0917-6759790 15029177002

2020航空複合材料行業供需現狀趨勢分析

[ 信息發布:本(běn)站 | 發布時間:2021-01-23 | 瀏覽:11322 ]

自20世紀70年代(dài)後(hòu),航空工業中複合材料的使用量正在不斷地增加。製造飛機結構的傳統材料包括鋁、鋼和鈦。複合材料的主要好處(chù)是減輕的重量和較(jiào)簡(jiǎn)單(dān)的裝配。性能優勢和減輕飛機結構重量是軍用飛機複合材料發展的主(zhǔ)要推動力。雖然商(shāng)用(yòng)飛機正日漸關注燃油經濟性,但(dàn)是複合材料發展(zhǎn)的主要推(tuī)動力是不斷減少生產和維護成本(běn)。複合材料也用於(yú)替換老舊飛機上(shàng)的金屬部件。

複合材料

材料工業是國民經濟的基礎(chǔ)產業,新材料是材料工業發展的先導(dǎo),是重要的(de)戰略性新興產業。“十三五”時期,是我國材料工業由大變強的關健時期,加快培育和發(fā)展新材料產業,對於引領材料工業升級換代,支撐戰略性新興產(chǎn)業發展(zhǎn),保障國家重大工程建設(shè),促進傳統產業轉型升級,構建國際(jì)競爭新優勢具有重要的戰略意(yì)義。新材料產業規模近5年複合增速達25%,自2010年新(xīn)材料被國家提升到戰略重要(yào)地位之後(hòu),中國新材料產業規模一直保(bǎo)持穩步增長由2010年的6,500億上升到2017年的3.14萬億元,年均複合增速約25%。在(zài)細分領域方麵,特種金屬功能材料占(zhàn)比約為32%,高端金屬結構材料占比約為19%,先進高分子材料占比約為24%,新型無機非金屬材料占比約為13%,高性能纖維及複合材(cái)料占比約為9%,前(qián)沿新材料占比約為3%。

未來航空複合(hé)材料市場規模達到282.7億元

中國航空材料經曆了(le)引進、仿製、改進、改型和自行研製的(de)發(fā)展曆程。到目前為止,我國已定型生(shēng)產的航空用金屬、有機高分(fèn)子材料、無機非金屬材料以及複合材料的牌號約2000餘個;已建成具有一定規模(mó)的航空材料研究與(yǔ)生(shēng)產基地,擁有生產航空(kōng)產品所需(xū)各類材料牌號、品(pǐn)種(zhǒng)與規格的生產設備及檢測儀器。總體上看,我國目前已定型生產的航空材料(含類別、牌號、品種與規格)及其相應的標準與(yǔ)規範,基本上能滿足第二(èr)代航空(kōng)產品(pǐn)大批生產的需求。針對第三代航空產品所需關鍵材料,如熱強鈦合金、高強鋁(lǚ)合金(jīn)、超高強度結構鋼不(bú)鏽鋼、樹脂基複合材料、單晶與粉末高溫合金等(děng),從技術上看,已具備試用條件,但要轉化為在(zài)特定工況下使用的零部件,並(bìng)體現出第三代航空產品的總體效能(技(jì)術與戰術性(xìng)能、使用(yòng)可靠性(xìng)與壽命以及經濟效益等)尚需做大量的工作。

我國目前(qián)正(zhèng)不斷(duàn)加強對航空領域複合材料的重視,預計未來我國(guó)航空飛行器(qì)中複合材料的使用(yòng)量會進(jìn)一步提高,我們假設(shè)中國飛機未來(lái)幾年複合材料的使用比例達到美國90年代水平(píng),航空用複合材料製造損耗率為75-80%,由此我們估算2018-2023年中國航空複合材料市場規模年複合增速達9.5%,到2023年中國航空複合(hé)材(cái)料市場規模將達(dá)到282.7億元。

2020航空複合材料行業現狀及市場規模(mó)分析

航空複合材料的發展是研製生產航空產品(pǐn)的物質保障,在國民經濟中占有重要地位,是我國(guó)從航空複合材料製造(zào)大國向航空複合材(cái)料製造強國轉變的最為關鍵的一環。航空複合(hé)材料的發展與航空技術關係極為密切,具有特(tè)殊性(xìng)。航空產(chǎn)品(pǐn)特殊的工作(zuò)環境對航空複(fù)合材料提出“輕質高強(qiáng)、高溫耐蝕”的特殊要求。航空(kōng)工業有一句口號叫做“為每一克減重而奮鬥”,反映了減重對於航空(kōng)產品的重大經濟意義。而且材料減重對飛機減重的貢獻也越來越大,所以輕質高強是航(háng)空複(fù)合材料必(bì)須滿足的首(shǒu)要性能要求。

目前我國航空複合材(cái)料行業主要廠商是(shì)中(zhōng)航高科旗下的中航複合材料有限公司。2010年,中航複合材料有(yǒu)限公司由中(zhōng)航工業和北京國(guó)資委共同出資設立。2015年,公司通過資產重組被注(zhù)入中航高科。中航複材是我國航空複合材料行業(yè)的技術(shù)先鋒,是集複合材料研發、生產、銷售和服務於一體的專業化高科技公司,主要客戶為航空工業主機廠和零部件生產單位。

現階段,各領域對複合材料的應用占比水(shuǐ)平較高,促進複合材料的整體規模不斷增加,而航空(kōng)領域作為近年來產(chǎn)品應用的重點方(fāng)向,其市場規模不斷增加。數據顯示,2010-2018年,中國(guó)航空複合材料市場規模呈逐年上升態勢,到2018年,航空(kōng)複合材料的市(shì)場規(guī)模達59.34億元,較2017年同比增(zēng)加10.92%,2018年市場規模接近60億元(yuán)。

基於當前發展現狀,未來航空複合材料行業將呈(chéng)現以下趨勢:首先,航空航天複合材料需求將持續上升,以B-787/A-380/A-350XWB為(wéi)代(dài)表的新機種對碳纖維複合材(cái)料(liào)的需求將(jiāng)大幅增長。中國未來20年需(xū)要新增6810架飛機,飛機數量的增加將帶動航空航天複合材(cái)料(liào)需求的上(shàng)升,航空複合材料行業將進入新的發展時期。

航空複合材料行業主要產品分類

按基體材料類型分類

按基體(tǐ)材料類(lèi)型可分為有(yǒu)機材料基、無機(jī)非金屬材料基和金屬基複合材料(liào)三大類,按有機材料類型又可分為樹脂基、橡膠基和木質基;按樹脂種類分又有熱固性樹脂基和(hé)熱塑性樹脂基;按無機非金屬材料類型可以分為玻璃基、陶瓷基、水泥基和碳基;按陶瓷種類分又有(yǒu)氧化(huà)鋁基(jī)、氧化鋯基、石英玻璃基等;按金屬種類可以分(fèn)為鋁基、銅基、鎂基和鈦基等。

按增強體類型(xíng)分類

按增(zēng)強體的(de)幾何形狀可以分為(wéi)顆粒增強型、纖維增強型和板狀複合材料三大類;按顆粒尺寸的大小又可分為彌散增強型和顆粒增強型兩類;按增強纖(xiān)維的長度可以分為連(lián)續纖維增(zēng)強型和非連續增(zēng)強型兩大類;而按非(fēi)連續纖維的長短又(yòu)有短纖維(wéi)增強型和晶須增強型之分;按短纖維在複合材料中的排(pái)列方式又有隨機(jī)排列和定向(xiàng)排列之分;按纖維的種類可以分為玻璃纖維增強、碳纖維增強(qiáng)、芳綸纖維(wéi)增強、氧化鋁纖維增(zēng)強、氧化鋯纖維增強、石英(yīng)纖維增強、鈦酸鉀纖(xiān)維增強和金屬絲增強等(děng);而按金屬絲的種類又可分為鎢絲、鋁絲、不鏽鋼絲等;按層壓板增強材料的(de)不(bú)同可(kě)以分為紙纖維層壓板、布纖維層(céng)壓板、木質纖維層壓板、石棉纖維層壓板等。

航空(kōng)複合材料行(háng)業特性

1.輕(qīng)質高(gāo)強(qiáng)、高溫耐蝕

航空產品特殊的工作環境對航空複合材料(liào)提出“輕質高強(qiáng)、高溫耐蝕”的特殊要求。航空工業有一句口號叫做“為每一(yī)克減重而奮(fèn)鬥”,反映了減重對於航空產品的重大經濟意義。而且材料減重對飛機減重的貢獻也越來越大,所以輕質高強是(shì)航空複合材料(liào)必須滿足(zú)的首要性能要求。“高溫耐(nài)蝕”的“高溫”是(shì)指航空(kōng)複合材(cái)料要(yào)能耐受較高的工作溫(wēn)度。對於機身材(cái)料,氣動力加(jiā)熱效應使機身表麵(miàn)溫度升高,需要結構材料(liào)具有好的高溫強度;對於發動機材料,要求渦輪盤和(hé)渦輪葉片材料要有好的高(gāo)溫(wēn)強度和耐高溫(wēn)腐蝕性能。“耐蝕”是指航空複合(hé)材料要有優良的抗腐(fǔ)蝕,主要(yào)是指抗應力腐蝕、腐蝕疲勞的能力。

2.高的質量要求

航空(kōng)器是技術密集、高集成度的複雜產品,隻有采用質地優(yōu)良的航空複(fù)合材料才能製造出安全(quán)可靠、性能優良(liáng)的飛機和發動機。航空產品的多(duō)樣性和小批量生產,導致了航空複合材(cái)料研製(zhì)和生產上的多品種、多規格(gé)、小批量、技(jì)術質量要求高(gāo)等特點。

3.低成本航空複合材料

新型號的先進飛(fēi)機價格不斷攀升,航空技術領先的國家和地區都(dōu)先後對航空產品提出了“買得起”的要求。而材料(liào)在航空產品的成本和(hé)價格構成中占有相當份額,所以科學地(dì)選材和努力發展(zhǎn)低成本材料技術是航空複合材料發展的重要方向。


Print  |  Close