航空復合材料是一類在航空航天領域廣泛應用的材料,由兩種或兩種以上不同類型的材料通過復合而成,以發揮各種材料的優點并彌補其缺點。
航空復合材料是一類在航空航天領域廣泛應用的材料,由兩種或兩種以上不同類型的材料通過復合而成,以發揮各種材料的優點并彌補其缺點。
通常,航空復合材料由高強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:環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂。
產業鏈
航空航天復合材料上游涉及增強體高性能纖維(碳纖維、玻璃纖維等)及基體(金屬、樹脂等),航空航天復合材料主要被用于建造飛機和航天器的主要承重結構,如機翼、機身、起落架、發動機艙等。2022年,中國的碳纖維主要應用于體育休閑領域,需求量占比約為30.9%;航空航天領域的需求占比則在10.5%左右。此外,碳碳復材(包含耐火保溫氈)建筑、電子電氣已經成為碳纖維的特色優勢應用市場,航空航天軍工及壓力容器迅猛發展,大幅度縮小了與國際的差距,達到相當水平。
航空復合材料的優勢包括高強度、低密度、優異的抗腐蝕性能和設計的靈活性。它們被廣泛應用于航空器的結構部件,如機身、機翼、尾翼等,以提高飛機的性能、降低燃料消耗,并滿足輕量化和高強度的要求。借助于國產大飛機項目的成功,中國航空航天產業高速擴張,2022年中國航空航天復合材料制品規模增長至601.13億元,其中:碳纖維類航空航天復合材料規模為283.25億元,占比為47.12%;陶瓷類航空航天復合材料規模為30.05億元,占比為1.70%;金屬及其他航空航天復合材料規模為524.05億元,占比為51.18%。預計到2023年我國航空航天復合材料市場規模為696.86億元,其中:碳纖維類航空航天復合材料規模增長至354.49億元,占比約為50.87%;陶瓷類航空航天復合材料規模為11.79億元,占比約為1.69%;金屬及其他航空航天復合材料規模為330.58億元,占比約為47.44%。
我國航空航天復合材料行業產業集群也正在逐步形成,主要集中在一些發達城市和地區,如北京、上海、深圳、廣州等。近年來,我國航空航天復合材料行業產量持續增長2022年我國航空航天復合材料行業產量達到了19762.9噸,需求量增長到了21660.3噸。預計2023年我國航空航天復合材料行業產量達到了22660.2噸,需求量增長到了24244.6噸,預計未來幾年,隨著國內航天航空業的發展,我國航空航天復合材料行業需求還將繼續增長。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國航空復合材料行業市場發展現狀調研及投資前景預測報告》顯示
競爭格局
航空材料中主要復合材料為金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、樹脂基復合材料。隨著中國飛機制造產業的不斷發展,高性能的復合材料在現代航空業中的占比越來越高。新一代飛行器在復合材料中的占比均超過50%,中國研發制造的預計于2027年交付的CR929飛機的原材料中,復合材料上的占比達到55%,由此可見,在未來,復合材料在航空領域的應用前景將十分廣泛。我國航空材料中的金屬基復合材料的主要代表企業有天宜上佳、西迪;陶瓷基復合材料主要代表企業有西安鑫垚、超碼科技;樹脂基復合材料主要代表企業有雙一科技、亨斯邁。
全球航空航天復合材料領先企業集中分布在美國、日本、歐洲,航空航天市場大多處于活躍狀態,全球航空航天復合材料制品市場規模由2017年的176.24億美元增至2022年的293.2億美元,整體市場仍待爆發,航空航天領域已成為全球復合材料制品的最大終端市場。國際民航業的發展將帶動我國民航飛機制造業的增長和轉型,我國商用飛機發展進入規模化和產業化新發展階段,疊加國產大飛機需求上升進而為國內航空航天復合材料產業帶來增長機會。
航空航天復合材料行業前景分析
隨著新技術的不斷發展,復合材料的制造工藝和設備將會得到進一步的改進和完善,使得制造成本更加低廉、效率更高。其次,隨著環境保護意識的提高,復合材料的環保性能也將會得到重視和加強,促進其在綠色制造領域的應用。此外,隨著航空航天技術的不斷發展,復合材料的應用領域也將會更加廣泛,例如在無人機、航空發動機等領域的應用將會越來越廣泛。
在航空航天領域中,使用的高性能復合材料快速發展,復合材料更廣泛地用于航天器的各種結構組件(例如導彈罩等)。復合材料基于復合材料和功能陸續應用在航天領域。目前,我國復合材料研究的技術水平逐步提高,取得了不錯的成績,但在生產、研究與國外先進水平的復合材料的發展業績相比之下,還有一定的差距。在以后的發展中,我們需要加強復合材料的實力和韌性,研發出良好的高強度和韌性的重量輕的復合材料,相要實現中國的可持續發展,需要大力開展先進復合材料開發,堅持自主創新。
航空航天復合材料行業發展趨勢
智能化
復合材料智能化,它能夠被應用到更廣泛的航天器智能復合材料的外表面。在未來一段時間內的需求,飛機外表面加傳感器裝置,外圍環境的實時監測,以及通信,使用電子設備和其它飛機系統,保證飛機在某些情況下平穩操作。
質量輕及性能高
我國復合材料整體表現結構性能差。在以后的發展中,我們需要加強復合材料的實力和韌性,研發出良好的高強度和韌性的重量輕的復合材料。
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,必須通過多功能復合材料的應用來實現,為此,必須強化多功能材料的研發力度。
低成本
航天業發展的最大限制原因是復合材料是昂貴的。我們在加工材料的結構和規模的制造過程中,把重點放在用于進行自動控制模式,采用先進的控制技術改善材料的生產效率。這也是對于提高復合材料效率和減少成本的關鍵。想了解更多行業詳情請點擊中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國航空復合材料行業市場發展現狀調研及投資前景預測報告》。
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2023-2028年中國航空復合材料行業市場發展現狀調研及投資前景預測報告
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