低空经济作为国家战略性新兴产业,已成为我国推动新质生产力发展和科技强国建设的重要引擎代表,行业赛道持续火热,并已逐步形成相对完整的产业链,由于其产业链条长和应用场景广阔并带来行业变革,从而推动成为新的投资热土。机构估算2024年中国低空经济核心产业规模达5800亿元,其中低空制造(涵盖无人机、电动垂直起降飞行器eVTOL、通用航空器及航空器材等研发制造)占比高达88%,市场规模约5104亿元。预计2030年前后,中国低空经济市场规模预计达近万亿元,若低空制造占比保持80%以上,机床相关需求将突破1200亿元,复合增速超20%。
就低空经济产业而言,零部件的设计和生产是打造飞行器卓越性能的基础,对整机产品的最终性能和安全可靠性起到决定性作用。如无人机的发动机、电池系统、起落架,以及电子设备如 GPS、雷达、摄像头和传感器等,都必须遵循严格的设计规范和制造标准,以满足运行中对高精度、稳定性和耐用性的使用要求。因此,低空飞行器制造对精密加工、轻量化材料成型和复杂零部件加工机床的性能和类型都提出了更高要求,主要依赖的机床设备类型有:五轴联动加工中心 、高速立式/龙门加工中心 、 精密磨床与数控车床、激光切割与电火花加工设备、3D打印(增材制造)设备、复材成型专用设备等,这些机床都有针对性的应用场景和加工要求。
CIMT2025 针对低空经济的部分机床创新产品
在CIMT2025展会上,不乏机床企业针对低空经济崛起对其零部件加工需求,推出了一系列创新产品,较好地解决了低空经济零部件制造的难题和批量加工问题。
· 科德数控
科德数控首发展示了一台四工位五轴加工机床KHM20U4,特别适于量大的航空级产品兼顾效率和成本的加工解决方案,一次可以同时加工四个整体叶轮。科德数控总经理陈虎表示,低空经济为机床行业打开了新的天空,各种飞行器的批量化生产制造机遇来临,如航空发动机的制造、飞机起落架的制造、航空壁板类结构件的制造等。同时,低空经济要考虑经济性、轻量化要求,机床行业必须研究低成本、高效率的铝合金加工,能够满足大批量的生产制造。
科德数控针对低空经济的解决方案,除了推出KHM20U4 四工位多轴五联动卧式加工中心,还有KMU180T五轴车铣复合加工中心,适用于民航大飞机航空发动机领域的机匣加工,在低空经济中,类似的加工技术和能力可应用于直升机、大型无人机等的发动机机匣加工,保证零件的高精度和复杂结构的加工要求。此外,KTBM1200 五轴叶盘铣削中心对大型无人机或直升机的发动机整体叶盘加工有重要作用,能够实现高精度、高效率的叶盘加工。KTX1250TC 和 KCX1200TM 五轴卧式铣车复合加工中心可满足直升机、无人机等传动系统中央传动轴的加工需求。此外,科德数控的立式五轴加工中心600、800系列产品、德创系列立式及卧式加工中心可用于加工直升机发动机关键零部件、大型无人机发动机关键零部件、机身结构件、复合材料零部件以及小型无人机模具等。
· 马扎克
马扎克展示的新一代五轴加工中心VARIAXIS C-700精准演绎多工序集成加工实力,能轻松应对航空航天、精密模具等领域的复杂曲面切削挑战。此外,像INTEGREX机型展示的齿轮加工、磨削加工技术,都集中在一台设备上完成。山崎马扎克中国总裁助理陈斌表示,随着低空经济的发展,个性化加工需求越来越多,马扎克采用一贯的“DONE IN ONE”理念,在一个姿态之下,把所有的工序来进行完全的加工完成,甚至于把专业的加工过程复合在一台机床上加工。
· 豪迈机床
豪迈机床展示的立式五轴加工中心适合低空飞行器核心部件的加工,现场加工展示的蜂窝薄壁部件通过60m/min的直线轴移动速度和20,000r/min的主轴转速,配合温度补偿技术,在保持高精度的同时,实现高速、高效率的加工,助力新空经济产业化进展。豪迈机床华中大区总监王同伟表示,豪迈五轴加工机床具备高速、高效、高精加工能力,完全满足航空器零件品质和效率的双重要求,为低空飞行器装备制造提供可靠支撑。
国内外机床品牌差距对比
1►技术参数与性能
从机床性能看,复合加工、智能化、微米级精度、轻量化材料适配性,正是航空器零部件制造的核心需求。
国外品牌:
德马吉森精机等在高精度加工(如圆度 0.2μm)、智能化(AI 自适应加工)和复合加工能力(多轴联动)上领先。
国内品牌:
科德数控、汇专科技等在五轴联动、复合材料加工设备上取得突破,但在核心部件(如高精度丝杠、轴承)上仍依赖进口。例如,汇专的双超声龙门五轴加工中心虽在复合材料加工效率上显著提升,但关键功能部件仍采用进口品牌。
2►智能化与数字化
国外品牌:
德国西门子、日本发那科的数控系统支持深度 AI 集成和远程运维,如德马吉森精机的智能工厂解决方案实现设备全生命周期管理。
国内品牌:
华中数控、广州数控的数控系统在功能上接近国际水平,但高端市场国产化率仍不足 15%,且传感器技术和数据处理能力较弱。
3►市场定位与应用领域
国外品牌:
占据航空航天、半导体等高端市场,如GF 加工方案的激光增材制造设备用于航空高复杂度零件制造。
国内品牌:
主要服务于新能源汽车、消费电子等中端市场,科德数控在航空领域的复购率达 41%,但高端市场份额仍较低。
4►产业链协同与生态
国外品牌:
形成 “设备-软件-服务” 完整生态,如瑞士展团涵盖车床、铣床、齿轮加工机床、软件、技术服务等全产业链产品。
国内品牌:
产业链协同不足,关键部件(如高端数控系统等)依赖进口,国产化率仅约 30%。
低空经济给机床行业带来的机遇与挑战
1►机遇
市场需求爆发:
低空经济主要集中在无人机、eVTOL等零部件加工领域。例如,无人机机翼及涡轮叶片、eVTOL 螺旋桨与起落架等的精密加工需五轴联动加工中心/龙门加工中心和复合材料加工机床。此外,低空经济新基建设施设备的加工也是重要组成,涉及地面物理类基础设施建设和地面信息类管理保障软件系统建设。
技术升级驱动:
低空经济对轻量化材料(碳纤维、钛合金)加工的需求推动机床向高精度、智能化发展。例如,汇专科技的双超声绿色复材龙门五轴联动加工中心解决了业内无法加工小于18°坡度蜂窝材料加工难题和表面毛刺问题,切削热下降 80%。在实际应用中,一机兼顾蜂窝、碳纤维、预制体、凯夫拉、泡沫、PBO纤维、玻璃纤维等多种复合材料的高效、高质、环保加工。
政策支持与区域集群:
粤港澳大湾区、长三角等区域政策持续出台扶持低空经济,带动机床产业集群发展。例如,惠州、威海等地的无人机制造基地都形成了相对完整的产业链,有效拉动当地机床需求。单是山东高速城乡发展集团发布的“低空天网”计划,飞行器需求超2.2万架。电池巨头宁德时代战略投资峰飞航空,有望发挥羊群效应,推动eVTOL电池技术的快速迭代和突破,加速整个eVTOL商业化落地进程。而北京、上海、南京、合肥、苏州、无锡等重点城市低空经济规划已经陆续展开,后续发力可期。2024年12月,国家发改委"低空经济司"的宣布成立,无疑会进一步助推低空经济产业升级,加速批复低空经济落地项目,我国自上而下的低空智能网联体系框架将逐步清晰、渐进式发展。
2►挑战
技术瓶颈:
超硬材料(陶瓷基复合材料)加工设备仍依赖进口,纳米级加工技术尚未突破。例如,国内五轴机床的定位精度普遍在 ±0.005mm,而德国同类产品可达 ±0.002mm。
国际竞争加剧:
欧美企业在 eVTOL 领域技术领先,中国需加强核心专利布局。例如,科德数控虽已进入航空领域,但高端市场仍被德日和瑞士品牌主导。
成本压力与盈利模式:
高端机床初期投入高,企业需探索规模化生产和数据增值服务。例如,亿航智能通过佛山工厂模式降低成本,但仍需优化盈利结构。
3►应对策略
技术攻关:
加大核心部件(如数控系统、丝杠、导轨、编码器等)研发投入,推动国产化率提升。例如,华中数控的华中10 型智能数控系统集成 AI 芯片,实现自主学习。
产业链协同:
加强上下游合作,构建 “材料-设备-应用” 生态。例如,威海市依托碳纤维产业集群,推动无人机零部件配套。
差异化市场:
聚焦细分领域(如农业无人机、应急救援设备等),避开国际巨头竞争。例如,惠州的亿纬锂能、德赛电池、赛能电池、纬世新能源等企业在无人机电池领域形成优势。
未来展望
CIMT2025展示了低空经济驱动下机床行业的创新成果,国内外品牌在机床性能与技术参数、智能化水平和市场定位上还存在显著差距。国内品牌需在核心技术、产业链协同和盈利模式上突破,以抓住低空经济带来的万亿元级市场机遇。未来,智能化、绿色化和国产化将成为行业发展的关键方向,在政策支持与市场需求双轮驱动下,中国机床行业有望在低空经济领域实现跨越式发展。
撰稿人:何发
责任编辑:朱晓裔
审 核 人:李峥
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