “技术标准 — 法规体系 — 基础设施” 三位一体协同框架。

具体而言,首先要建立统一的顶层设计与标准体系,制定覆盖适航认证、空域划设、飞行运行、安全监管全流程的技术规范,通过标准化降低制度性成本;其次需建立协同高效的空域监管机制,推进空域分级分类管理,构建多方联动监管体系,以分层立法释放空域资源潜力;最后要完善基础设施与信息共享平台,推动 “物理 — 数字 — 能源” 三网融合,实现飞行器实时监控与空域动态管理,通过数字基建提升运行效率与安全性,倒逼碎片化政策整合,形成创新、安全与发展动态平衡的治理体系。

技术突破:攻克五大核心技术筑牢产业根基

低空经济的 “实质兴”,离不开关键核心技术的支撑。项昌乐院士将低空装备研发的核心技术概括为五大领域,每一项都是产业发展的 “关键拼图”。

其一,总体构型与结构设计技术,作为低空装备的 “骨架蓝图”,需根据不同应用场景,综合权衡航程、速度、有效载荷、起降适应性、系统可靠性及全生命周期成本,设计出满足特定需求的最优方案,推动构型多元化发展。

其二,能源动力系统,堪称低空装备的 “心脏”。目前纯电方案凭借高效率、零排放、低噪声优势广泛应用,但液态锂电池能量密度受限,固态锂电池成为提升续航的重要方向;氢电混动方案则因长续航、高能量密度、绿色清洁的特点,展现出广阔应用前景,未来低空飞行器动力将向纯电、油电、氢电混动多元方向演进。

其三,飞行控制系统,是低空装备的 “智慧大脑”。需构建安全可靠的闭环控制系统,突破动态感知与避障控制、自主在线航迹规划、强鲁棒抗干扰稳定控制、故障诊断与容错控制等技术,确保飞行器自主运行的安全性与可靠性。

其四,空域管控系统,作为释放低空经济潜力的 “中枢神经”,需融合人工智能技术打造 “感 — 联 — 算 — 控” 一体化数字化管理平台,实现空域通道动态划分、飞行层级科学设定,突破全域实时感知、动态空域调度技术,构建智慧空域核心竞争力。

其五,安全保障技术,是低空经济发展的 “生命线”。需建立覆盖 “空域 — 飞行器 — 基础设施 — 数据” 全链条的防御体系,具备气象突变、障碍物入侵、设备故障等风险监测能力,实现飞行器避碰、电子围栏防侵入等主动干预,同时抵御恶意干扰、劫持、网络攻击等安全威胁。

项昌乐院士进一步指出,当前低空装备正加速向电动化、无人化、智能化方向发展:电动化满足长续航、低噪声需求,推动绿色发展;无人化实现自主飞行与作业,提升效率与安全性;智能化依托 AI 赋能环境感知、自主决策与协同作业,助力低空经济数字化转型。

人才培养:校企协同构建高层次复合型人才体系

低空经济的快速发展,带来了高层次复合型人才的巨大缺口。项昌乐院士表示,国家已高度重视这一问题,教育部 2024 年增设 “低空技术与工程” 本科专业,2025 年 6 月进一步布局低空领域博士学位授权点,各高校也纷纷制定针对性培养方案,推动教育、科技、人才三位一体协同发展。

“高校与企业的深度合作,是培养实践创新人才的关键。” 项昌乐院士建议借鉴德国双元制教育模式,让企业走进校园、校园扎根企业:依托校企联合研究院,深化 “双导师” 机制,共同制定人才培养方案与课程体系,共建实践教学平台;推动高校教师与研究生深度参与企业研发,借助企业工程验证与产业化经验,提升高校科研成果的工程适用性,形成 “产学研用” 协同创新格局。目前高校在新概念动力、结构轻量化设计等领域已有原创性研究,但工程转化能力不足,通过校企协同可有效弥补这一短板。

飞行汽车:构建 “航空 — 汽车” 跨界融合生态

面对众多车企 “向上布局” 飞行汽车的趋势,项昌乐院士认为,飞行汽车将填补城市低空交通空白,为缓解地面拥堵提供创新方案。其陆空协同特性可依托现有道路基础设施起降,同时利用低空空域资源,通过垂直起降技术推动出行方式向 “地面 — 低空 — 高空” 立体交通体系升级。

更重要的是,飞行汽车将推动航空与汽车产业跨界融合:航空工业可借鉴汽车产业大规模制造与供应链管理经验降低成本,汽车产业能吸收航空领域空气动力学、轻量化材料、飞行控制等技术积累,形成 “1+1>2” 的协同效应。目前全球飞行汽车竞争激烈,我国传统车企与航空创新企业加速布局,国内市场规模已突破百亿且保持高速增长,有望成为低空经济核心支柱。

从技术路线看,飞行汽车主要分为分体式与一体式:分体式采用模块化架构,飞行模块、陆行模块与载荷舱体可灵活组合,是未来 “共享飞行汽车” 的优选方案;一体式将飞行器与车辆底盘集成,虽具备陆空双重能力,但飞行时底盘形成 “死重”,存在能耗高、续航短等问题,未来需依赖材料与能源技术突破优化性能。项昌乐院士团队 2022 年研制的全球首款载人级两座智能飞行汽车,便采用分体式架构,实现最大飞行重量 650 公斤、最高飞行速度 100 公里 / 小时、地面行驶时速 80 公里,完成多场景陆空联运测试。

在商业模式上,项昌乐院士建议采用 “共享运营” 模式:通过平台化调度实现资源优化配置,降低用户使用成本,缩短市场培育周期;在政府、企业、用户协同监管下保障有序运营,避免盲目扩张风险;随着需求增长完善起降接驳点与低空航线建设,推动城市交通向智慧化、规模化、立体化发展。

致青年科技人才:勇担使命助力低空经济创新突破

作为科技创新的生力军,青年科技人才是低空经济发展的关键力量。项昌乐院士对青年科技人才提出三点期望:一是志存高远、爱国奉献,将个人理想融入党和国家事业,以科学家精神为指引,肩负起推动低空经济发展的社会责任;二是紧跟前沿、矢志创新,锚定世界科技前沿与国家需求,从实际问题中提炼科学课题,“做真科研、真做科研”,助力高水平科技自立自强;三是敢坐冷板凳、敢闯无人区,依托国家对青年人才的稳定支持,潜心钻研、持续发力,力争实现更多 “从 0 到 1” 的技术突破,为低空经济从 “概念热” 迈向 “实质兴” 注入青春动能。

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