Madala kõrgusega ökonoomsed metallmaterjalid: alumiiniumitööstuse rakendus ja analüüs

300 meetri kõrgusel maapinnast kujundab metalli ja gravitatsiooni mängust alguse saanud tööstusrevolutsioon inimkonna ettekujutust taevast. Alates mootorite möirgamisest Shenzheni droonitööstuspargis kuni esimese mehitatud katselennuni eVTOL-i katsebaasis Hefeis on alumiiniumist, millel on nii kerge kui ka tugev kaal, saanud selle transformatsiooni keskne osaleja. See mitte ainult ei toeta õhusõiduki füüsilist konstruktsiooni, vaid kannab ka triljoni dollari suuruse turu tulevikuväljavaateid.

Alumiiniummaterjalide täielik läbitungimine
Konstruktsioonikomponentidest energiasüsteemideni

Madala kõrgusega majanduse valdkonnas on alumiiniumi kasutamine traditsioonilisest arusaamast ammu üle olnud. Näiteks EH.US mudeli EH216-S puhul on selle põhikorpus valmistatud 2024-T3 lennundusalumiiniumsulamist, mille tõmbetugevus on 470 MPa, kuid mis on 60% kergem kui teras, tasakaalustades ideaalselt kandevõime ja vastupidavuse vahelist vastuolu. DJI „Wind and Fire Wheel” seeria põllumajandusdroonide jõuülekandekabiini kest on valmistatud...6061-T6alumiiniumisulamist ja mootori soojuseralduse efektiivsust on täppis-ekstrusioonvormimise tehnoloogia abil parandatud 30%. Energiasüsteemis on tekkinud tipptasemel rakendus – Ningde Times (300750) töötas välja „alumiiniumipõhise integreeritud akusalvestuse“, mis integreerib5083 alumiiniumisulamtahkis-aku moodulitega, et suurendada energiatihedust 400 Wh/kg-ni. Seda on rakendatud Fengfei Aviationi V2000 mudelis. 

Samavõrd tähelepanuväärne on ka laboris tehtud innovatsioon. 2024. aasta novembris avaldasid COMAC Pekingi Uurimisinstituut ja Loode Polütehniline Ülikool ühiselt uue alumiiniumliitiumsulami C919A Li, mille tihedus on 5% madalam kui traditsioonilistel alumiiniumisulamitel ja väsimuskindlus kolm korda pikem. Logistikadroonide peamise tiivatala masstootmisse on plaanis minna 2026. aastal. Platinum Technology (688333) alumiiniumisulamist pulberlaser-3D-printimisseade on vähendanud teatud tüüpi drooni servo kronsteini kaalu 1,2 kg-lt 0,8 kg-le ning detailide kvalifitseerimise määr on hüpanud 75%-lt 92%-le. See tehnoloogia muudab topoloogia optimeerimise disaini enam pelgalt paberil jutuks.

Alumiinium (65)

Poliitika katalüüsis tööstuslikku resonantsi

Alumiiniumi pealekandmine süstib kardiotoonikat

2024. aasta detsembris avaldatud „Madala kõrgusega majanduse arendamise tegevuskava (2024–2026)“ nõuab selgelt, et „lennunduse alumiiniumisulamite autonoomne garantiimäär peaks 2025. aastaks ületama 90%“ ning 15 pilootlinnas tuleks kehtestada eritoetused. Anhui provints on võtnud juhtrolli reageerimisel, vähendades Hefei madala kõrgusega majandusliku demonstratsioonitsooni alumiiniumisulamite sügavtöötlemisettevõtete käibemaksu 50% võrra ja luues 20 miljardi jüaani suuruse tööstusfondi, et keskenduda selliste ettevõtete nagu Ankai Bus (000868) lennunduse alumiiniumitootmisliinide ümberkujundamise toetamisele. Shenzhen keskendub rohkem tehnoloogilisele innovatsioonile ja pakub 150 jüaani kilogrammi subsiidiumi eVTOL-i tootjatele, kes kasutavad kodumaal toodetud 3D-prinditud alumiiniumdetaile, soodustades otseselt Platinum Technology tellimuste 210% suurust kasvu võrreldes eelmise aasta sama perioodiga 2025. aasta esimeses kvartalis.

Triljoni dollari turu deterministlik tulevik

Tehnilise iteratsiooni rekonstrueerimise kulukõver 

Rahvusvahelise Alumiiniumiassotsiatsiooni (IAI) andmetel ulatub kommertslennunduses kasutatava alumiiniumi ülemaailmne nõudlus 2024. aastal 5,8 miljoni tonnini, mis on 30% suurem kui aasta varem, kusjuures Hiina turuosa tõuseb 40%-ni. Keskendudes madala kõrgusega majanduse allsektoritele, arvutab GGII Kõrgtehnoloogia Instituut, et alumiiniummaterjalide tarbimine madala kõrgusega majanduses ulatub 2024. aastal 870 000 tonnini, turu suuruseks 23,5 miljardit jüaani. Eeldatakse, et see ületab 2025. aastaks 1,25 miljonit tonni, mis vastab 32 miljardi jüaani turu suurusele ja üle 36% liitkasvumäärale aastas. Struktuurne diferentseerumine on märkimisväärne, kusjuures logistika droonid tarbivad 45% 6. seeria ekstrudeeritud alumiiniumprofiilidest, samas kui mehitatud eVTOL-ides domineerivad tipptasemel 7. seeria alumiiniumisulamid (moodustades 30%), ülejäänud osa jaguneb spetsiaalseadmete, näiteks meteoroloogiliste tuvastusdroonide vahel.

Tehnoloogiline iteratsioon on kulukõvera ümberkorraldamisel. COMACi ja Yunhai Metali juhitud „Lightweight Alliance’i“ ühiselt välja töötatud 7B50 alumiiniumisulam vähendab õhukeseinaliste osade paksust 1,2 mm-lt 0,8 mm-ni, kaotamata tugevust, lisades skandiumi jälgedes. See tehnoloogia võimaldab ühe logistikadrooni kaalu vähendada 8 kg võrra. Eeldatava 100 000 drooni toodangu põhjal 2025. aastaks võib see üksi säästa 800 tonni alumiiniummaterjali. Märkimisväärsem on materjalide ja energia koostööl põhinev innovatsioon: CATL-i uusim „Alumiinium Solid State Battery“ ühendustehnoloogia ühendab akukambrid ja konstruktsioonikomponendid, suurendades eVTOL-i lastiruumi 20%. See läbimurre võib luua miljardi dollari suuruse alumiiniumi funktsionaalsete rakenduste turu. 

Kui poliitika ja tehnoloogia lükkavad madala kõrgusega majanduse paisuuksed lahti, pole alumiinium enam pelgalt külm tööstuslik tooraine, vaid sellest on saanud tööstusliku uuendamise mõõdupuu. Alates aatomite rekombinatsioonist laboris kuni intelligentse pressini tootmisliinil ja lennutrajektoorini taeva kohal – iga gramm alumiiniumi „kaalulangust“ loob kujutlusvõimelisema tuleviku.


Postituse aeg: 01.04.2025