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碳纤维:低空飞行器轻量化关键材料,核心龙头厂商全梳理

作者:乐晴行业观察

当前低空经济产业进程全面加速,推动产业链上游的原材料和零部件企业协同高速发展。

减轻结构重量对于无人机和飞行汽车(eVTOL)等低空飞机器十分重要。

当前在飞行器制造方面,材料工艺正朝着轻量化方向发展。碳纤维复合材料性能突出,具有高强度、轻质、耐腐蚀和耐高低温等特性,在航空航天和交通运输等领域具有广泛应用前景。

碳纤维:低空飞行器轻量化关键材料,核心龙头厂商全梳理

飞行汽车领域对碳纤维的需求明确,eVTOL中90%以上的复合材料将是碳纤维,其余10%的复合材料以保护膜的形式使用玻璃纤维增强材料。

据罗兰贝格的报告《城市空中交通—一种新交通方式的兴起》预测,到2025年全球飞行汽车数量将达到3,000辆,到2050年将激增至98,000辆。预计小丝束碳纤维到2050年需求量为29.4万吨,市场空间将扩大至28.1亿元人民币。

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碳纤维:低空飞行器轻量化关键材料,核心龙头厂商全梳理

碳纤维材料行业概览

碳纤维复合材料,主要由碳纤维与树脂、金属、陶瓷或橡胶等基材混合制成,其具有比强度高(轻质且坚固)和比模量高(单位密度下的弹性模量出众)的显著特点。

当前碳纤维复合材料的应用以及规模化是飞行器降成本方式之一。

碳纤维:低空飞行器轻量化关键材料,核心龙头厂商全梳理

资料来源:公开资料

碳纤维可查分为小丝束与大丝束,丝束数量小于24K (1K为一束有1000根丝)的碳纤维称为小丝束,主要用于国防军工、航空航天等高端技术领域,也被为“宇航级材料”。

24K 及以上的为大丝束主要应用于民用领域,其成本低但是生产控制难度大,被称为“工业级材料”。

碳纤维的生产工艺流程相当复杂,长期被海外厂商主导。

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日本率先实现了PAN基碳纤维的连续化制备并逐步将其产业化,美国紧随日本之后,成为世界上少数几个掌握碳纤维生产技术的发达国家之一,同时也是全球最大的PAN基碳纤维消费国。

全球范围内大丝束碳纤维生产技术长期以来仅被日本、美国等少数几个国家所掌握,国外代表厂商包括美国Zoltek和德国SGL两家公司。

国内布局大丝束的厂商主要包括上海石化、吉林化纤、宝武碳业、兰州蓝星、新创碳谷等。

全球碳纤维小丝束产能主要集中在日本企业,如日本东丽、日本东邦和日本三菱,合计占据了约50%的市场份额。

大陆的小丝束碳纤维产业已经具备了一定的基础。代表厂商包括 光威复材、中复神鹰等,其产品性能正在逐渐接近甚至达到国际领先企业如日本东丽的水平。

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中复神鹰、光威复材和恒神股份的碳纤维产品覆盖了从T300级到T1000级以及M40级别的全系列产品。

光威复材和恒神股份过去以湿法碳纤维为主打产品,近年来已成功突破干喷湿纺工艺技术,相继推出并批量销售T700级、T800级和T1000级的干喷湿纺碳纤维产品;中简科技专注于湿法碳纤维的生产。

国内厂商与日本东丽小丝束碳纤维性能对比:

碳纤维:低空飞行器轻量化关键材料,核心龙头厂商全梳理

资料来源:中复神鹰

目前,大陆T800级别的碳纤维材料体系已趋于完善,已经开始小批量供货。

当前大陆军队的主力机型以二代和三代机为主,航空复合材料的用量相对较低。随着国产碳纤维技术的重大突破用量将大幅提升。

自2018年以来,=大陆碳纤维行业进入了快速发展阶段,进口碳纤维的部分市场有望加速被国产替代产品所取代。

eVTOL主机领先厂商亿航智能在机身结构中采用了环氧基碳纤维复合材料和航空铝合金;峰飞航空的eVTOL产品中90%的材料都是碳纤维;安泰科技参股公司安泰复材为相关企业提供eVTOL复合材料机身结构的制造和装配服务。#低空经济##碳纤维##飞行器##飞行汽车##科技##财经##航空#

碳纤维及轻量化部分代表厂商梳理:

碳纤维:低空飞行器轻量化关键材料,核心龙头厂商全梳理

资料来源:国联证券

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