วัสดุโลหะราคาประหยัดที่ระดับความสูงต่ำ: การใช้งานและการวิเคราะห์ของอุตสาหกรรมอะลูมิเนียม

ที่ระดับความสูง 300 เมตรเหนือพื้นดิน การปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เกิดจากเกมระหว่างโลหะและแรงโน้มถ่วงกำลังเปลี่ยนโฉมจินตนาการของมนุษย์เกี่ยวกับท้องฟ้า จากเสียงคำรามของมอเตอร์ในสวนอุตสาหกรรมโดรนเซินเจิ้นไปจนถึงเที่ยวบินทดสอบที่มีมนุษย์ควบคุมครั้งแรกที่ฐานทดสอบ eVTOL ในเหอเฟย อะลูมิเนียมซึ่งมียีนคู่คือน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูง ได้กลายมาเป็นผู้มีส่วนร่วมหลักในการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ ไม่เพียงแต่รองรับโครงสร้างทางกายภาพของเครื่องบินเท่านั้น แต่ยังมีแนวโน้มในอนาคตของตลาดมูลค่าล้านล้านดอลลาร์อีกด้วย

การเจาะทะลุฉากแบบเต็มของวัสดุอลูมิเนียม
จากส่วนประกอบโครงสร้างสู่ระบบพลังงาน

ในด้านเศรษฐกิจระดับต่ำ การใช้อลูมิเนียมได้ก้าวข้ามความเข้าใจแบบเดิมมาเป็นเวลานานแล้ว โดยยกตัวอย่างรุ่น EH216-S ของ EH.US ตัวเครื่องหลักทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์สำหรับการบิน 2024-T3 ซึ่งมีความแข็งแรงในการดึง 470MPa แต่เบากว่าเหล็ก 60% ซึ่งสร้างสมดุลระหว่างความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานได้อย่างลงตัว เปลือกห้องโดยสารแบบมีกำลังของโดรนเพื่อการเกษตรซีรีส์ “Wind and Fire Wheel” ของ DJI ทำจาก6061-T6โลหะผสมอลูมิเนียม และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของมอเตอร์ได้รับการปรับปรุง 30% ผ่านเทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีดที่มีความแม่นยำ การใช้งานที่ล้ำสมัยยิ่งขึ้นได้เกิดขึ้นในระบบพลังงาน – Ningde Times (300750) ได้พัฒนา “ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่แบบบูรณาการที่ใช้อลูมิเนียม” ซึ่งผสานรวมอะลูมิเนียมอัลลอย 5083โดยใช้โมดูลแบตเตอรี่โซลิดสเตตเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็น 400Wh/kg ซึ่งถูกนำไปใช้กับรุ่น V2000 ของ Fengfei Aviation 

นวัตกรรมในห้องปฏิบัติการก็น่าทึ่งไม่แพ้กัน ในเดือนพฤศจิกายน 2024 สถาบันวิจัย COMAC ปักกิ่งและมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคนอร์ทเวสเทิร์นร่วมกันเปิดตัวอลูมิเนียมอัลลอยด์ลิเธียม C919A Li ใหม่ ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำกว่าอลูมิเนียมอัลลอยด์แบบเดิม 5% และอายุความล้านานกว่าสามเท่า มีแผนที่จะเข้าสู่การผลิตจำนวนมากของคานปีกหลักของโดรนโลจิสติกส์ในปี 2026 อุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์ผงอลูมิเนียมอัลลอยด์ของ Platinum Technology (688333) ได้ลดน้ำหนักของวงเล็บเซอร์โวโดรนประเภทหนึ่งจาก 1.2 กก. เหลือ 0.8 กก. และอัตราคุณสมบัติของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้นจาก 75% เป็น 92% เทคโนโลยีนี้ทำให้การออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีไม่ใช่แค่การพูดคุยบนกระดาษอีกต่อไป

นโยบายกระตุ้นการสะท้อนของอุตสาหกรรม

การฉีดอลูมิเนียมเข้าไปกระตุ้นหัวใจ

“แผนปฏิบัติการเพื่อการพัฒนาเศรษฐกิจระดับต่ำ (2024-2026)” ที่ออกในเดือนธันวาคม 2024 กำหนดไว้อย่างชัดเจนว่า “อัตราการรับประกันอัตโนมัติของโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับการบินควรเกิน 90% ภายในปี 2025” และควรจัดตั้งเงินอุดหนุนพิเศษใน 15 เมืองนำร่อง มณฑลอานฮุยได้เป็นผู้นำในการตอบสนองโดยลดภาษีมูลค่าเพิ่มของวิสาหกิจแปรรูปโลหะผสมอลูมิเนียมเชิงลึกในเขตสาธิตเศรษฐกิจระดับต่ำเหอเฟยลง 50% และจัดตั้งกองทุนอุตสาหกรรมมูลค่า 20,000 ล้านหยวนเพื่อมุ่งเน้นการสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงสายการผลิตอลูมิเนียมสำหรับการบินสำหรับวิสาหกิจเช่น Ankai Bus (000868) เซินเจิ้นให้ความสำคัญกับนวัตกรรมเทคโนโลยีมากขึ้นและให้เงินอุดหนุน 150 หยวนต่อกิโลกรัมแก่ผู้ผลิต eVTOL ที่ใช้ชิ้นส่วนอลูมิเนียมพิมพ์ 3 มิติที่ผลิตในประเทศโดยตรง ส่งเสริมการเพิ่มขึ้นของคำสั่งซื้อเทคโนโลยีแพลตตินัม 210% เมื่อเทียบเป็นรายปีในไตรมาสแรกของปี 2025

อนาคตอันแน่นอนของตลาดล้านล้านดอลลาร์

เส้นโค้งต้นทุนการสร้างซ้ำทางเทคนิค 

ตามข้อมูลจาก International Aluminum Association (IAI) ความต้องการอลูมิเนียมสำหรับการบินพาณิชย์ทั่วโลกจะสูงถึง 5.8 ล้านตันในปี 2024 เพิ่มขึ้น 30% เมื่อเทียบเป็นรายปี โดยส่วนแบ่งการตลาดของจีนเพิ่มขึ้นเป็น 40% เมื่อเน้นที่ภาคย่อยของเศรษฐกิจระดับความสูงต่ำ สถาบันเทคโนโลยีขั้นสูง GGII คำนวณว่าการบริโภควัสดุอลูมิเนียมในเศรษฐกิจระดับความสูงต่ำจะสูงถึง 870,000 ตันในปี 2024 โดยมีขนาดตลาด 23,500 ล้านหยวน คาดว่าจะเกิน 1.25 ล้านตันภายในปี 2025 ซึ่งสอดคล้องกับขนาดตลาด 32,000 ล้านหยวนและอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นมากกว่า 36% ความแตกต่างของโครงสร้างมีความสำคัญ โดยโดรนด้านโลจิสติกส์ใช้โปรไฟล์อะลูมิเนียมรีดขึ้นรูปซีรีส์ 6 ไปถึง 45% ในขณะที่ eVTOL ที่มีคนขับใช้โปรไฟล์อะลูมิเนียมซีรีส์ 7 ระดับไฮเอนด์เป็นหลัก (คิดเป็น 30%) โดยส่วนแบ่งที่เหลือแบ่งให้กับอุปกรณ์พิเศษ เช่น โดรนตรวจจับอุตุนิยมวิทยา

การทำซ้ำทางเทคโนโลยีกำลังปรับโครงสร้างเส้นโค้งต้นทุน โลหะผสมอลูมิเนียม 7B50 ซึ่งพัฒนาโดย "Lightweight Alliance" ซึ่งนำโดย COMAC และ Yunhai Metal ร่วมกัน ลดความหนาของชิ้นส่วนที่มีผนังบางจาก 1.2 มม. เหลือ 0.8 มม. โดยไม่สูญเสียความแข็งแรงโดยการเพิ่มธาตุสแกนเดียมในปริมาณเล็กน้อย เทคโนโลยีนี้สามารถลดน้ำหนักของโดรนโลจิสติกส์เพียงลำเดียวลงได้ 8 กก. จากการคาดการณ์การผลิต 100,000 ลำภายในปี 2025 เพียงอย่างเดียวสามารถประหยัดวัสดุอลูมิเนียมได้ถึง 800 ตัน นวัตกรรมที่ร่วมมือกันระหว่างวัสดุและพลังงานนั้นน่าสนใจยิ่งกว่า เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ "Aluminum Solid State Battery" ล่าสุดของ CATL ผสมผสานช่องใส่แบตเตอรี่และส่วนประกอบโครงสร้าง ทำให้เพิ่มพื้นที่บรรทุก eVTOL ได้ 20% ความก้าวหน้าครั้งนี้อาจทำให้เกิดตลาดการใช้งานอลูมิเนียมที่มีมูลค่าพันล้านเหรียญ 

เมื่อประตูน้ำของเศรษฐกิจในพื้นที่ต่ำถูกเปิดออกด้วยนโยบายและเทคโนโลยี อะลูมิเนียมจึงไม่ใช่แค่เพียงวัตถุดิบทางอุตสาหกรรมที่เย็นอีกต่อไป แต่กลายมาเป็นตัววัดการยกระดับอุตสาหกรรม ตั้งแต่การรวมตัวของอะตอมในห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงเครื่องกดอัจฉริยะในสายการผลิต ไปจนถึงวิถีการบินเหนือท้องฟ้า การลดน้ำหนักของอะลูมิเนียมทุกกรัมกำลังสร้างอนาคตที่สร้างสรรค์ยิ่งขึ้น