Μεταλλικά υλικά χαμηλού υψομέτρου: εφαρμογή και ανάλυση στη βιομηχανία αλουμινίου

Σε χαμηλό υψόμετρο 300 μέτρων πάνω από το έδαφος, μια βιομηχανική επανάσταση που πυροδοτείται από το παιχνίδι μεταξύ μετάλλου και βαρύτητας αναδιαμορφώνει τη φαντασία της ανθρωπότητας για τον ουρανό. Από τον βρυχηθμό των κινητήρων στο βιομηχανικό πάρκο drones της Σεντζέν μέχρι την πρώτη επανδρωμένη δοκιμαστική πτήση στη βάση δοκιμών eVTOL στο Χεφέι, το αλουμίνιο, με τα διπλά γονίδια του ελαφρού βάρους και της υψηλής αντοχής, έχει γίνει βασικός παράγοντας σε αυτόν τον μετασχηματισμό. Δεν υποστηρίζει μόνο τη φυσική δομή του αεροσκάφους, αλλά φέρει και τις μελλοντικές προοπτικές της αγοράς τρισεκατομμυρίων δολαρίων.

Πλήρης διείσδυση σκηνής σε υλικά αλουμινίου
Από τα δομικά στοιχεία έως τα ενεργειακά συστήματα

Στον τομέα της οικονομίας χαμηλού υψομέτρου, η εφαρμογή του αλουμινίου έχει ξεπεράσει προ πολλού την παραδοσιακή αντίληψη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το μοντέλο EH216-S της EH.US, το κύριο σώμα του είναι κατασκευασμένο από κράμα αλουμινίου αεροπορίας 2024-T3, με αντοχή σε εφελκυσμό 470MPa, αλλά 60% ελαφρύτερο από τον χάλυβα, εξισορροπώντας τέλεια την αντίφαση μεταξύ ικανότητας φορτίου και αντοχής. Το κέλυφος της καμπίνας ισχύος των γεωργικών drones της σειράς "Wind and Fire Wheel" της DJI είναι κατασκευασμένο από...6061-T6κράμα αλουμινίου και η απόδοση απαγωγής θερμότητας του κινητήρα βελτιώνεται κατά 30% μέσω της τεχνολογίας ακριβούς χύτευσης με εξώθηση. Μια πιο πρωτοποριακή εφαρμογή έχει αναδυθεί στο ενεργειακό σύστημα - η Ningde Times (300750) ανέπτυξε την «Ολοκληρωμένη Αποθήκευση Μπαταρίας με βάση το Αλουμίνιο», η οποία ενσωματώνεικράμα αλουμινίου 5083με μονάδες μπαταριών στερεάς κατάστασης για την αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας στα 400Wh/kg. Έχει εφαρμοστεί στο μοντέλο V2000 της Fengfei Aviation. 

Η καινοτομία στο εργαστήριο είναι εξίσου αξιοσημείωτη. Τον Νοέμβριο του 2024, το Ινστιτούτο Έρευνας COMAC του Πεκίνου και το Πολυτεχνικό Πανεπιστήμιο Northwestern κυκλοφόρησαν από κοινού ένα νέο κράμα αλουμινίου λιθίου C919A Li, το οποίο έχει πυκνότητα 5% χαμηλότερη από τα παραδοσιακά κράματα αλουμινίου και διάρκεια ζωής κόπωσης τρεις φορές μεγαλύτερη. Σχεδιάζεται να εισέλθει σε μαζική παραγωγή της κύριας δοκού πτέρυγας των drones logistics το 2026. Ο εξοπλισμός τρισδιάστατης εκτύπωσης με λέιζερ σε σκόνη από κράμα αλουμινίου της Platinum Technology (688333) μείωσε το βάρος ενός συγκεκριμένου τύπου βάσης σερβομηχανισμού drone από 1,2 kg σε 0,8 kg και το ποσοστό πιστοποίησης εξαρτημάτων έχει αυξηθεί από 75% σε 92%. Αυτή η τεχνολογία καθιστά τον σχεδιασμό βελτιστοποίησης τοπολογίας όχι πλέον απλώς μια συζήτηση στα χαρτιά.

Αλουμίνιο (65)

Η πολιτική καταλύει τον βιομηχανικό αντίκτυπο

Ενέσεις Αλουμινίου Καρδιοτονωτικές

Το «Σχέδιο Δράσης για την Ανάπτυξη της Οικονομίας Χαμηλού Υψομέτρου (2024-2026)» που εκδόθηκε τον Δεκέμβριο του 2024 απαιτεί σαφώς ότι «το αυτόνομο ποσοστό εγγύησης για το κράμα αλουμινίου αεροπορίας θα πρέπει να υπερβαίνει το 90% έως το 2025» και θα πρέπει να θεσπιστούν ειδικές επιδοτήσεις σε 15 πιλοτικές πόλεις. Η επαρχία Anhui έχει αναλάβει ηγετικό ρόλο στην αντιμετώπιση μειώνοντας τον φόρο προστιθέμενης αξίας των επιχειρήσεων βαθιάς επεξεργασίας κραμάτων αλουμινίου στη Ζώνη Οικονομικής Επίδειξης Χαμηλού Υψομέτρου Hefei κατά 50% και δημιουργώντας ένα βιομηχανικό ταμείο 20 δισεκατομμυρίων γιουάν για να επικεντρωθεί στην υποστήριξη του μετασχηματισμού των γραμμών παραγωγής αλουμινίου αεροπορίας για επιχειρήσεις όπως η Ankai Bus (000868). Η Shenzhen επικεντρώνεται περισσότερο στην τεχνολογική καινοτομία και παρέχει επιδότηση 150 γιουάν ανά κιλό σε κατασκευαστές eVTOL που χρησιμοποιούν εγχώρια παραγόμενα τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα αλουμινίου, προωθώντας άμεσα μια αύξηση 210% στις παραγγελίες για την Platinum Technology σε ετήσια βάση κατά το πρώτο τρίμηνο του 2025.

Το ντετερμινιστικό μέλλον της αγοράς του τρισεκατομμυρίου δολαρίων

Καμπύλη κόστους ανακατασκευής τεχνικής επανάληψης 

Σύμφωνα με στοιχεία της Διεθνούς Ένωσης Αλουμινίου (IAI), η παγκόσμια ζήτηση για αλουμίνιο εμπορικής αεροπορίας θα φτάσει τους 5,8 εκατομμύρια τόνους το 2024, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 30%, με το μερίδιο αγοράς της Κίνας να αυξάνεται στο 40%. Εστιάζοντας στους υποτομείς της οικονομίας χαμηλού υψομέτρου, το Ινστιτούτο Προηγμένης Τεχνολογίας GGII υπολογίζει ότι η κατανάλωση υλικών αλουμινίου στην οικονομία χαμηλού υψομέτρου θα φτάσει τους 870.000 τόνους το 2024, με μέγεθος αγοράς 23,5 δισεκατομμύρια γιουάν. Αναμένεται να ξεπεράσει τα 1,25 εκατομμύρια τόνους έως το 2025, που αντιστοιχεί σε μέγεθος αγοράς 32 δισεκατομμυρίων γιουάν και σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης άνω του 36%. Η δομική διαφοροποίηση είναι σημαντική, με τα drones logistics να καταναλώνουν το 45% των προφίλ αλουμινίου διέλασης σειράς 6, ενώ τα επανδρωμένα eVTOL κυριαρχούνται από κράματα αλουμινίου υψηλής ποιότητας σειράς 7 (αντιπροσωπεύοντας το 30%), με το υπόλοιπο μερίδιο να κατανέμεται μεταξύ ειδικού εξοπλισμού, όπως τα drones μετεωρολογικής ανίχνευσης.

Η τεχνολογική εξέλιξη αναδιαρθρώνει την καμπύλη κόστους. Το κράμα αλουμινίου 7B50, που αναπτύχθηκε από κοινού από την «Lightweight Alliance» με επικεφαλής την COMAC και την Yunhai Metal, μειώνει το πάχος των λεπτών τοιχωμάτων από 1,2 mm σε 0,8 mm χωρίς να χάνει την αντοχή του, προσθέτοντας ίχνη σκανδίου. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να μειώσει το βάρος ενός μόνο drone logistics κατά 8 kg. Με βάση την αναμενόμενη παραγωγή 100.000 έως το 2025, αυτό από μόνο του μπορεί να εξοικονομήσει 800 τόνους υλικού αλουμινίου. Πιο αξιοσημείωτη είναι η συνεργατική καινοτομία μεταξύ υλικών και ενέργειας: η τελευταία τεχνολογία σύζευξης «Aluminum Solid State Battery» της CATL συνδυάζει διαμερίσματα μπαταριών και δομικά στοιχεία, αυξάνοντας τον χώρο φορτίου eVTOL κατά 20%. Αυτή η σημαντική ανακάλυψη μπορεί να δημιουργήσει μια αγορά λειτουργικών εφαρμογών αλουμινίου αξίας δισεκατομμυρίων δολαρίων. 

Όταν οι πύλες της οικονομίας χαμηλού υψομέτρου ανοίγουν διάπλατα από τις πολιτικές και την τεχνολογία, το αλουμίνιο δεν είναι πλέον απλώς μια ψυχρή βιομηχανική πρώτη ύλη, αλλά έχει γίνει μέτρο βιομηχανικής αναβάθμισης. Από τον ατομικό ανασυνδυασμό στο εργαστήριο, μέχρι την έξυπνη πρέσα στη γραμμή παραγωγής, μέχρι την τροχιά πτήσης πάνω από τον ουρανό, κάθε γραμμάριο «μείωσης βάρους» του αλουμινίου γράφει ένα πιο ευφάνταστο μέλλον.


Ώρα δημοσίευσης: 01 Απριλίου 2025