Ở độ cao thấp 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 công viên 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 gen kép là nhẹ và độ bền cao, đã trở thành một thành phần cốt lõi trong quá trình 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.
Toàn cảnh thâm nhập vật liệu nhôm
Từ các thành phần cấu trúc đến hệ thống năng lượng
Trong lĩnh vực kinh tế độ cao thấp, ứng dụng của 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 là 470MPa, nhưng nhẹ hơn thép 60%, cân bằng hoàn hảo giữa khả năng chịu tải và độ bền. Vỏ cabin điện 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 của động cơ được cải thiện 30% thông qua công nghệ đúc 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 dựa trên nhôm”, tích hợpHợp kim nhôm 5083với các mô-đun pin thể rắn để tăng mật độ năng lượng lên 400Wh/kg. Nó đã được áp dụng cho mô hình 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 cùng nhau phát hành 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 hơn 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 bằng laser bột hợp kim nhôm của Platinum Technology (688333) đã giảm trọng lượng của một loại giá đỡ servo máy bay không người lái nhất định từ 1,2kg xuống 0,8kg và tỷ lệ đủ điều kiện của bộ phận đã tăng vọt từ 75% lên 92%. Công nghệ này giúp thiết kế tối ưu hóa cấu trúc không còn chỉ là lời nói trên giấy tờ nữa.
Chính sách thúc đẩy cộng hưởng công nghiệp
Ứng dụng nhôm tiêm Cardiotonic
“Kế hoạch hành động phát triển nền kinh tế tầm 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 tầm thấp Hợp Phì và thành lập quỹ công nghiệp 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 cho mỗi kg cho các nhà sản xuất eVTOL sử dụng các bộ phận nhôm in 3D sản xuất trong nước, trực tiếp thúc đẩy đơn đặt hàng Công nghệ Bạch kim tăng 210% so với cùng kỳ năm trước trong quý đầu tiên của năm 2025.
Tương lai chắc chắn của thị trường nghìn tỷ đô la
Đường cong chi phí tái thiết 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 độ cao thấp, Viện Công nghệ Tiên tiến GGII tính toán rằng mức tiêu thụ vật liệu nhôm trong nền kinh tế độ cao 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 lặp lại về mặt 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 đứng đầu, giúp giảm độ dày của các bộ phận có 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 đơn lẻ xuống 8kg. Dựa trên sản lượng dự kiến là 100.000 vào năm 2025, 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 các ngăn chứa pin và các thành phần cấu trúc, giúp tăng không gian chứa hàng eVTOL lên 20%. Bước đột phá này có thể làm nảy sinh thị trường ứng dụng chức năng nhôm trị giá hàng tỷ đô la.
Khi các cánh cổng của nền kinh tế tầm thấp được mở ra bởi các chính sách và công nghệ, 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 sự kết 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 “giảm trọng lượng” đang viết nên một tương lai giàu trí tưởng tượng hơn.
Thời gian đăng: 01-04-2025