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2023年中國(guó)航空復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-12-06

航空復(fù)合材料是一類在航空航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的材料，由兩種或兩種以上不同類型的材料通過復(fù)合而成，以發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)并彌補(bǔ)其缺點(diǎn)。

通常，航空復(fù)合材料由高強(qiáng)度的纖維材料和高性能的樹脂基體組成。主要的纖維材料包括：碳纖維、玻璃纖維、聚合物纖維;主要的樹脂基體包括：環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂。

行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

航空航天復(fù)合材料上游涉及增強(qiáng)體高性能纖維(碳纖維、玻璃纖維等)及基體(金屬、樹脂等)，航空航天復(fù)合材料主要被用于建造飛機(jī)和航天器的主要承重結(jié)構(gòu)，如機(jī)翼、機(jī)身、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)艙等。2022年，中國(guó)的碳纖維主要應(yīng)用于體育休閑領(lǐng)域，需求量占比約為30.9%;航空航天領(lǐng)域的需求占比則在10.5%左右。此外，碳碳復(fù)材(包含耐火保溫氈)建筑、電子電氣已經(jīng)成為碳纖維的特色優(yōu)勢(shì)應(yīng)用市場(chǎng)，航空航天軍工及壓力容器迅猛發(fā)展，大幅度縮小了與國(guó)際的差距，達(dá)到相當(dāng)水平。

行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

航空復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)包括高強(qiáng)度、低密度、優(yōu)異的抗腐蝕性能和設(shè)計(jì)的靈活性。它們被廣泛應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)部件，如機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等，以提高飛機(jī)的性能、降低燃料消耗，并滿足輕量化和高強(qiáng)度的要求。

借助于國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目的成功，中國(guó)航空航天產(chǎn)業(yè)高速擴(kuò)張，2022年中國(guó)航空航天復(fù)合材料制品規(guī)模增長(zhǎng)至601.13億元，其中：碳纖維類航空航天復(fù)合材料規(guī)模為283.25億元，占比為47.12%;陶瓷類航空航天復(fù)合材料規(guī)模為30.05億元，占比為1.70%;金屬及其他航空航天復(fù)合材料規(guī)模為524.05億元，占比為51.18%。預(yù)計(jì)到2023年我國(guó)航空航天復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模為696.86億元，其中：碳纖維類航空航天復(fù)合材料規(guī)模增長(zhǎng)至354.49億元，占比約為50.87%;陶瓷類航空航天復(fù)合材料規(guī)模為11.79億元，占比約為1.69%;金屬及其他航空航天復(fù)合材料規(guī)模為330.58億元，占比約為47.44%。

我國(guó)航空航天復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)集群也正在逐步形成，主要集中在一些發(fā)達(dá)城市和地區(qū)，如北京、上海、深圳、廣州等。近年來，我國(guó)航空航天復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)2022年我國(guó)航空航天復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到了19762.9噸，需求量增長(zhǎng)到了21660.3噸。預(yù)計(jì)2023年我國(guó)航空航天復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到了22660.2噸，需求量增長(zhǎng)到了24244.6噸，預(yù)計(jì)未來幾年，隨著國(guó)內(nèi)航天航空業(yè)的發(fā)展，我國(guó)航空航天復(fù)合材料行業(yè)需求還將繼續(xù)增長(zhǎng)。

行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

航空材料中主要復(fù)合材料為金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、樹脂基復(fù)合材料。隨著中國(guó)飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，高性能的復(fù)合材料在現(xiàn)代航空業(yè)中的占比越來越高。新一代飛行器在復(fù)合材料中的占比均超過50%，中國(guó)研發(fā)制造的預(yù)計(jì)于2027年交付的CR929飛機(jī)的原材料中，復(fù)合材料上的占比達(dá)到55%，由此可見，在未來，復(fù)合材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用前景將十分廣泛。我國(guó)航空材料中的金屬基復(fù)合材料的主要代表企業(yè)有天宜上佳、西迪;陶瓷基復(fù)合材料主要代表企業(yè)有西安鑫垚、超碼科技;樹脂基復(fù)合材料主要代表企業(yè)有雙一科技、亨斯邁。

全球航空航天復(fù)合材料領(lǐng)先企業(yè)集中分布在美國(guó)、日本、歐洲，航空航天市場(chǎng)大多處于活躍狀態(tài)，全球航空航天復(fù)合材料制品市場(chǎng)規(guī)模由2017年的176.24億美元增至2022年的293.2億美元，整體市場(chǎng)仍待爆發(fā)，航空航天領(lǐng)域已成為全球復(fù)合材料制品的最大終端市場(chǎng)。國(guó)際民航業(yè)的發(fā)展將帶動(dòng)我國(guó)民航飛機(jī)制造業(yè)的增長(zhǎng)和轉(zhuǎn)型，我國(guó)商用飛機(jī)發(fā)展進(jìn)入規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化新發(fā)展階段，疊加國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)需求上升進(jìn)而為國(guó)內(nèi)航空航天復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)帶來增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

航空航天復(fù)合材料行業(yè)前景分析

隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)合材料的制造工藝和設(shè)備將會(huì)得到進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，使得制造成本更加低廉、效率更高。其次，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，復(fù)合材料的環(huán)保性能也將會(huì)得到重視和加強(qiáng)，促進(jìn)其在綠色制造領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域也將會(huì)更加廣泛，例如在無人機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。

在航空航天領(lǐng)域中，使用的高性能復(fù)合材料快速發(fā)展，復(fù)合材料更廣泛地用于航天器的各種結(jié)構(gòu)組件(例如導(dǎo)彈罩等)。復(fù)合材料基于復(fù)合材料和功能陸續(xù)應(yīng)用在航天領(lǐng)域。目前，我國(guó)復(fù)合材料研究的技術(shù)水平逐步提高，取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但在生產(chǎn)、研究與國(guó)外先進(jìn)水平的復(fù)合材料的發(fā)展業(yè)績(jī)相比之下，還有一定的差距。在以后的發(fā)展中，我們需要加強(qiáng)復(fù)合材料的實(shí)力和韌性，研發(fā)出良好的高強(qiáng)度和韌性的重量輕的復(fù)合材料，相要實(shí)現(xiàn)中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展，需要大力開展先進(jìn)復(fù)合材料開發(fā)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新。

航空航天復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

智能化

復(fù)合材料智能化，它能夠被應(yīng)用到更廣泛的航天器智能復(fù)合材料的外表面。在未來一段時(shí)間內(nèi)的需求，飛機(jī)外表面加傳感器裝置，外圍環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及通信，使用電子設(shè)備和其它飛機(jī)系統(tǒng)，保證飛機(jī)在某些情況下平穩(wěn)操作。

質(zhì)量輕及性能高

我國(guó)復(fù)合材料整體表現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能差。在以后的發(fā)展中，我們需要加強(qiáng)復(fù)合材料的實(shí)力和韌性，研發(fā)出良好的高強(qiáng)度和韌性的重量輕的復(fù)合材料。

多功能化

為了提高航天飛行器的功能，提高航天飛行器的使用壽命，必須通過多功能復(fù)合材料的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)，為此，必須強(qiáng)化多功能材料的研發(fā)力度。

低成本

航天業(yè)發(fā)展的最大限制原因是復(fù)合材料是昂貴的。我們?cè)诩庸げ牧系慕Y(jié)構(gòu)和規(guī)模的制造過程中，把重點(diǎn)放在用于進(jìn)行自動(dòng)控制模式，采用先進(jìn)的控制技術(shù)改善材料的生產(chǎn)效率。這也是對(duì)于提高復(fù)合材料效率和減少成本的關(guān)鍵。