Ở độ cao 300 mét so với mặt đất, một cuộc cách mạng công nghiệp được thúc đẩy bởi trò chơi giữa kim loại và trọng lực đang định hình lại trí tưởng tượng của nhân loại về bầu trời. Từ tiếng gầm rú của động cơ trong khu công nghiệp máy bay không người lái Thâm Quyến đến chuyến bay thử nghiệm có người lái đầu tiên tại căn cứ thử nghiệm eVTOL ở Hợp Phì, nhôm, với đặc tính kép là nhẹ và bền, đã trở thành một yếu tố cốt lõi trong sự chuyển đổi này. Nó không chỉ hỗ trợ cấu trúc vật lý của máy bay mà còn mang theo triển vọng tương lai của thị trường nghìn tỷ đô la.
Sự thâm nhập toàn cảnh của vật liệu nhôm
Từ các thành phần cấu trúc đến hệ thống năng lượng
Trong lĩnh vực kinh tế bay ở độ cao thấp, ứng dụng nhôm đã vượt xa hiểu biết truyền thống từ lâu. Lấy mẫu EH216-S của EH.US làm ví dụ, thân chính của nó được làm bằng hợp kim nhôm hàng không 2024-T3, có độ bền kéo 470MPa, nhưng nhẹ hơn thép 60%, cân bằng hoàn hảo giữa khả năng chịu tải và độ bền. Vỏ cabin động cơ của máy bay không người lái nông nghiệp dòng "Wind and Fire Wheel" của DJI được làm bằng6061-T6Hợp kim nhôm, và hiệu suất tản nhiệt động cơ được cải thiện 30% nhờ công nghệ ép đùn chính xác. Một ứng dụng tiên tiến hơn đã xuất hiện trong hệ thống năng lượng – Ningde Times (300750) đã phát triển “Bộ lưu trữ pin tích hợp nền nhôm”, tích hợpHợp kim nhôm 5083với các mô-đun pin thể rắn để tăng mật độ năng lượng lên 400Wh/kg. Công nghệ này đã được áp dụng cho mẫu V2000 của Fengfei Aviation.
Sự đổi mới trong phòng thí nghiệm cũng đáng chú ý không kém. Vào tháng 11 năm 2024, Viện Nghiên cứu COMAC Bắc Kinh và Đại học Bách khoa Tây Bắc đã hợp tác cho ra mắt hợp kim nhôm lithium C919A Li mới, có mật độ thấp hơn 5% so với hợp kim nhôm truyền thống và tuổi thọ mỏi dài gấp ba lần. Dự kiến sẽ đưa vào sản xuất hàng loạt dầm cánh chính của máy bay không người lái hậu cần vào năm 2026. Thiết bị in 3D laser bột hợp kim nhôm của Platinum Technology (688333) đã giảm trọng lượng của một số loại giá đỡ servo máy bay không người lái từ 1,2kg xuống còn 0,8kg, và tỷ lệ kiểm định linh kiện đã tăng vọt từ 75% lên 92%. Công nghệ này giúp thiết kế tối ưu hóa cấu trúc không còn chỉ là lời nói suông trên giấy tờ.
Chính sách thúc đẩy cộng hưởng công nghiệp
Ứng dụng nhôm tiêm Cardiotonic
“Kế hoạch Hành động Phát triển Kinh tế Vùng Thấp (2024-2026)” được ban hành vào tháng 12 năm 2024 yêu cầu rõ ràng rằng “tỷ lệ bảo lãnh tự chủ của hợp kim nhôm hàng không phải vượt quá 90% vào năm 2025”, và các khoản trợ cấp đặc biệt phải được thiết lập tại 15 thành phố thí điểm. Tỉnh An Huy đã đi đầu trong việc ứng phó bằng cách giảm 50% thuế giá trị gia tăng của các doanh nghiệp chế biến sâu hợp kim nhôm tại Khu Trình diễn Kinh tế Vùng Thấp Hợp Phì và thành lập quỹ công nghiệp trị giá 20 tỷ nhân dân tệ để tập trung hỗ trợ chuyển đổi dây chuyền sản xuất nhôm hàng không cho các doanh nghiệp như Ankai Bus (000868). Thâm Quyến tập trung nhiều hơn vào đổi mới công nghệ và cung cấp khoản trợ cấp 150 nhân dân tệ mỗi kg cho các nhà sản xuất eVTOL sử dụng các bộ phận nhôm in 3D sản xuất trong nước, trực tiếp thúc đẩy mức tăng 210% so với cùng kỳ năm trước đối với Công nghệ Bạch kim trong quý I năm 2025.
Tương lai chắc chắn của thị trường nghìn tỷ đô la
Đường cong chi phí tái cấu trúc lặp lại kỹ thuật
Theo dữ liệu từ Hiệp hội Nhôm Quốc tế (IAI), nhu cầu nhôm hàng không thương mại toàn cầu sẽ đạt 5,8 triệu tấn vào năm 2024, tăng 30% so với cùng kỳ năm trước, với thị phần của Trung Quốc tăng lên 40%. Tập trung vào các phân ngành của nền kinh tế vùng thấp, Viện Công nghệ Tiên tiến GGII tính toán rằng mức tiêu thụ vật liệu nhôm trong nền kinh tế vùng thấp sẽ đạt 870.000 tấn vào năm 2024, với quy mô thị trường là 23,5 tỷ nhân dân tệ. Dự kiến sẽ vượt quá 1,25 triệu tấn vào năm 2025, tương ứng với quy mô thị trường là 32 tỷ nhân dân tệ và tốc độ tăng trưởng kép hàng năm trên 36%. Sự khác biệt về cấu trúc là đáng kể, với máy bay không người lái hậu cần tiêu thụ 45% thanh nhôm đùn loại 6, trong khi eVTOL có người lái chủ yếu là hợp kim nhôm loại 7 cao cấp (chiếm 30%), với phần còn lại được chia cho các thiết bị đặc biệt như máy bay không người lái phát hiện khí tượng.
Sự cải tiến công nghệ đang tái cấu trúc đường cong chi phí. Hợp kim nhôm 7B50, được phát triển chung bởi “Liên minh Trọng lượng Nhẹ” do COMAC và Yunhai Metal dẫn đầu, giúp giảm độ dày của các chi tiết thành mỏng từ 1,2mm xuống 0,8mm mà không làm giảm độ bền bằng cách bổ sung một lượng nhỏ nguyên tố scandium. Công nghệ này có thể giảm trọng lượng của một máy bay không người lái hậu cần xuống 8kg. Dựa trên sản lượng dự kiến là 100.000 chiếc vào năm 2025, chỉ riêng điều này có thể tiết kiệm 800 tấn vật liệu nhôm. Đáng chú ý hơn là sự đổi mới hợp tác giữa vật liệu và năng lượng: Công nghệ ghép nối “Pin thể rắn nhôm” mới nhất của CATL kết hợp khoang pin và các thành phần cấu trúc, giúp tăng 20% không gian chứa hàng của eVTOL. Bước đột phá này có thể mở ra thị trường ứng dụng chức năng nhôm trị giá hàng tỷ đô la.
Khi các chính sách và công nghệ thúc đẩy nền kinh tế vùng thấp, nhôm không còn chỉ là một nguyên liệu thô công nghiệp lạnh lẽo nữa, mà đã trở thành thước đo nâng cấp công nghiệp. Từ việc tái tổ hợp nguyên tử trong phòng thí nghiệm, đến máy ép thông minh trên dây chuyền sản xuất, đến quỹ đạo bay trên bầu trời, mỗi gam nhôm được “giảm trọng lượng” đang viết nên một tương lai giàu trí tưởng tượng hơn.
Thời gian đăng: 01-04-2025