2018年航空复合材料行业细分产品市场现状与发展前景分析 具有广阔应用空间【组图】

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20 王思婷 • 2019-04-23 19:00:15  来源:前瞻产业研究院 E2912G0

碳纤、玻纤复合材料为主

复合材料已在航空航天飞行器上获得多种应用,例如飞机机身、机翼、内装件、火箭和导弹发动机壳体、导弹弹药箱、喷管、发射筒、雷达罩和压力容器等。具体来说,复合材料在航空航天领域应用的细分产品主要有两大类,一类是碳纤复合材料,另一类是玻纤复合材料。

碳纤复合材料最大的优点是轻质、高强,航空航天高端应用是其主要发展方向,用碳纤复合材料制造飞机的结构件,同铝合金相比,减重效果可达20-40%,体现出巨大的节能效益。

不过,我国碳纤维生产技术和装备水平整体落后于国外,无法满足国家重大装备等高端领域的需求,因此主要集中于体育休闲等低附加值领域,航空航天占比偏低。2017年,航空航天领域碳纤维需求量占比仅为3.83%,远远低于风电叶片、体育休闲等其他领域。

图表1:2017年中国碳纤维需求量分领域占比(单位:%)

但是随着我国技术水平的不断提升以及碳纤维复合材料在航空航天上应用比例的增加、装备列装数量增加以及装备换代更新的需要,后期航空航天对碳纤维复合材料的需求将逐年增加。2018年,我国航空航天领域碳纤维复合材料的需求量预计超过1100吨。

图表2:2010-2018年中国碳纤复合材料航空航天领域需求情况(单位:吨)

玻纤复合材料具有耐腐蚀、耐高温、耐辐射、阻燃、抗老化的性能,应用在航空航天领域可有效的减轻了飞机质量,提高了商用载荷,节约了能源,达到了质轻美观的效果。正因此,玻纤复合材料已成为航空航天领域不可或缺的一种材料。

相对于碳纤复合材料,玻纤复合材料在我国航空航天领域较广,占航空复合材料市场的比重要高,2017年的比例约为14.2%。这一比例预计还将持续增长,到2023年,玻纤复合材料占航空复合材料市场的比重将提升至18.5%。

图表3:2017-2023年中国玻纤复合材料占航空复合材料市场比重预测(单位:%)

除了上述两大类,芳纶纤维复合材料、光谱屏蔽材料、超高分子量聚乙烯纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料、生物质复合材料等在航空航天领域也有一定应用。例如,芳纶纤维复合材料在航空航天领域应用时经常与碳纤维复合材料配合使用,除了在飞机翼盒、壁板和蒙皮,波音系列飞机结构的轻量零部件,以及固体火箭发动机壳体中应用外,在航天器的太阳翼基板、天线和隔热结构中也有应用。

再如,在航空航天工程中,超高分子量聚乙烯纤维复合材料由于轻质高强和防撞击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、内饰,飞船结构和浮标飞机等;超高分子量聚乙烯纤维复合材料也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。

未来具有广阔应用空间

碳纤复合材料在航空领域的应用能够有效的降低飞机的整体重量,从而更好的提高其性能。未来,在我国航空航天发展能力不断提升的影响下,碳纤复合材料在航空领域的需求将会不断增加,以每年10%以上的速度增长。预计2024年,我国碳纤维复合材料在航空领域的需求量将超过2100吨。

图表4:2019-2024年中国碳纤复合材料航空领域需求量预测(单位:吨)

玻纤复合材料性能优异,且主要原料又是各种天然矿石,矿藏丰富,具有广阔的发展前途。我国航空领域的发展对耐用、重量轻、无腐蚀产品需求日益增加,加速了玻璃纤维业的增长。据此预测,到2024年,玻纤复合材料在航空领域的需求量将达到5.28万吨。

图表5:2019-2024年中国玻纤复合材料航空领域需求量预测(单位:吨)

芳纶纤维复合材料、光谱屏蔽材料、超高分子量聚乙烯纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料、生物质复合材料等也将受益于我国航空航天领域的快速发展,未来具有广阔应用空间。

以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《中国航空材料行业产销需求与投资预测分析报告》。

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