低空经济所需芯片种类繁多，5G

　　2023年中央经济工作会议指出，要“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”；政府工作报告包括了“低空经济”相关内容；2024年1月1日起正式施行《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》；工信部等七部门联合出台了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》指出：加快电动垂直起降航空（）、智能高效航空物流装备等研制及应用。低空产业正成为提升经济高质量发展的新动能。低空经济科技含量高、创新要素集中，具有产业链条长、应用场景复杂、使用主体多元、涉及部门和领域多等特点以及明显的新质生产力特征，2030年低空经济有望形成万亿级市场规模。

　　打造低空算力中心是建设产业的关键

　　在低空经济数字网络架构中，算力扮演着举足轻重的角色。根据《数字低空发展建设研究报告》的详细阐述，低空经济数字网络架构被系统地划分为物理设施层、信息基础设施、数字化空间层和应用层。在信息基础设施这一核心组成部分中，算力网与通信网、感知网、导航网、气象网等共同构成了一个复杂而精细的体系。算力作为低空经济的重要基础设施之一，在推动整个产业链的发展中发挥着关键作用。     目前，众多企业正积极投身于低空经济的算力布局，涵盖算力芯片、算力基站等多个关键环节。以中兴通讯为例，该公司在2022年推出了创新的基站内置算力引擎方案。这一方案通过在BBU中新增一块板卡，成功将边缘计算能力下沉至基站层面，实现了算力与现网的深度融合。这不仅构筑了高效的5G智简专网，还精准满足了应用本地化、部署轻量化以及性能精确化等专网部署的多样化需求。

　　      中国航空器拥有者及驾驶员协会秘书长陈国华表示：“以无人机和eVTOL为主要形态的低空经济是高度自动化、智能化的体系，对芯片的需求极大，其中，通信芯片主要用于实现设备间的信息传输和数据处理，通信类的芯片包含无线收发器芯片组（射频芯片）、5G芯片组、卫星通讯芯片组、数据链路芯片组等，这些都是保障飞行必须的功能，几乎涵盖了低空飞行器运行的所有应用场景。”      此外，低空经济的发展不仅推动了无人机芯片的需求，为了保障低空经济的通信需求，预计将有大量5G-A基站得到部署，其数量级有望达到百万级别，其中约70%的基站将由现有的5G基站进行改造升级，这也将显著增加对基站芯片的需求。

　　5G-A为什么值得重视？

　　近年来，无论是在产业上，还是政策上，5G-A的重视程度都有所提升。比如，政府多次明确要前瞻布局5G-A、6G、光通信等关键核心技术研究、标准研制和产品研发。3月下旬，工信部发言人表示，5G应用在工业领域深入推广，将适度超前建设5G、算力等基础设施，推动工业互联网规模化应用。同时要强化5G演进，支持5G-A发展，加大6G技术研发力度。

　　新闻联播2月也发布视频，对5.5G进行科普，其中明确提出，5.5G是新质生产力的重要组成部分。为什么政策强调5G-A，5G-A对我们个人上网体验的提升其实不会很明显，主要还是5G-A将延伸至更多的人工智能和低空经济等应用领域，为之提供基础通信底座。以智慧交通为例，由于5.5G具有“通感一体化技术”能力，过去的基站只有通信功能，没有感知能力，5.5G将传统移动通信、雷达、算力等多种技术进行融合，实现通信、感知和计算一体化，以实现对环境的全面感知和智能响应。

　　简而言之，该技术可以让道路拥有“感知力”，这种感知力，可以为路上行驶的车辆实时提供交通事故、行人闯入、非机动车等信息，有效减少拥堵和事故，提升整体交通效率。可以说，5.5G通感一体化技术是智慧交通的神经中枢和信息高速公路。

　　与此同时5.5G也拥有了新特质，包括支持3D视频、XR Pro等交互式应用，从而带来更加沉浸式的虚拟现实交互体验。比如去年亚运会期间，就完成了5.5G沉浸式体验技术应用，打造裸眼3D观赛。那么以上是一些5.5G+交通、5.5G+消费电子的案例，那目前来看，对于低空经济、AI等大热产业而言，5.5G发挥的作用也非常大，可以说是基础底座。

　　5G-A如何赋能低空经济？

　　低空经济对应到的具体应用产品主要是无人机、垂直电动飞行汽车等，那这不可避免的就要求低空飞行器智能化、感知水平能够达到商业化应用水准，这就需要更高带宽对更广泛的飞行数据提供支持；同时需要利用通信基站或卫星等设施来提高感知定位的精度。

　　刚才讲到，5.5G和6G演进的核心特征之一就是通感一体化。传统的通信基站可以提供高速率、高可靠的通信手段，感知能力尚不足，无法完全对低空经济活动进行支撑，而5.5G基站通过频率提升、天线和射频通道数量增加等方式，提升通信性能的同时增强感知能力。据华为，5G-A通感一体可以对无人机进行目标识别，飞行轨迹、高度与，速度高达180km/h，反射面积0.01平米的目标物体也能被检测到。

　　此外，当前

　　5G网路对下行资源的分配远高于上（主流时隙比包括7：3或8：2或3：1），上行速率限制了 5G网络赋能智慧工地网络赋能智慧工地

　　/服务机器人服务机器人 /城市安防 /工业互联等广域大上行业务。根据 IMT-2020（5G）推进组 ）推进组

　　，5G-A有望实现千兆上行速率，即在5G基础版本约基础版本约100Mbps上行速率基础上，提升近10倍至1Gbp。上行千兆的通信能力有望突破当前5G网络在大上超宽带业务场景的落地瓶颈，拓展5G网络应用可能性。

　　除此之外，基于通信感知信息的专网通信设备和指挥调度系统，也将在低空基础设施中发挥重要作用。

　　2024年以来，各地掀起加速发展低空经济的热潮，四川、江苏、广州纷纷加速出台相关政策，开启低空经济卡位战。其中，以无人机和eVTOL为主要形态的低空经济对芯片的需求极大，而且所需芯片的种类众多。在各地政策中，芯片产业作为低空经济腾飞的关键一环被重点提及，各地政府给予芯片企业多项福利政策，各大芯片企业都积极涌入这一创新赛道。 

　　就低空经济产业中的民用无人机而言，需要涉及起码11种芯片。例如，用于实现无人机与地面站或其它无人机之间无线通信的通信芯片；用于管理无人机的电力系统，包括电池充电、电压转换等的电源管理芯片；用于处理飞行控制算法、图像识别、路径规划等任务的处理器芯片；还有包括GPS/GNSS定位芯片、惯性测量单元（IMU）、气压传感器、温度传感器、湿度传感器等传感器芯片可以用于监测飞行器的状态和环境条件，以及光谱传感器、风速和风向传感器、空气质量传感器等用于拓展不同应用场景的特定传感器芯片。这些芯片支持着无人机最核心的飞行管理与控制系统（飞控系统），相当于无人机系统的“心脏”，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起着决定性作用。

　　低空经济提出“芯”要求 

　　无人机和eVTOL等低空经济产品对于芯片的要求，并不像我们使用的手机和电脑，需要过于高端的芯片。北航无人系统研究院工程师杨炯表示，一架无人机中绝大多数都是低端芯片，需要的中高端芯片很少，但民用无人机追求高性能、小体积、低功耗，对芯片也提出了很多新要求。

　　eVToL电子电器架构 

　　低空经济中使用的芯片可能需要更加注重以下几个方面：一是抗干扰性，空中环境可能比地面更为复杂，需要更强的信号处理能力和抗干扰设计。二是低功耗，无人机受限于电池容量，因此芯片需要更高效的能耗管理。三是体积与重量方面，由于空间和载重限制，这要求芯片在不牺牲性能的前提下，要尽可能小型化和轻量化。四是实时数据处理能力，无人机需要实时处理大量数据，包括传感器数据、图像数据和通信数据等，以确保无人机能够快速响应各种情况。五是环境适应性，无人机芯片需要在各种环境条件下稳定运行，需要能够承受更广泛的温度范围和更高的振动冲击。

　　细分到芯片种类，随着低空经济的深入发展和应用场景的不断丰富，需要通信芯片具有更高带宽与更低时延，为支持实时高清视频传输、海量传感器数据回传以及远程实时控制，通信芯片需提供更高的数据传输速率和更低的通信时延，在保证性能的前提下，降低能耗，延长飞行器的续航时间，以保证飞行器的高效运作和精确控制。此外还需要具备更强的抗干扰能力，在低空飞行环境下，信号干扰问题更为突出，包括大气条件变化、建筑物遮挡、电磁环境复杂等。因此，通信芯片需要具备优异的抗干扰能力、稳定性和高可靠性，确保在复杂恶劣环境下的可靠通信。      针对低空经济的通信芯片还应具备多模式通信能力，为了适应不同的应用场景和需求，通信芯片需要支持多种通信标准和协议，包括但不限于5G/6G、Wi-Fi、蓝牙、卫星通信等，实现灵活的网络接入和多网络协同工作。

　　      此外，无人机等低空飞行设备对能源效率的要求越来越高，电源管理芯片如何在保证性能的同时，通过低功耗设计来延长设备的续航时间就成了关键。相关专家说，电源管理芯片需要在转换电能时尽可能减少能量损耗，使用高效率的转换技术，如同步整流、软开关技术等，可以显著降低转换过程中的功耗。还可以通过智能算法和传感器监测无人机的能源使用情况，根据无人机的工作状态，实时调整电源管理策略。例如，在飞行过程中，当负载需求较低时，可以关闭部分系统，降低电压以减少功耗；在需要高负载时，再提高电压以满足需求。 

　　此外，电源管理芯片需要与电池管理系统紧密配合，优化电池的充放电过程。通过精确控制电池的充放电，可以延长电池的使用寿命，提高整体能源效率。并且要设计有效的热管理系统，确保电源管理芯片在高效运行时不会过热。使用热管、散热器等技术，将芯片产生的热量有效导出，保持芯片在最佳工作温度。

　　      芯片设计面临挑战孕育新机遇。当下，很多芯片公司都已经开始涌入低空经济这一“蓝海”，面对低空经济提出的挑战，各大企业不断攻坚克难，拿出了全新的产品填补市场空缺。尽管当前的低空经济还处于发展的初期，芯片产业在性能、成本、安全、标准等方面，仍面临很多的挑战，但随着我国政策支持力度逐渐加大，以及各大企业的不断努力，芯片的更新迭代将成为低空经济腾飞的关键推动力之一。

　　      随着低空经济被提升到国家战略后，政策+产业正不断推进“低空经济+”应用场景的落地，旅游、物流、城市管理、交通等重要场景的应用现状值得关注。到“十四五”末，我国低空经济对国民经济的综合贡献值将达到3至5万亿元。