วัสดุโลหะเศรษฐกิจระดับความสูงต่ำ: การประยุกต์ใช้และการวิเคราะห์ในอุตสาหกรรมอลูมิเนียม

ณ ระดับความสูงเพียง 300 เมตรเหนือพื้นดิน การปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เกิดจากเกมระหว่างโลหะและแรงโน้มถ่วง กำลังพลิกโฉมจินตนาการของมนุษยชาติเกี่ยวกับท้องฟ้า ตั้งแต่เสียงคำรามของมอเตอร์ในนิคมอุตสาหกรรมโดรนเซินเจิ้น ไปจนถึงเที่ยวบินทดสอบที่มีมนุษย์ควบคุมครั้งแรกที่ฐานทดสอบ eVTOL ในเหอเฟย อะลูมิเนียมซึ่งมีทั้งน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูง ได้กลายมาเป็นส่วนสำคัญในการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ ไม่เพียงแต่ช่วยเสริมโครงสร้างทางกายภาพของเครื่องบินเท่านั้น แต่ยังสร้างโอกาสในอนาคตให้กับตลาดมูลค่าล้านล้านดอลลาร์อีกด้วย

การเจาะทะลุฉากเต็มของวัสดุอลูมิเนียม
จากส่วนประกอบโครงสร้างสู่ระบบพลังงาน

ในด้านเศรษฐกิจระดับต่ำ การใช้อลูมิเนียมได้ก้าวข้ามความเข้าใจแบบเดิมๆ มาเป็นเวลานาน ยกตัวอย่างเช่น รุ่น EH216-S ของ EH.US ตัวเครื่องหลักทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์สำหรับการบิน 2024-T3 ซึ่งมีความแข็งแรงทนทานถึง 470 MPa แต่เบากว่าเหล็กถึง 60% จึงสร้างสมดุลระหว่างความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานได้อย่างลงตัว ส่วนโครงห้องโดยสารแบบพาวเวอร์แค็บของโดรนเพื่อการเกษตรซีรีส์ “Wind and Fire Wheel” ของ DJI ทำจาก6061-T6อะลูมิเนียมอัลลอย และประสิทธิภาพการระบายความร้อนของมอเตอร์ดีขึ้น 30% ด้วยเทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีดที่แม่นยำ การประยุกต์ใช้งานที่ทันสมัยยิ่งขึ้นในระบบพลังงานได้เกิดขึ้น – Ningde Times (300750) ได้พัฒนา “ระบบกักเก็บแบตเตอรี่แบบบูรณาการที่ใช้อะลูมิเนียม” ซึ่งผสานรวมโลหะผสมอลูมิเนียม 5083ด้วยโมดูลแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็น 400 วัตต์ชั่วโมง/กิโลกรัม ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องบินรุ่น V2000 ของ Fengfei Aviation 

นวัตกรรมในห้องปฏิบัติการก็โดดเด่นไม่แพ้กัน ในเดือนพฤศจิกายน 2567 สถาบันวิจัย COMAC ปักกิ่ง และมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคนอร์ทเวสเทิร์น ได้ร่วมกันเปิดตัวอะลูมิเนียมอัลลอยลิเธียม C919A Li รุ่นใหม่ ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำกว่าอะลูมิเนียมอัลลอยแบบดั้งเดิม 5% และมีอายุความล้ายาวนานกว่าถึงสามเท่า มีแผนที่จะเข้าสู่การผลิตจำนวนมากสำหรับคานปีกหลักของโดรนโลจิสติกส์ในปี 2569 อุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์ผงอะลูมิเนียมอัลลอยของ Platinum Technology (688333) ได้ลดน้ำหนักของขายึดเซอร์โวโดรนบางประเภทลงจาก 1.2 กก. เหลือ 0.8 กก. และอัตราคุณสมบัติชิ้นส่วนเพิ่มขึ้นจาก 75% เป็น 92% เทคโนโลยีนี้ทำให้การออกแบบโทโพโลยีเพิ่มประสิทธิภาพไม่ใช่แค่การพูดคุยบนกระดาษอีกต่อไป

นโยบายกระตุ้นการสะท้อนกลับของอุตสาหกรรม

การฉีดอะลูมิเนียมเพื่อกระตุ้นหัวใจ

“แผนปฏิบัติการเพื่อการพัฒนาเศรษฐกิจฐานต่ำ (2567-2569)” ที่ออกในเดือนธันวาคม 2567 กำหนดไว้อย่างชัดเจนว่า “อัตราการรับประกันอิสระของโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับการบินต้องเกิน 90% ภายในปี 2568” และควรจัดตั้งเงินอุดหนุนพิเศษใน 15 เมืองนำร่อง มณฑลอานฮุยได้เป็นผู้นำในการตอบสนองด้วยการลดภาษีมูลค่าเพิ่มของผู้ประกอบการแปรรูปโลหะผสมอลูมิเนียมเชิงลึกในเขตสาธิตเศรษฐกิจฐานต่ำเหอเฝยลง 50% และจัดตั้งกองทุนอุตสาหกรรมมูลค่า 2 หมื่นล้านหยวนเพื่อมุ่งเน้นการสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงสายการผลิตอลูมิเนียมสำหรับการบินสำหรับองค์กรต่างๆ เช่น Ankai Bus (000868) เซินเจิ้นให้ความสำคัญกับนวัตกรรมเทคโนโลยีมากขึ้น โดยให้เงินอุดหนุน 150 หยวนต่อกิโลกรัมแก่ผู้ผลิต eVTOL ที่ใช้ชิ้นส่วนอลูมิเนียมพิมพ์ 3 มิติที่ผลิตในประเทศ ซึ่งส่งเสริมโดยตรงให้คำสั่งซื้อเทคโนโลยีแพลตตินัมเพิ่มขึ้น 210% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้าในไตรมาสแรกของปี 2568

อนาคตอันแน่นอนของตลาดล้านล้านดอลลาร์

เส้นโค้งต้นทุนการสร้างซ้ำทางเทคนิค 

ข้อมูลจากสมาคมอลูมิเนียมนานาชาติ (IAI) ระบุว่า ความต้องการอลูมิเนียมสำหรับการบินพาณิชย์ทั่วโลกจะสูงถึง 5.8 ล้านตันในปี 2567 เพิ่มขึ้น 30% จากปีก่อนหน้า โดยส่วนแบ่งตลาดของจีนจะเพิ่มขึ้นเป็น 40% สถาบันเทคโนโลยีขั้นสูง GGII ประเมินว่าการบริโภควัสดุอลูมิเนียมในเศรษฐกิจระดับต่ำจะสูงถึง 870,000 ตันในปี 2567 คิดเป็นมูลค่าตลาด 23,500 ล้านหยวน และคาดว่าจะสูงกว่า 1.25 ล้านตันภายในปี 2568 คิดเป็นมูลค่าตลาด 32,000 ล้านหยวน และมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีแบบทบต้นมากกว่า 36% ความแตกต่างของโครงสร้างมีความสำคัญ โดยโดรนขนส่งใช้โปรไฟล์อลูมิเนียมรีดขึ้นรูปซีรีส์ 6 คิดเป็น 45% ในขณะที่ eVTOL ที่มีคนขับใช้ส่วนใหญ่ใช้โลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ 7 ระดับไฮเอนด์ (คิดเป็น 30%) โดยส่วนที่เหลือแบ่งให้กับอุปกรณ์พิเศษ เช่น โดรนตรวจจับอุตุนิยมวิทยา

การทำซ้ำทางเทคโนโลยีกำลังปรับโครงสร้างเส้นโค้งต้นทุน โลหะผสมอลูมิเนียม 7B50 ซึ่งพัฒนาร่วมกันโดย “Lightweight Alliance” นำโดย COMAC และ Yunhai Metal ช่วยลดความหนาของชิ้นส่วนผนังบางจาก 1.2 มม. เหลือ 0.8 มม. โดยไม่สูญเสียความแข็งแรงโดยการเพิ่มธาตุสแกนเดียมในปริมาณเล็กน้อย เทคโนโลยีนี้สามารถลดน้ำหนักของโดรนโลจิสติกส์หนึ่งลำลงได้ 8 กิโลกรัม จากการคาดการณ์การผลิต 100,000 ลำภายในปี 2568 เพียงอย่างเดียวสามารถประหยัดวัสดุอลูมิเนียมได้ถึง 800 ตัน ที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือนวัตกรรมความร่วมมือระหว่างวัสดุและพลังงาน เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ “แบตเตอรี่โซลิดสเตตอะลูมิเนียม” ล่าสุดของ CATL ผสานรวมช่องใส่แบตเตอรี่และส่วนประกอบโครงสร้างเข้าด้วยกัน ช่วยเพิ่มพื้นที่เก็บสัมภาระของ eVTOL ขึ้น 20% ความก้าวหน้าครั้งนี้อาจนำไปสู่ตลาดการใช้งานอลูมิเนียมที่มีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ 

เมื่อประตูน้ำของเศรษฐกิจระดับต่ำถูกเปิดออกด้วยนโยบายและเทคโนโลยี อะลูมิเนียมจึงไม่ใช่แค่วัตถุดิบทางอุตสาหกรรมที่เย็นจัดอีกต่อไป แต่ได้กลายเป็นตัวชี้วัดการพัฒนาอุตสาหกรรม ตั้งแต่การรวมตัวของอะตอมในห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงเครื่องกดอัจฉริยะในสายการผลิต ไปจนถึงวิถีการบินเหนือท้องฟ้า “น้ำหนักที่ลดลง” ของอะลูมิเนียมทุกกรัม กำลังสร้างอนาคตที่เปี่ยมจินตนาการยิ่งขึ้น