低空經濟要爆?碳纖維等四類新材料蓄勢待發
政策力挺
6月27日,民航局黨組舉行理論學習中心組第五次集體學習,強調要大力促進低空經濟安全高效和可持續發展,抓緊推進無人駕駛試驗區建設、適航審定能力建設、運營合格證審定、機場設施規劃建設、低空飛行服務保障體系建設等五方面重點工作。
另外,今年兩會期間,“低空經濟”首次被寫入政府工作報告。今年3月,工業和信息化部、科學技術部、財政部、中國民用航空局印發《通用航空裝備創新應用實施方案(2024—2030年)》,提出到2030年,推動低空經濟形成萬億級市場規模。中國民航局積極落實相關規劃,修訂了30余部民航法規,初步建立通用航空標準法規體系,推進建設低空飛行服務保障體系。
國家級低空經濟相關政策(圖片來源:國聯證券)
各地政府紛紛響應國家政策,據相關數據統計,截至2024年5月底,已有29個省區市將“低空經濟”有關內容寫入2024年政府工作報告,包括北京、廣東、安徽、四川、湖南、江西、江蘇、陜西、重慶、云南、海南、山東、河南、山西、內蒙古、遼寧、福建等。目前已有8個省市明確制定了相關產業規模目標。
關鍵材料產業現狀及挑戰
隨著低空經濟的興起,低空飛行器成為推動該領域發展的關鍵技術之一。化工新材料作為低空飛行器研發和制造的基石,其性能直接影響飛行器的安全性、經濟性和環保性。化工新材料在低空飛行器中的應用主要集中在:
1、輕量化材料:如高強度碳纖維,用于減輕飛行器自重,提高外殼機械強度和航程;
2、能源存儲材料:高能量密度的鋰離子電池和正在研發中的新型電池技術,為電動飛行器提供動力;
3、環境適應材料:如聚酰亞胺,抗腐蝕、耐高低溫材料,保證飛行器在復雜環境下的穩定性;
4、智能/通訊材料:如壓電陶瓷、聚四氟乙烯等,用于飛行器的智能控制、提高通訊系統的性能。
高強碳纖維
截至2023年末,全球大約有30家在規模上具有顯著地位的碳纖維制造企業,其中,9家的產能超過萬噸大關,海外企業有5家,而中國企業則占據了其余4家。在2023年,中國的碳纖維總產量約5.5萬噸,與前一年相比增長了14.8%。與此同時,進口量約為1.6萬噸,與去年同期相比顯著下降了45.4%。
中國碳纖維生產企業經過近年來產能的持續擴張已位居前列,如中國吉林化纖和中復神鷹產能分列第二、三位。但行業整體呈現高端嚴重不足、中端成本偏高、低端產能過剩的局面,產品多集中在T300、T700級別,T800及以上級別高性能產品明顯不足,產品質量一致性、批次穩定性、應用工藝性等同世界領先企業仍存差距。
在關鍵輔助材料和設備方面,中國也存在一定的差距。高品質的油劑、上漿劑等配套材料的種類相對較少,而用于復合材料的環氧樹脂性能尚未達到最佳,不能完全實現自主供應。一些關鍵材料品種仍然依賴進口,這限制了中國碳纖維復合材料性能的進一步提升和應用范圍的擴展。
鋰電材料
2023中國鋰電池全年出貨量為885GWh,同比增長達到34%以上。鋰電池四大主材——正極/負極材料、電解液、隔膜的全球產能占比較高,平均達到80%以上,隨著產能近年快速增加,產能利用率有所下降。
當前用于電動航空的電池包括凝聚態電池(寧德時代)、圓柱電池(蔚藍鋰芯、正力新能、國軒高科等)、軟包電池(孚能科技等)、固態電池(欣視界、恩力動力、麻省固能等),電池形狀多樣,多種路線當前并行開發。中長期來看,軟包電池具備高能量密度、高放電性能、和更輕重量的優勢,有望成為低空飛行器電池主流方案。
聚酰亞胺(PI)
PI以其出色的耐熱性能而聞名,它的長期使用溫度范圍寬廣,從-269℃至260℃,是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。PI產品以薄膜、復合材料、泡沫塑料、工程塑料、纖維等形式為主,可應用到電氣絕緣、液晶顯示、汽車醫療、原子能、衛星、微電子、精密機械包裝等眾多領域。從全球市場來看,美國杜邦公司、日本鐘淵化學工業株式會社、日本東麗株式會社、日本宇部興產株式會社和韓國SKC Kolon PI公司等占據了整個行業近80%的產能。
PI行業的技術門檻較高,目前中國PI生產企業產能規模普遍較?。ǘ酁榘賴嵓壯b置),中國約有50家規模大小不等的PI生產企業,總體上生產的產品性能不穩定、精細化程度低、品種少。PI高端產品基本全部被國外企業壟斷,嚴重制約了我國相關產業的發展。國內不少廠商正試圖打破海外巨頭的壟斷,長春高琦、深圳瑞華泰、桂林電科院、江蘇奧神等國內企業在PI薄膜、纖維等領域都取得了較大進展。
聚四氟乙烯(PTFE)
PTFE是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物。2023年中國PTFE總產能為19萬噸/年,產量達11.9萬噸。
當前,中國PTFE產能結構性過剩,2023年產能利用率約為63%,產品仍以注塑級的中低端產品為主。目前,中國PTFE在高端產品,如在半導體領域使用的高純PTFE樹脂、氫能燃料電池和環保領域使用的PTFE薄膜級分散樹脂等方面仍然需要進口,但隨著國內技術進步,進口依賴度正逐漸降低。
來源:證券日報、中國化工信息周刊










































