【摘要】“十五五”规划将低空经济提升至国家战略。这标志着产业发展从区域试点转向顶层设计下的系统性工程,核心在于构建“资源-规则-技术-市场”的闭环体系,并攻坚六大技术主线。
引言
低空经济的概念已不再是遥远的未来构想。随着“十五五”规划建议首次将其定义为战略性新兴产业集群,一场深刻的变革已经启动。这一战略定位的转变,意味着低空经济的发展模式正从过去各地零散的、自下而上的“试验田”探索,正式升级为国家主导的、自上而下的“国家队”系统性建设。
这一定位的跃升,并非简单的政策加持,而是对产业发展逻辑的根本性重塑。它要求我们必须跳出单一飞行器制造或单一应用场景的局限,从空域资源管理、技术体系构建、基础设施布局和市场应用牵引等多个维度,进行全局性、体系化的思考。本文将从一名技术架构师的视角,深入解码这一战略转型背后的技术逻辑,剖析其作为新质生产力载体的核心特征,并系统梳理未来五年必须集中攻坚的六大技术主线。
💠 一、战略重塑:从分散试点到系统性国家工程
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低空经济被纳入国家顶层规划,其核心信号是系统性与工程化。过去的模式更像是“点状开花”,各地根据自身资源禀赋进行探索。现在,国家层面要求的是“全国一盘棋”,这背后是对产业发展要素的全面统筹与重构。
1.1 “国家队”身份的确立
将低空经济定义为“战略性新兴产业集群”,是其身份转变的最重要标志。这一定位带来了三个层面的根本性变化。
资源配置的升级。产业发展所需的资本、人才、技术等关键资源,将从市场自发聚集转向国家战略引导下的高效配置。
发展模式的转变。从“应用驱动”的局部创新,转向“顶层设计驱动”的体系化落地。技术标准、市场准入、安全监管等规则将加速统一。
产业链的重构。国家队的身份要求构建自主可控、安全高效的全产业链体系,避免在核心环节受制于人。
1.2 核心逻辑:“资源—规则—技术—市场”的闭环体系
本次战略升级最深刻的洞察,在于将低空空域界定为“国家重要战略资源”。这一认知是构建整个低空经济体系的逻辑起点。它意味着空域不再仅仅是一个物理空间,而是与土地、矿产同等重要的生产要素。基于此,一个全新的发展闭环正在形成。

这个闭环体系的运转逻辑如下。
空域资源化。明确空域的国家战略资源属性,为后续的规划、分配和高效利用提供了法理基础。
规则体系化。基于资源属性,国家将主导建立统一的空域管理、飞行标准和安全监管规则,这是产业健康发展的前提。
技术标准化。统一的规则催生了对标准化技术体系的强需求,从飞行器本身到地面基础设施,再到通信、导航、监视系统,都需要遵循统一标准,以实现互联互通。
市场规模化。标准化的技术体系降低了市场进入门槛,促进了各类应用场景的规模化发展,从而反向验证并优化了空域资源的利用效率,实现了资源的价值最大化。
这个闭环的形成,标志着低空经济的发展正式进入有法可依、有章可循、技术同步、市场联动的全新阶段。
💠 二、新质生产力的典型载体:三重进化与多技术融合
低空经济是新质生产力的典型代表。它并非单一技术的突破,而是航空航天、人工智能、新能源、智能制造、大数据及新一代通信技术等多元技术的深度融合体。这种融合催生了其智能化、绿色化和韧性化的三重核心特征。
2.1 智能化进化:从自动到自主
低空经济的智能化,核心是实现飞行器从“自动控制”向“自主决策”的进化。这背后是一系列AI技术的深度赋能。
自主飞行与环境感知。传统的无人机依赖预设航线或远程遥控,而新一代的飞行器(尤其是eVTOL)必须具备在复杂城市环境中自主感知、决策和避障的能力。这需要融合高精度传感器(LiDAR、毫米波雷达、视觉)、鲁棒的飞控算法和边缘计算能力,实现对动态环境的实时建模与响应。
数字孪生与运营仿真。大规模的低空交通网络无法通过物理试错来验证。数字孪生技术构建了物理世界在虚拟空间的精确镜像,可在其中进行航线规划、流量仿真、应急预案演练,大幅提升了整个系统的安全性和效率。
“空—天—地”协同运营。智能化不仅体现在单机,更体现在群体协同。未来的低空运营是一个“空—天—地”一体化的智能系统。
空。海量的飞行器作为移动智能终端。
天。北斗等卫星导航系统提供高精度时空基准。
地。地面计算中心、5G-A网络和智能场站构成数据处理与通信的基石。
三者通过智能运营平台协同工作,实现对所有飞行器的实时监控、调度和管理。
2.2 绿色化转型:以电驱动为核心的能源革命
低空经济的绿色化特征,根植于其以电力驱动为核心的能源体系。这不仅是环保需求,更是技术和成本优化的必然选择。
电推进系统的优势。相比传统燃油发动机,电推进系统具有结构简单、维护成本低、噪声小、响应快等显著优势。特别是分布式电推进(DEP)技术,可以通过多个小型电机协同工作,实现更高的气动效率和飞行安全性。
新能源电池产业链的支撑。我国在动力电池领域拥有全球领先的产业链优势。从高能量密度的三元锂电池,到更具安全前景的半固态/固态电池,再到面向未来的氢燃料电池,完整的技术路线图为低空飞行器的续航和安全提供了坚实基础。
降本增效的经济驱动。电能成本远低于航空燃油,这为低空物流、空中交通等商业化运营提供了经济可行性。随着电池能量密度提升和循环寿命延长,运营成本将进一步下降。
2.3 韧性化增强:构建三维立体社会服务网络
低空经济通过开辟三维立体交通,极大地增强了社会运行的韧性,尤其是在应急响应和城市治理方面。
应急救援的“黄金窗口”。在地震、洪水等自然灾害中,地面交通时常中断。无人机可以第一时间进入灾区,执行灾情勘察、物资投送、通信中继、搜寻救援等任务,为抢救生命赢得宝贵的“黄金窗口期”。
城市治理的“空中之眼”。在城市管理中,无人机可用于交通巡检、环境监测、违章建筑稽查、大型活动安保等场景,其高机动性和广阔视角,弥补了地面监控的盲区,提升了城市治理的精细化水平。
医疗急救的“空中生命线”。对于紧急医疗物资(如血液、器官)的运输,eVTOL或无人机可以无视地面拥堵,实现点对点的快速送达,构建起一条高效的“空中生命线”。
💠 三、技术攻坚:未来五年必须突破的六大主线
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要将低空经济的宏伟蓝图变为现实,必须在未来五年内,围绕以下六条技术主线进行集中攻坚和系统性突破。这六大主线环环相扣,共同构成了低空经济的技术基石。
3.1 主线一:高能量密度动力与续航技术
这是当前制约低空经济,特别是载人eVTOL商业化最核心的瓶颈。突破方向不仅限于电池本身,而是一个系统工程。
3.1.1 电池化学体系的迭代
高镍三元锂电池。作为当前的主流方案,其能量密度已接近理论天花板。未来的优化方向在于提升循环寿命和安全性。
半固态/固态电池。这是中长期的核心攻坚方向。固态电解质从根本上解决了液态电解质的漏液和燃烧风险,同时有望将能量密度提升至500 Wh/kg以上,是实现eVTOL跨城飞行的关键。
氢燃料电池。其能量密度远超锂电池,更适合长航时、重载荷的应用场景。技术挑战在于储氢技术(高压气态/液态)、燃料电池电堆的功率密度和寿命。
3.1.2 能源系统的集成与管理
混合动力系统。在固态电池成熟前,“涡轮发电+电池”或“燃料电池+电池”的混合动力方案是重要的过渡路线。它结合了两种能源的优势,既保证了续航,又具备了纯电起降的静音和环保特性。
高效热管理系统。动力电池在高倍率放电时会产生大量热量,直接影响电池寿命和安全。开发轻量化、高效的液冷或相变材料散热系统至关重要。
快速补能技术。要实现高频次的商业运营,必须将充电时间缩短至分钟级。这需要电池、充电桩和电网三方的技术协同,发展大功率快充和换电技术。
3.2 主线二:复杂环境下的自主飞行与感知避障
大规模、高密度的城市空中交通,对飞行器的自主能力提出了远超现有无人机的要求。其核心是构建一个高鲁棒性、全天候、全场景的感知与决策系统。
3.2.1 多传感器融合感知
单一传感器存在固有缺陷。例如,摄像头在夜间或恶劣天气下性能下降,LiDAR受雨雾影响大,雷达的角度分辨率较低。因此,必须采用多传感器深度融合的方案。
3.2.2 高可靠的定位与导航
城市峡谷环境对卫星信号遮挡严重,传统的GNSS定位无法满足要求。必须发展组合导航技术。
GNSS/INS紧耦合。将GNSS的原始观测量与IMU数据在算法层面深度融合,即使在卫星信号短暂中断时,也能依靠IMU推算,维持短时间内的定位精度。
视觉里程计/SLAM。利用摄像头或LiDAR感知环境特征,通过匹配连续帧间的特征点来估计自身运动,实现无卫星信号下的自主定位。
多源信号辅助。融合地基增强信号、5G定位信号甚至Wi-Fi信号,作为GNSS的补充和备份。
3.2.3 智能决策与路径规划
这是自主飞行的大脑。算法需要能够在秒级甚至毫秒级的时间内,综合考虑飞行性能、空域规则、气象信息和动态障碍物,规划出一条安全、高效的飞行路径。这需要引入强化学习、最优控制等先进AI算法。
3.3 主线三:空域管理与数字化基础设施
如果说飞行器是“车”,那么数字化基础设施就是未来的“智慧的路和智能的交通信号灯”。没有这套体系,大规模的低空经济就是空中乱麻。
3.3.1 低空智联网 (U-Net)
这是数字化基础设施的核心,本质上是一个**“空天地协同”的物联网**。它需要整合通信、导航、监视、气象、地理信息等多种能力。

这个架构的关键技术突破点在于。
5G-A (5G-Advanced)。它引入的通感一体化技术,让通信基站同时具备了雷达的探测能力,可以低成本、广覆盖地感知低空飞行目标,是实现全域监视的关键。
北斗系统深度应用。利用北斗的高精度定位、短报文通信和精密授时能力,为飞行器提供统一的时空基准和可靠的应急通信手段。
云控平台。这是整个系统的大脑,负责海量飞行器的数据汇聚、状态监控、航线审批、冲突解脱和应急处置。
3.3.2 新型数字基础设施
高精度三维地图。为飞行器提供精确的地理信息,包括建筑物、高压线、禁飞区等,是自主路径规划的基础。
空域网格化管理。将复杂的低空空域划分为标准化的三维数字网格,对每个网格的容量、风险等级、准入规则进行精细化管理。
数字身份识别。为每一架飞行器(特别是无人机)分配唯一的数字身份标识,实现“一机一码”,便于追溯和监管。
3.4 主线四:起降设施与综合配套
飞行器需要家。未来的低空交通网络,是由无数个**多功能、智能化的起降场站(Vertiport)**连接而成的。这些场站远非简单的停机坪,而是集交通接驳、能源补给、运营调度、商业服务于一体的城市新型基础设施。
3.4.1 场站的物理与数字一体化
物理形态。选址将优先考虑城市交通枢纽、大型商业综合体、重要公共服务机构(如医院)的楼顶或周边。设计上需要考虑多机位同时起降、自动化停泊、乘客安全隔离等要素。
数字孪生。每个物理场站都将在U-Net云控平台中拥有一个数字孪生体。平台可通过该孪生体对场站的机位占用、充电桩状态、客流密度、气象条件进行实时监控和预测性调度。
能源网络。场站是低空能源网的关键节点。必须配备大功率直流快充、自动化电池更换系统,并与城市电网进行智能互动,参与削峰填谷,甚至可以作为分布式储能单元。
3.4.2 网络化布局
单个场站价值有限,网络化才是关键。未来的起降设施网络将呈现多层次的结构。
枢纽型场站 (Hub)。位于城市核心交通节点,规模大、功能全,承担跨城、跨区域飞行的主要客流集散。
社区型场站 (Node)。分布于居民区、商业区,规模较小,主要满足“最后一公里”的短途接驳需求。
应急备降点 (Emergency Point)。在主要航路沿线和关键区域设置,仅用于紧急情况下的备降,确保飞行安全。
这种网络化的布局,才能真正支撑起高密度、高频次的城市空中交通(UAM)运营。
3.5 主线五:安全适航与标准体系建设
这是低空经济从“技术验证”走向“商业运营”的必经之路,也是最考验产业成熟度的环节。eVTOL等新型飞行器采用了大量颠覆性技术,传统的航空适航标准已无法完全适用,必须建立一套全新的、与之匹配的标准与审定体系。
3.5.1 新技术架构的适航挑战
电推进系统。如何验证电机、电控、电池管理系统(BMS)在极端工况下的可靠性与安全性?其失效模式与传统发动机完全不同,需要全新的测试方法和冗余设计标准。
分布式推进(DEP)。DEP带来了极高的安全冗余,即使部分电机失效,飞行器仍能安全飞行。但挑战在于,如何为这种“多余度”系统的飞控软件进行适航审定?如何证明其在所有可能的失效组合下都能保持稳定?
飞行控制软件。现代飞行器的控制逻辑高度复杂,尤其是引入AI决策算法后,其行为的“可解释性”和“确定性”成为审定难点。传统的DO-178C等软件适航标准面临挑战,需要探索新的验证与确认(V&V)方法。
3.5.2 全生命周期健康管理(PHM)
事后追责不如事前预警。必须为飞行器建立一套贯穿设计、制造、运营、维护全生命周期的预测与健康管理(PHM)系统。
数据采集。通过遍布机身的传感器,实时采集电池电压/电流/温度、电机振动、结构应力等关键参数。
状态监测。在机载或地面系统中,对采集的数据进行实时分析,判断各部件的当前健康状态。
故障诊断。当监测到异常数据时,系统能快速定位故障部件和故障模式。
趋势预测。利用历史数据和AI算法,预测部件的剩余有效寿命(RUL),将维修从“定期”变为“视情”,实现预测性维护。
3.5.3 敏捷适航与标准迭代
面对快速迭代的技术,适航审定体系也必须变得更加敏捷。
基于仿真的审定。大量复杂的飞行场景和故障模式,可以通过高保真度的仿真来复现和验证,减少对物理试飞的依赖,缩短审定周期。
标准体系的快速迭代。建立产、学、研、用、管多方参与的标准制定机制,让标准能够跟上技术的演进步伐,避免标准滞后成为产业发展的障碍。
3.6 主线六:数据要素与网络安全
当万物互联延伸至低空,数据成为新的核心生产要素,网络安全则成为整个体系的生命线。
3.6.1 数据治理与价值挖掘
低空经济运行将产生海量的多维数据。
飞行器数据。飞行轨迹、姿态、各部件健康状态。
环境数据。气象、电磁环境、地理信息。
运营数据。客流、物流信息、场站调度。
对这些数据进行有效的采集、存储、治理和分析,不仅能优化运营效率,还能催生出新的商业模式,如面向保险的风险评估服务、面向城市规划的交通流量分析等。同时,必须严格遵守数据安全和个人隐私保护的法律法规。
3.6.2 “端—链—云”全链路安全防护
低空智联网的攻击面广,必须构建**纵深防御(Defense-in-Depth)**的安全体系。
网络安全不再是附加项,而是与飞行安全同等重要的、必须在设计之初就深度融入系统的内生属性。
💠 四、三大万亿级市场驱动力与国民经济贡献
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国家战略的系统性布局,叠加六大技术主线的持续突破,将共同牵引形成三个相互关联、相互促进的“万亿级”市场,为国民经济注入强大的新动能。
4.1 飞行器制造与装备市场
这是低空经济的基石。市场空间不仅在于eVTOL、无人机等整机的研发与量产,更在于其背后庞大而高端的产业链。
核心零部件。包括高功率密度电机、高能量密度电池、飞控系统、先进传感器、复合材料等。这些领域的技术突破将直接带动我国在高端制造领域的整体升级。
智能整机。随着适航取证的推进和市场的打开,整机制造将迎来爆发式增长。
系统配套。地面保障设备、检测维修设备、模拟训练系统等也将形成一个规模可观的市场。
4.2 基础设施投资市场
这是低空经济的骨架。大规模的基础设施建设本身就是巨大的投资引擎,将有效拉动相关产业。
物理基础设施。遍布城市的起降场站、通用机场的改扩建、能源补给网络等,将带动土木工程、新能源、智能电网等行业的发展。
数字基础设施。低空智联网的建设,包括5G-A基站的升级、北斗地基增强网的加密、云控平台的开发等,将直接利好通信、软件和信息服务业。
4.3 空中运输与消费体验市场
这是低空经济价值实现的最终环节。它将创造全新的服务模式和消费场景,深刻改变人们的生产生活方式。
城市空中交通 (UAM)。提供“空中出租车”服务,解决城市地面交通拥堵问题。
低空物流。实现城市内和跨城区的即时、高效货物运输,特别是高附加值、有时效性要求的物品。
低空文旅。开辟空中观光、短途旅行等新业态,提升旅游体验。
公共服务。在应急救援、医疗急救、警务巡逻等领域的广泛应用。
根据行业权威预测,到2035年,低空经济对中国国民经济的综合贡献值有望突破3.5万亿元,其展现出的多维牵引作用,将为我国高端制造、绿色经济和数字经济的发展提供持久动力。
结论
“十五五”规划为低空经济吹响了从“游击队”向“正规军”集结的号角。这一转变的核心,是从政策驱动的“点状”突破,迈向顶层设计下的系统性工程化构建。其本质,是将低空空域这一未被充分开发的战略资源,通过规则、技术、基建和市场的闭环体系,转化为现实的、数字化的新质生产力。
未来五年的征途,清晰而艰巨。我们必须在动力续航、自主飞行、数字空管、基础设施、适航标准、网络安全这六大技术主线上实现集成式突破。这不仅是单一技术的竞赛,更是考验我们系统工程能力、产业链协同能力和标准制定能力的综合性战役。通过强有力的顶层设计,协同中央与地方,统筹标准化工程与多级市场应用,低空经济必将释放其万亿级的经济潜力,重塑我们的天空,并确立中国在全球新一轮科技与产业革命中的战略引领地位。
📢💻 【省心锐评】
低空经济的本质,不是让“汽车飞上天”,而是将“天空数字化”。这是一场围绕空域资源,重构交通、物流与社会服务体系的系统工程。技术攻坚是入场券,而规则与标准的制定权,才是终局的胜负手。

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