镁行业深度报告：低空经济建设持续推进，镁材料有望打开低空商业化之路

在 低空经济建设持续推进，镁材料有望打开低空商业化之路 镁行业深度报告 有色金属 投资评级：推荐（维持） 投资要点 低空经济建设如火如荼，镁材料有望在低空经济中发挥重要作用：低空经济 涵盖基础设施建设和低空航空器。国家推动基础设施建设，“十四五”规划支持 2024年08月26日 证券研究报告|产业深度报告 分析师：张锦 分析师登记编码：S0890521080001电话：021-20321304 邮箱：zhangjin@cnhbstock.com 研究助理：张后来 邮箱：zhanghoulai@cnhbstock.com 销售服务电话： 021-20515355 行业走势图（2024年8月22日） 资料来源：ifind，华宝证券研究创新部 相关研究报告 1、《关注螺纹钢新标强制实施带来的钒制品需求改善—钒行业月度报告》2024-08-23 2、《解密美国PCC成长之路，探寻金属材料公司做强做大路径—金属新材料产业专题报告》2024-07-24 3、《金属镁价格回落，镁行业供需两端双增，淡季下游议价权增强—镁行业月度报告》2024-07-24 金属零部件制造和低空经济发展，地方政府积极扩展市场。非管制空域的明确将扩大低空经济活动范围，通用机场建设和低空航空器渗透率预计将快速增长。预计2025年全球eVTOL将开始商业化，无人机在物流和生产中将发挥重要作用。与传统材料相比，镁的质量轻、低成本、高储备特性使得镁材料有望解决低空经济建设原材料成本高、运转效率低的困境，发挥重要作用。 镁电池作为理想化的电池技术路线有望在低空经济中取得商业化突破：镁电池分为镁离子电池与镁-空气电池，相比锂电池具有电能量密度高、原材料成本低、安全性较高的特点，更适合低空基础设施建设和低空航空器的运行场景。根据MIJBC在2023年披露的镁燃料电池投资项目，镁-空气电池在无人机、飞行汽车上的飞行时间为3小时，高于锂电池的23分钟，主要形态为手动式、薄膜型、片状、圆盘型四种，均在美国和中国取得专利。随着相关技术的成熟，未来镁电池有望打开低空飞行方面的规模化、商业化应用空间。 镁合金有望率先用于低空航空器结构件材料，镁合金企业率先在eVTOL、电动飞行汽车领域展开积极探索：镁合金在过去广泛用于汽车和直升机的薄壁和复杂结构件等领域，凭借其优良的力学性能、加工性和轻质特性，未来可用于无人机、eVTOL、飞行汽车等低空航空器的各个部件。从当前研发进展来看，镁合金的产品生产与应用技术更成熟，用于低空航空器的镁合金零部件、镁合金压铸件成为行业合作的热门方向。例如万丰奥威、宝武镁业、嘉瑞国际等企业均于eVTOL、电动飞行汽车等领域与下游客户展开积极探索。 投资建议：低空经济的发展有望从低空基础设施以及低空航空器两个方面推进镁行业的进一步发展，建议关注环保炼镁工艺，布局汽车轻量化市场，具有高附加值的镁深加工技术和产业链完善的镁合金/镁制品生产链。镁电池目前处于实验室阶段，随着相关产品研发的落地，镁电池有望代替传统电池用于低空经济场景，建议关注具有相关技术储备的实验室研发进展或具有原材料生产能力的上游产业链。 风险提示：政策进展不及预期、相关产业发展不及预期、研发进展不及预期；本报告部分图表根据新闻资料整理，或存在统计不完备的情况；文中提及的上市公司旨在说明行业发展情况，不构成推荐覆盖。 内容目录 1.从宏观设计到微观探索，发展低空经济未来可期4 1.1.低空基础设施建设与低空航空器构成低空经济的主体部分4 1.1.1.我国低空基础设施建设积极推进4 1.1.2.低空航空器涉及金属零部件、装备制造等中上游产业5 1.2.政策自上而下前瞻规划低空经济发展7 1.3.最新空域划分扩大低空经济活动范围，eVTOL、无人机有望率先发展14 2.镁及镁合金有望低空经济中发挥重要作用17 2.1.镁电池：一种理想化的电池技术路线，商业化有望突破19 2.1.1.镁离子电池：低价、高效、安全，可充技术路线有望得到广泛应用19 2.1.2.镁-空气电池（金属燃料电池）：易储存、质轻、污染小，有望用于低空航空器场景22 2.2.受益汽车轻量化应用经验，镁合金有望率先用于低空航空器结构件材料24 2.3.镁行业公司积极探索低空领域合作发展机会，镁合金成为热门应用方向27 3.投资建议28 4.风险提示28 图表目录 图1：2019-2023年我国通用机场建设数量及同比4 图2：2023年全国通用机场按机场类型统计（个）4 图3：小鹏汇天飞行汽车6 图4：亿航智能eVTOL6 图5：低空航空器产业链7 图6：国家空域基础分类示意图15 图7：2020-2050E中国低空经济规模（亿美元）15 图8：2020-2026E我国eVTOL产业规模预测15 图9：无人机已经大量应用于各种生产作业活动16 图10：eVTOL与直升机运营成本对比（美元/座/英里）17 图11：Lilium公司的eVTOL成本构成18 图12：亿航智能600kg级、1200kg级eVTOL成本构成（%）18 图13：2016-2022年我国白云石产量及均价18 图14：2019-2023年我国菱镁矿产量及全球占比18 图15：2023-2024年电池级碳酸锂价格（万元/吨）19 图16：2023-2024年镁锭价格走势（元/吨）19 图17：镁离子电池工作原理19 图18：几种金属负极的理论比容量和工作电压20 图19：Mg/空气电池示意图22 图20：镁空气电池的充电与放电反应过程22 图21：以Lilium无人机为例，动力系统及电池的分布位置23 图22：主流eVTOL结构27 图23：镁合金在汽车上的应用部位27 图24：基于镁材料的四旋翼无人机设计方案27 表1：各地“十三五”规划完成情况及“十四五”规划4 表2：自动无人驾驶飞行器与无人机的对比6 表3：我国“十四五”涉及低空经济的相关规划指引7 表4：2021-2024年我国各管理部门面向低空经济提出的政策9 表5：2023-2024年地方性低空经济发展支持政策10 表6：部分海外上市公司eVTOL商业化进展16 表7：低空经济应用场景优先级评价17 表8：镁离子电池电解质材料汇总20 表9：2020-2024年镁离子电池研究成果汇总21 表10：中性盐电解质镁-空气燃料电池放电反应22 表11：MIJBC镁合金燃料电池相关专利23 表12：镁及其合金与替代材料对比24 表13：Ｍg-Ａl系、Ｍg-Ａl-RE系压铸镁合金的室温力学性能25 表14：变形镁合金的分类及其典型化学成分25 表15：镁合金铸件在汽车上的应用26 表16：2024年以来镁企业与多家上下游公司在低空经济领域展开合作28 1.从宏观设计到微观探索，发展低空经济未来可期 1.1.低空基础设施建设与低空航空器构成低空经济的主体部分 低空经济分为低空基础设施建设与低空航空器，其中低空基础设施建设可分为物理基础设施、信息基础设施以及数字化管理服务系统，低空航空器主要包括无人机、通用航空器和eVTOL。低空经济的基础设施建设被视为高质量发展的核心和基础，其未来发展需要新一代空管信息技术作为新型基础设施，以保证飞行安全并应对民用无人机快速发展带来的挑战。 1.1.1.我国低空基础设施建设积极推进 各地出台规划推进通用机场等低空经济物理基础设施建设发展。低空经济物理基础设施包括通用机场、起降点、航空器充（换）电设施、中转站、货物装卸区、乘客候乘区以及电池存储设施等。其中通用机场与起降站是低空航空器起降、备降、停放和能源补给的重要场所。根据中国AOPA通用机场研究中心统计，截至2023年全国在册通用机场449个，同比增长12.5%。其中取得通用机场使用许可证的机场106个，通过通用机场信息管理系统完成备案的机场（B类通用机场和仅供直升机起降的A类通用机场）343个。从机场类型来看，2023年跑道型机场占44.32%，表面直升机场占29.62%。通用航空规划方面，2022年国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》、《新时代民航强国建设行动纲要》以来，各地方相继制定本地机场建设规划，根据已披露的“十四五”规划整理，预计“十四五”期间将新增通用机场293个。 图1：2019-2023年我国通用机场建设数量及同比图2：2023年全国通用机场按机场类型统计（个） 资料来源：AOPA，华宝证券研究创新部资料来源：AOPA，华宝证券研究创新部 表1：各地“十三五”规划完成情况及“十四五”规划 地区 “十三五”规划（个） “十三五”实际（个） 完成率 “十四五”规划新增（个） 北京市 19 10 53% 35 天津市 7 4 57% - 河北省 20 17 85% 主要地区达到14 山西省 - 3 - 7 内蒙古 37 17 46% 9 黑龙江 92 88 96% - 吉林省 - 4 - 21 辽宁省 15 10 67% - 地区 “十三五”规划（个） “十三五”实际（个） 完成率 “十四五”规划新增（个） 山东省 - 14 - 16 浙江省 20 19 95% 11 江苏省 16 25 156% 10 安徽省 16 2 13% 26 福建省 10 3 30% - 江西省 20 7 35% 18 上海市 - 7 - - 河南省 15 6 40% 4 湖北省 - 5 - 9 广东省 20 26 130% 6 广西省 8 2 25% 21 海南省 18 4 22% 6 湖南省 - 12 - 5 四川省 27 13 48% 6 重庆市 10 4 40% - 贵州省 - 1 - 3 云南省 50 5 10% 20 西藏自治区 - 0 - - 陕西省 80 9 11% 12 甘肃省 25 4 16% 13 宁夏省 9 4 44% 8 青海省 8 0 0% 13 新疆自治区 100 14 14% - 31省市合计 642 339 53% 293 资料来源：AOPA、中国民航局、圣翔航空，华宝证券研究创新部 信息基础设施主要涉及通信、导航、调度系统等方面，是确保低空飞行安全和效率的关键技术支撑。在复杂情况下例如办公大楼区域的物流运输，或人群密集区域的降落等场景中，低空航空器要求要求更精准的导航，需配备相应的地面设施，须进一步增强卫星系统的定位功能。低空经济涉及的信息系统用于飞行器起降地面设施和使用者使用的交互软件，基于低空航空器和使用者的需求不断扩大城市空中交通服务网络。机载系统除了满足航空器内部系统操作简便可控外，需要集中式的远程指挥调度平台自主完成多项任务。 1.1.2.低空航空器涉及金属零部件、装备制造等中上游产业 从最终产品形态来看，低空航空器可分为直升机、无人机、飞行汽车和eVTOL。其中行业级无人机运行范围为0-300米、消费级无人机运行范围为0-120米；飞行汽车采用陆空一体化设计，相比传统汽车或直升机灵活性更高，可满足使用者的多样化需求；eVTOL具有无需跑道、垂直起降的优势，面对短途飞行性价比更高。飞行汽车与eVTOL均受到市场以及相关从业者的大量关注。 图3：小鹏汇天飞行汽车图4：亿航智能eVTOL 资料来源：小鹏汇天官网，华宝证券研究创新部资料来源：亿航智能官网，华宝证券研究创新部 表2：自动无人驾驶飞行器与无人机的对比 分类 自动无人驾驶飞行器 无人机 差异 1 可以载运乘客，也可以载运货物 不载运乘客 2 集中式指挥调度 1对1控制或集中式控制 3 4G/5G网络 无线电频率、Wi-Fi或4G/5G 4 能够全球远程遥控 大多数仅为100-3000米的短程控制 5 集群管理（容易） 缺乏管理（困难） 6 可执行复杂任务（客运、物流递送） 功能有限（航拍照片、视频等） 7 有效载荷重达200-600公斤 有效载荷少于10公斤 相似之处 自动化、遥控、电动、旋翼、垂直起降 资料来源：亿航智能《城市空中交通系统白皮书》，华宝证券研究创新部 低空航空器产业链主要涉及金属零部件、装备制造等中上游产业。从产业链结构来看，低空航