前沿科技|低空经济用化工材料分析及市场前景

博速说科技前沿 2025-03-17 09:08:40

2024年政府工作报告首提低空经济,提出积极打造低空经济等新增长引擎。同月,工信部等四部门印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》,提出到2030年通用航空装备成为低空经济增长的强大推动力,形成万亿级市场规模。随着低空经济的核心技术和市场逐步成熟,上游产业链对于高性能材料的需求将迎来快速增长。

一、相关政策法规

2024年3月,全国两会首次将低空经济写入政府工作报告;4-6月,地方政府低空行动方案密集发布;7-9月,电动垂直起降航空器(eVTOL)的航空器运营合格证(OC)申请获民航局受理,中央提出促进低空经济健康发展。2024年全国超26个省(自治区)政府工作报告中提到发展低空经济,深圳、苏州、珠海、合肥、芜湖、南京、北京等地市纷纷出台低空经济发展条例、实施方案、行动计划和产业具体支持措施。

二、低空经济用化工材料分析

化工新材料主要应用在低空经济产业链当中的飞行器制造环节,包括用于eVTOL、无人机、直升机等,具体涉及复合材料、工程塑料、电池材料、涂料、橡胶与弹性体及其他辅助材料。

(1)eVTOL用化工材料

表 eVTOL结构件相关材料及应用案例

(2)无人机用化工材料

表 无人机用材料类型

三、低空经济用化工材料(部分)市场需求

随着低空飞行活动的日益增多,低空基础设施投资拉动成效的逐步显现,乐观预计,到2026年低空经济规模有望突破万亿元,达到10645亿元。另据中国民航局预测,2035年低空经济市场规模有望达到3.5万亿元,2026-2035年复合增长率将达到14%。

(1)碳纤维复合材料

应用前景:

碳纤维复合材料是低空经济核心材料,主要应用于eVTOL机身/旋翼、无人机主结构和直升机主承力部件。随着eVTOL商业化加速(Joby、Lilium等头部厂商进入量产阶段),预计到2030年全球eVTOL碳纤维需求量将达2,331万磅,市场规模突破6.7亿美元。

关键技术:

国内企业已突破T700/T800级技术(光威复材、中简科技),T1100级实现实验室制备,但批量化稳定性仍落后于日本东丽。通过干喷湿纺技术(中复神鹰)降低生产成本,目标将碳纤维价格从当前20−30/kg降至20−30/kg降至15/kg以下。自动化铺丝技术(AFP)和热压罐成型工艺提升部件成型效率,减少人工干预。

主要供应商:

国际:日本东丽(全球市占率27.7%)、美国赫氏(Hexcel)。

国内:光威复材(T700级批量供应)、中复神鹰(T800级储氢瓶市占率80%)、中简科技(ZT9H对标T1100级)。

(2)芳纶纤维复合材料(Kevlar、芳纶蜂窝)

应用前景:

芳纶纤维(拉伸强度2.8~3.6GPa)主要用于直升机次承力结构(如舱门、整流罩)和无人机机翼蒙皮,其抗冲击性(韧性断裂特性)优于碳纤维。在低空应急救援领域,芳纶蜂窝夹层材料的需求预计年增15%。

关键技术:

界面结合强化:通过等离子体处理或RFL浸渍工艺(环氧树脂+异氰酸酯),提升纤维与树脂的粘结强度,压缩强度提升20%。

混合结构设计:芳纶/碳纤维混杂复合材料(如Kevlar-碳纤维编织层)平衡成本与性能。

主要供应商:

国际:杜邦(Kevlar专利垄断)、帝人(Twaron)。

国内:泰和新材(对位芳纶产能1.2万吨)、中蓝晨光(芳纶蜂窝国产化)。

文章来源:国家科技成果网

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