合肥:低空經濟「起飛」,空天信息產業鏈逐漸成勢

從竹蜻蜓和風箏,到20世紀初萊特兄弟的第一架飛機,到噴氣式飛機、直升機、超音速運輸機,再到當下火熱的eVTOL,天空承載了人類對自由的想像。

合肥,也是一座不斷給人想像空間的城市。近年來,在「芯屏汽合」「急終生智」智能製造產業集群基礎上,合肥正培育空天技術產業,涵養「空天系」產業生態,系統推進「商業航天—深空探測—低空經濟—全空間無人體系」的創新迭代。

並非無心插柳,也非追風逐浪之舉。

2014年,合肥開始大力推廣新能源汽車的使用,接連引入大眾、蔚來、比亞迪等關鍵企業,產業鏈逐步完善,成為全國新能源汽車的發展高地。整車廠外,合肥還有國軒高科與陽光電源等電池企業,京東方、維信諾等顯示領域龍頭企業。

智能製造產業資源的積累,為合肥發展空天產業提供了可借鑒模式和可依靠的產業基礎。

9月19日至20日,由合肥市委網信辦主辦、澎湃新聞承辦的「向‘新’出發——長三角主流網絡媒體合肥行」活動圓滿舉辦。此次活動彙聚來自上海、南京、寧波等長三角地區的主流媒體代表和網絡名人,共同踏足「大湖名城,創新高地」的合肥,深入探訪這座城市的創新之源,感受一場科技與創新的盛宴。

低空經濟領域,合肥已集聚億航智能、零重力等企業超百家,一系列零部件、通信技術等航空器上下遊企業紮根落戶,億航智能取得無人駕駛載人航空器全球首張適航證。空天信息領域,高效運行深空探測實驗室,「高新一號」等多顆航天器成功入軌,中科衛星、北方雷科等企業自主掌握核心關鍵技術,行業領先。

去年9月,「合肥高新一號」衛星在東方航天港搭載火箭發射。今年3月,由深空探測實驗室牽頭研製的天都一號、天都二號通導技術試驗星,與鵲橋二號中繼星實現共同「奔月」。從暗物質粒子探測衛星「悟空號」騰飛,到世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」升空;從國內首顆商業SAR衛星「海絲一號」閃耀,到我國自主研製的「天仙星座」正選星「巢湖一號」SAR衛星綻放……築夢九天,合肥耕耘出關於天空的想像。

低空經濟,「起飛」「騰飛」

航空器經歷了從無動力時代到有動力時代,動力來源又從燃油走向電動化。

2020年底,零重力開始籌建,創始團隊核心成員來自南京航空航天大學。創始人李宜恒是一名95後,在南航直升機專業本碩畢業,一直專注於飛行器總體設計、旋翼技術等方面的研究工作。2021年碩士畢業後,他在南京正式創立「零重力」,2022年5月零重力選擇並落地合肥,保留南京作為研發分部。

零重力落戶合肥後不到一年,電動垂直起降(eVTOL)航空器預批產機型「ZG-ONE」產品成功下線。目前已形成百餘人的復合型人才隊伍,80%的技術核心成員來自航空工業、中國商飛、北航、南航等知名企業、高校及科研院所。

零重力多旋翼eVTOL飛行器ZG-ONE

低空經濟應用於農林植保、森林防護、高空救援等場景,早期探索多元化應用,行業最終朝向交通出行。作為一家科技型研發企業,零重力早期具備多旋翼、復合翼及傾轉旋翼三款產品的研發能力,研判技術及產品後,暫停復合翼項目,短期佈局多旋翼,長期瞄準傾轉旋翼。相比多旋翼,傾轉旋翼續航里程有大約十倍量級的提升,更加符合未來城市交通出行的需要。

近兩三年,隨著系列支持政策的推出,電動垂直起降飛行器的概念被更廣泛地認識。此前入局的歐美企業居多,2021年前後,有更多中國企業加入主機廠競爭格局。全球來看,主機研製企業約450家,主要由創新型科技公司、大飛機制造商、汽車製造商構成。全球的機型,已有一千多款,只有不到5%實現了原型機試飛,零重力研發的多旋翼ZG-ONE位列其中,型號合格證(TC)申請日前也已獲中國民航局受理。

作為主機廠,總體設計及適航取證能力尤為關鍵。此外,槳葉等旋翼類飛行器重要部件的研發設計能力,也是區別不同廠商競爭力的核心。要降低噪音及氣流震動,就要優化槳葉的材質、外形,技術需要不斷測試驗證。零重力多旋翼ZG-ONE採用頂置旋翼,方便搭載整機降落傘等安全裝置。

零重力品牌總監陳墨玉對澎湃新聞記者表示,公司自主研發的傾轉旋翼eVTOL飛行器ZG-T6是目前全國唯一一款實現六旋翼全傾轉的機型。去年,ZG-T6縮比機下線,今年上半年完成了傾轉全狀態飛行測試,預計年底全尺寸首架機下線試飛。

「合肥擁有完整的智能製造產業集群,比如新能源電池及智能座艙等板塊,在供應鏈層面給我們很大的支持和幫助。」零重力聯合創始人賈思源表示,安徽省作為全國第3個全域低空空域管理改革試點省份,在低空領域的開放支持和應用場景模式落地有先天性優勢。此外,合肥作為創投圈的熱門政府機構,對於科技型企業早期階段給予的支持力度非常大。

零重力已完成四輪融資,最近一筆的近億元A輪融資,由合肥高投領投,科大矽谷引導基金、國華投資、蘊盛資本、紫峰資本跟投。合肥高投是由合肥高新區管委會、合肥高新集團發起設立,著力挖掘和培育一批原始創新科技成果、進口替代、高校院所成果轉化等早中期項目以及雙創人才團隊,助推合肥高新區招引新質生產力,打造新興產業集群。截至目前,合肥高新集團自管基金投資企業已培育47家專精特新「小巨人」企業。

零重力目前已有一款可以帶來營收的產品——電動固定翼飛機RX1E-A,核心零部件實現100%國產化,也是國內現在唯一已取證可商業化運行的電動輕型運動類機型,具有教練機資質,應用於飛行培訓及飛行體驗。今年上半年,已有30多架確定訂單,意向訂單1000多架。

作為全球城市空中交通行業中,無人駕駛航空器創新技術與應用模式的領軍者,億航智能的旗艦產品EH216-S已獲得中國民航局頒發的全球首張無人駕駛載人電動垂直起降(eVTOL)航空器型號合格證(TC)、生產許可證(PC)和標準適航證(AC)。去年10月18日,合肥市人民政府與億航智能簽署戰略合作協議,打造低空經濟產業生態。

億航智能與合肥的牽手無疑為合肥的低空經濟產業注入強心劑。億航智能、零重力等低空經濟頭部企業在合肥的佈局與快速發展,讓合肥這一產業「起飛」,並開始走向「騰飛」。

空天信息產業鏈,逐漸成勢

空天信息產業,是合肥正在打造的新產業地標。

今年4月21日,位於合肥高新區的中科衛星空天信息產業基地正式開園。這既是我國空天信息領域的引領者——中國科學院空天信息創新研究院在合肥落下的又一「關鍵之子」,也標誌著合肥市基本構建完成了衛星載荷、平台研發、星座運營、信息服務等空天信息完整產業鏈。

目前,合肥高新區已彙聚空天信息產業鏈企業120餘家,科研院所、創新平台等公共服務機構11家,覆蓋遙感載荷研製、衛星遙感數據處理、衛星通信協議設計、衛星通信終端研製、衛星導航終端研製、空天信息數據服務等領域。

低軌衛星按功能主要分為通信、導航、遙感三類。遙感衛星數據應用廣泛,可覆蓋山海林田湖草沙等各個領域,對國民經濟建設具有重要意義。如在應急領域,遙感衛星數據可使搶險救災反應更快速,力量投送更準確,治理更科學。

中科衛星由中國科學院空天信息創新研究院發起創立,專注於遙感衛星產業,尤其合成孔徑雷達衛星遙感產業化發展。

遙感衛星載荷常見的是光學和雷達。光學遙感衛星受光照和天氣影響較大,雷達遙感衛星被譽為「火眼金睛」,可穿過雲層看透「地球的秘密」,最大特點是不受天氣和光照的影響,應用上與光學遙感互補。合成孔徑雷達,簡稱為SAR,與光學衛星需要大口徑相機不同,合成孔徑雷達衛星需要大的雷達發射功率和很高的信號檢測靈敏度。

中國第一個星載合成孔徑雷達載荷由空天院研製。作為星載SAR技術的發源地和主要承擔單位,空天院在上個世紀末就提出了完善的質量指標體系和設計方法,使其技術及品控能力保持行業領先地位。過去,由於SAR價格貴、性能不高、用戶少,應用主要集中在國家層面。經過多年發展,商業化條件逐漸成熟。在這一背景下,中科衛星成立。

上世紀90年代,中科衛星總經理周健就開始涉足SAR技術領域,從研究生到參加工作再到做企業,一直專注於這一領域。

「初始階段,中科衛星接續了空天院的技術、人才,但企業慢慢要走出自己的路,有傳承也有演化。」周健告訴澎湃新聞記者,科研單位主要解決國家重大戰略問題,而企業在市場競爭中,要逐步建立起自己的技術力量、產業和技術發展方向,企業自身的能力就很關鍵。

中科衛星落地合肥高新區

中科衛星通過建設和運營自己的星座,轉化空天院在合成孔徑雷達衛星領域最先進的技術,為最終客戶提供遙感數據服務。「向用戶提供高質量、高頻次、低價格的數據產品,拉動整個遙感市場的蓬勃發展。越便宜用得越多,用得越多就越便宜,這是一個正向循環。」周健說。

中科衛星打造了空天信息產業的建、管、服三大業務板塊,建指SAR載荷研製、星座的總體設計和建設,管指衛星星座的所有業務化運行,如變軌策略,服是指數據處理和增值服務。

每顆衛星功能、頻段、形式不同,指標要求也不同。研製發射怎樣的衛星,需要在經驗及市場調研基礎上判斷未來體系的搭建需求。「商業衛星產業一定是和市場相輔相成共同成長的,不是計劃性的。」因此,對衛星總體設計工程師的能力要求也較高,從星座的總體規劃、衛星的軌道設計、系統仿真,到衛星地面系統等知識經驗都要掌握。

談及中科衛星為何佈局落地合肥,周健表示,「合肥有中科大、中電科38所等科研單位,人才素質很高,近些年合肥人口淨流入,年輕化有活力,合肥政府學習力好、契約精神強。」此前,空天院就已在合肥高新區落地多個優質項目。

2021年11月,空天院下屬集團中科星圖看中合肥的「科創基因」,攜「GEOVIS數字地球全球總部項目」安家合肥高新區,以「空天信息+」賦能千行百業。短短兩年多的時間,中科星圖控股及產業鏈關聯企業就已累計落戶8家主體,2023年實現營收近10億元。

與高新區「牽手」的中科衛星是空天院空天系企業在合肥的重要佈局。目前,中科衛星已將4家核心子公司在基地落地,形成了從衛星載荷研發、星座建設運營到數據處理的完整鏈條。

中科衛星的落地,是合肥高新區空天信息產業勃勃生機的縮影。近一年來,就有海天絲路商業天基數據中繼星座、中科星光總部基地、星圖維天信氣象生態全國民用總部、十方星鏈中軌道激光中繼衛星、巨弓科技下一代液體火箭發動機等一批重點項目簽約落地。優質企業的落地發展,帶來了新質生產力的勃興。

應用終端及解決方案

空天信息產業是邁入全互聯時代湧現的前沿新興信息產業形態,也是支撐產業和社會數字轉型的重要產業方向。

合肥早早開始佈局,並逐步完善著整個產業體系。

科大矽谷中安創穀產業園二期。杜兆軍

在上遊衛星載荷製造上,合肥擁有國內領先的航天裝備工程技術基礎。依託中國電科38所、中國科學院安徽光學精密機械研究所等科研機構,組建起專業的航天裝備研製隊伍,具備航天產品設計、製造、集成、測試、服務能力。在中遊地面設備製造方面,合肥擁有四創電子、北方雷科、若森智能等知名企業,在北鬥終端研製、高通量衛星通信終端研製等方面形成了一系列成果,同時還擁有北鬥導航技術安徽省重點實驗室等近10家研究機構,具備衛星通信、導航終端研製、生產的能力。在下遊數據應用方面,合肥擁有覆蓋廣泛的各類信息服務。

近幾年,國內空天信息產業頭部企業落地合肥的步伐明顯加快。天儀研究院在合肥設立長三角總部基地,航天宏圖在合肥建設衛星全球運營中心,中科星圖在合肥佈局「GEOVIS數字地球全球總部」,銀河航天在合肥建設「遙感衛星產業基地」……空天信息產業領域已有多個頭部企業「入局」合肥。

創新始終是推動產業進步的重要動力。「創立之初就形成了以芯片研製為主的團隊,基帶芯片和射頻芯片研發技術一直薪火相傳,持續迭代。」北方雷科(安徽)科技有限公司是一家專業從事高端衛星導航芯片和應用產品研發設計與製造的高新技術企業,董事長李傳軍告訴澎湃新聞記者,作為國內最早一批從事北鬥技術和產品研發的高技術企業,公司擁有上千次國家專項重大實驗經驗,在技術上取得正選優勢,積累了大量的一手數據,成為做相關產品研發最為重要的核心基礎材料。

北方雷科研發的北鬥伴侶,被國家博物館永久收藏,目前仍在測繪領域廣為應用。從最早的單系統導航芯片,到多模多頻衛星導航芯片等,從芯片到模組板卡再到終端、整體解決方案,北方雷科專注於中國導航技術產品研製,產品涵蓋定位、測速、授時、測向、組合測姿、短報文通信等功能。

尤其,2020年落戶合肥以後,北方雷科加大了整體解決方案的提供。為安徽省打造了全省北鬥綜合應用示範項目,建成1個省級時空底座平台、3大領域示範、6個應用場景,推廣終端30000多台套,形成5個標準規範,構建安徽省北鬥產業管理和服務支撐時空底座。

李傳軍介紹,芯片是公司核心競爭力,解決方案則考驗對上下遊供應鏈的整體整合能力。結合北鬥產業生態,北方雷科為安徽省衛星導航應用場景提供「北鬥+」和「+北鬥」的整體解決方案。

深空探測,太空閃耀合肥力量

從新中國第一枚探空火箭在安徽廣德成功發射,到中國首個深空探測實驗室在合肥投入運行,安徽「問天」已逾60載。

涵蓋通信、導航、遙感、人工智能等多個技術領域的深空探測,成為科技競爭的製高點。太空,已成為創新合肥瞄準的「又一站」。

1969年7月20日,美國宇航員尼爾·岩士唐和巴爾斯·奧爾德林乘坐阿波羅11號飛船成功登陸月球,岩士唐邁出了「個人的一小步,人類的一大步」。

2004年1月23日,中國探月工程正式獲批立項,計劃開展無人月球探測、載人登月、建立月球基地三個階段的工作。2007年10月,「嫦娥一號」成功發射,踏實邁出了中國深空探測的第一步。20年來,從嫦娥一號到嫦娥五號,我國探月工程取得了「六戰六捷」的戰績。深空探測技術也從跟跑、並跑,到實現部分領跑,並建立起完善的探月工程體系。

探月路上,不僅掌握了一些關鍵的航天技術和深空探測技術,也進一步激發了科技創新的活力與能量。全國航天、電子、核工業等工業和科研領域2000多家單位、約10萬名科技工作者參與研製,帶動了遠程通信、高精度控制、高效特殊能源、特殊材料以及人工智能等高新技術的跨越發展,拉動了基礎工業和高端科技等方面的技術突破與進步。

今年3月20日,深空探測實驗室牽頭研製的天都一號、二號通導技術試驗星,由長征八號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射升空。「天都星」作為深空探測實驗室的正選星,搭載探月工程四期嫦娥七號中繼星任務(鵲橋二號),為架設地月「鵲橋網絡」提供先期技術驗證。這也是以安徽元素命名的衛星首次飛向深空。

隨著月球探測活動的增多,建立月球通信、導航、遙感系統成為地月空間發展熱點,目前我國已啟動鵲橋通導遙綜合星座系統的論證。天都一號、二號通導技術試驗星作為鵲橋星座系統的技術驗證項目,先行驗證環月軌道高精度定軌等關鍵技術,支撐國際月球科研站地月一體化網絡建設,為鵲橋通導遙綜合星座系統的設計建立提供有力參考依據,為月球探測乃至更遠的深空探測「組網搭橋」、保駕護航。

近年來,安徽加快科技創新策源地建設,深空探測與量子信息、聚變能源一起,成為安徽三大科創高地,寫入《政府工作報告》。

2023年,由國家航天局、安徽省人民政府、中國科學技術大學三方共建的深空探測實驗室在合肥高新區掛牌成立,成為我國首個深空探測領域的實驗室,將打造成具有國際重要影響力的綜合性研究基地。實驗室有力支撐了探月工程四期、行星探測工程等國家科技重大專項,深度參與重大科技工程論證立項,牽頭論證國際月球科研站大科學工程。未來,深空探測實驗室將聯合國際夥伴在月球表面和月球軌道建設科學實驗設施,開展多學科、多目標科研活動。

合肥,與天空的約會,正在徐徐展開。