低空经济中，陶瓷基板如何抢占制高点？

峰飞航空V2000CG（凯瑞鸥）货运无人机

随着城市空中交通试点推进、无人机物流加速落地，低空经济正以年均超30%的增速成为全球经济增长新引擎。在这场产业变革中，陶瓷基板凭借其超高导热性、高机械强度、抗冲击等特性，成为eVTOL（电动垂直起降飞行器）、无人机等核心组件的关键材料。本文深入解析陶瓷基板在低空经济中的关键应用场景，并基于最新行业数据，揭示这一细分市场的增长逻辑与未来潜力。

一、低空经济的爆发与陶瓷基板的角色定位

1. 低空经济：万亿级市场的底层逻辑

根据中国民航局预测，2025年我国低空经济市场规模将达1.5万亿元，2035年更将突破3.5万亿元。这一增长由三大引擎驱动：

政策开放：全国超43个城市发布低空经济专项规划，空域管理逐步松绑；

技术成熟：5G通信、高能量密度电池、轻量化材料等技术突破；

场景扩张：从农业植保到城市物流，从应急救援到载人交通，应用场景指数级增长。

2. 陶瓷基板的不可替代性

在低空飞行器的电子系统中，陶瓷基板凭借高热导率（AlN达180-220 W/m·K）、低介电损耗（LTCC基板tanδ<0.001）、优异机械强度（抗弯强度>400 MPa），成为功率模块、射频器件、传感器的首选载体。相较于传统FR-4或金属基板，其优势显著：

二、陶瓷基板在低空经济的四大应用场景

1. 电力电子模块：飞行器的心脏“供血系统”

电力电子模块的应用痛点：eVTOL与大型无人机需承载数十至数百千瓦的电机驱动系统，传统IGBT模块在高温、振动下易失效。

解决方案：采用AlN或Si₃N₄陶瓷制备的AMB（活性金属钎焊）基板，通过Ti-Ag-Cu钎料直接键合铜层，其热循环寿命达5万次以上，可以保障1200V/600A级碳化硅功率模块工作环境。

典型案例：亿航智能EH216-S载人eVTOL采用AMB基板封装的主逆变器，实现整机效率提升15%，故障率下降至0.1次/千小时。

市场规模：2025年全球AMB陶瓷基板市场规模预计达20亿美元，预计低空经济的贡献超30%。

2. 射频前端模块：低空通信的“神经中枢”

射频前端模块应用痛点：5G毫米波通信、低空导航需在有限空间内集成多频段天线与滤波器，传统PCB基板难以兼顾高频性能与散热。

解决方案：LTCC（低温共烧陶瓷）多层基板方案集成了带状线、接地孔与嵌入式电容，支持2.4-5.8 GHz频段，适配无人机群控通信与eVTOL空管系统。

创新实践：大疆MAVIC 3行业版无人机采用LTCC射频模块，通信距离提升至15公里，抗干扰能力增强50%。

大疆MAVIC 3无人机

3. MEMS传感器封装：飞行安全的“感知神经”

MEMS传感器封装应用痛点：气压、加速度、陀螺仪等MEMS传感器需在振动、温变环境下如何保持微米级精度。
解决方案：Al₂O₃陶瓷封装基板：通过激光打孔（孔径<50 μm）实现高密度布线，采用Au-Sn共晶焊接实现封装气密性达<1×10⁻⁸ Pa·m³/s，保障传感器在-40℃~150℃温度范围的工作稳定性。

行业突破：博世BMP系列气压传感器采用陶瓷基板封装，在无人机高度控制中实现±0.1 hPa精度，助力农业无人机实现厘米级定高喷洒。

市场规模：全球MEMS陶瓷封装基板市场2025年将达12亿美元，低空经济占比超40%。

4. 电池管理系统（BMS）：能源网络的“智能管家”

BMS应用痛点：高能量密度锂电池组在快速充放电时易局部过热，传统环氧树脂基板耐温性不足。
解决方案：直接键合铜（DBC）工艺制备的氮化铝（AlN）陶瓷基板，实现耐压>3 kV，支撑多通道温度/电压采集芯片集成，热均衡效率可提升30%。

应用实例：峰飞航空“凯瑞鸥”货运无人机采用AlN基板BMS，电池组温差控制在±2℃内，循环寿命突破2000次。
市场规模：2025年全球BMS陶瓷基板市场规模预计5.8亿美元，低空领域需求占25%。 

能量密度500Wh/kg凝聚态电池（宁德时代）

三、未来趋势：技术迭代与场景拓展  

1.从飞行器到低空基建 ，低空场景爆发式增长

物流无人机方面：2025年中国低空物流市场规模将达1691亿元，无人机配送占比超30%，催生千万片级陶瓷基板需求。

eVTOL产业方面：2025年eVTOL试点运行启动，eVTOL单机陶瓷基板用量约2-3㎡（价值量1.5-2万元），市场规模突破10亿元。

低空基建配套方面：全国规划建设超1200个起降点，通信导航设备中陶瓷基板渗透率超60%，衍生市场空间5亿元。

基板大厂产能扩张：三环集团、罗杰斯等企业扩产AMB/DBC基板，2025年全球产能预计达150万㎡/年，中国占比超50%。

2. 政策资本驱动双轮，国产替代和标准升级加速

2024年北京、深圳等地试点城市空中交通航线，直接拉动eVTOL及配套材料需求； 资本也加快涌入低空经济领域，2025年陶瓷基板领域融资额预计同比增长40%，头部企业加速产能扩张。  

3.陶瓷基板应用进程和关键指标突破迫在眉睫

标准体系完善：目前《电动垂直起降航空器用陶瓷基板技术要求》等团体标准及相关行业标准制定中，将加快推动行业规范化发展。

材料国产化：《中国制造2025》要求关键电子材料自给率超70%，陶瓷基板被列入“卡脖子”攻关清单，国产化率提高的目标迫在眉睫。

材料关键指标： 推动氮化硅基板向150W/(m·k)以上导热率与更小尺寸方向发展，适配微型eVTOL需求。加快碳化硅芯片封装AMB基板与SiC器件协同，推动航空电子系统能效比提升30%以上。持续研发纳米改性AlN粉体，热导率提升至250 W/(m·K）以上，同时加快国产化AlN原料成本的持续下降。

结语

陶瓷基板正从“电子封装配角”蜕变为低空经济“基石材料”。随着技术突破与政策落地，其应用场景将突破航空领域，向低空基建、智能管理等方向延伸。对于产业链企业而言，抢占高性能陶瓷基板技术制高点，既是应对新能源汽车红海竞争的突围之道，更是布局万亿级低空经济市场的战略选择。

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