2018年超材料行业应用市场现状与发展趋势分析 主要应用于武器装备隐身【组图】

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20 黄天悦 • 2019-05-08 17:40:56  来源:前瞻产业研究院 E3231G0

主要应用于武器装备隐身

超常的物理特性使得超材料的应用十分广泛,包括工业、军事、生活等各领域。其中,超材料在隐身方面首先实现了规模化的应用,如在军事领域中武器装备的隐身技术应用。而在其他领域中主要还处于实验室以及产品试产或者产品小规模量产的阶段。

20世纪80年代以来,美国、欧盟以及日本等发达国家积极研发隐身超材料以提升作战能力,由此带动了超材料在武器装备隐身领域中的应用产业化发展步伐以及市场规模扩大。据测算,超材料在武器装备隐身技术中的应用规模大致在1-1.5亿美元左右。2017年,全球超材料在武器装备隐身技术中的应用市场规模大约在1.3亿美元。

目前,各国仍不断加大加大武器装备隐身超材料的研发投入,市场规模有望继续扩张。根据各国研发投入规模预测,到2025年全球超材料在武器装备隐身技术中的应用市场规模将达到11.7亿美元左右,年均复合增长率在31.6%左右。

图表1:2016-2025年全球超材料在武器装备隐身技术应用规模预测(单位:亿美元)

从各国应用情况来看,以美国的隐身超材料技术最为先进,应用最为成熟,尤其是在声隐身方面,不但具有多种声隐身技术、还开发出了包括空气吸声材料、水声吸声材料、阻尼材料、隔声材料等在内的多种隐身材料。

图表2:美国超材料在武器装备隐身技术中应用发展

其次是欧洲、俄罗斯以及日本等地区,欧洲的瑞典、英国以及德法等国较早进入到隐身材料的开发,目前在纳米吸波材料、雷达吸波材料等领域具有较为成熟的应用。

我国是武器装备数量大国,其中军用飞机位列全球第三,军舰和坦克数量则位列全球第一。一场你,超材料在武器装备隐身中的应用同样备受关注。但受制于制备工艺和设备不完善,以及西方发达国家长期对我封锁超精密测试技术和仪器设备,超材料在我国武器装备隐身中的应用规模较小。

图表3:截至2017年底全球主要国家和地区军用飞机数量对比(单位:架)

图表4:截至2017年底中国陆军主要装备数量(单位:辆,门)

从不同材料应用来看,结构吸波复合材料、纳米隐身涂料、红外隐身材料等均已在武器装备隐身技术中得以应用。例如,2005年7月,美国威廉斯国际公司研制的碳-碳复合材料适用于装备的高温部位,能够很好地抑制红外辐射并吸收雷达波,在发动机部位采用的致密炭泡沫层可以吸收发动机排气的热辐射。

图表5:不同超材料在武器装备隐身技术中应用情况

从企业竞争格局看,除了各国国家研究机构之外,美国的波音、雷神公司;日本的三菱、丰田公司;英国的BAE系统公司;法国的Alcole公司等都在各自国家的隐身材料研究方面保持领先。目前由于军事领域中隐身材料具有的机密性,全球化市场尚未真正形成。

超材料应用范围将扩大

现阶段,全球超材料在武器装备隐身技术中的应用主要集中在飞行器/战斗机、舰艇、雷达等设备领域。未来,隐身超材料仍将围绕空中隐身以及水下隐身来进行,同时也将在陆上隐身领域中进行材料以及技术上的发展与突破。同时为了提高单兵作战的能力以及减少战争中人员的伤亡,用于人身隐身的超材料以及技术也将成为趋势之一。

此外,隐身超材料及其技术的研究及应用主要集中于美国、欧洲、俄罗斯以及日本等发达国家,上述发达国家在研发投入规模都较大。而随着中国在超材料领域国家科研机构以及部分研发实力较强的企业不断取得技术突破,印度也在不断加大武器装备隐身超材料的研发投入的同时,隐身超材料市场逐渐开始向发展中大国倾斜,市场竞争也呈现出愈加分散的趋势。

以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国复合材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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