根據(jù)報(bào)告顯示,2023年全球航空航天領(lǐng)域的碳纖維復(fù)合材料中間材料市場規(guī)模為 146 億美元,預(yù)計(jì)到 2033 年將達(dá)到 500 億美元,從 2024 年到 2033 年以 13.3% 的年復(fù)合增長率增長;包括航空航天領(lǐng)域?qū)p量化材料的迫切需求等因素,正推動碳纖維復(fù)合材料中間材料市場迎來爆發(fā)式增長。民用航空和軍用飛機(jī)產(chǎn)量的提升進(jìn)一步強(qiáng)化了該趨勢。
航空航天用碳纖維復(fù)合材料是指將碳纖維與環(huán)氧樹脂或熱塑性塑料等聚合物基體結(jié)合制成的先進(jìn)材料。碳纖維復(fù)合材料因其卓越的強(qiáng)度重量比和耐久性等革命性的性能優(yōu)勢,已成為現(xiàn)代航空器不可或缺的"骨骼材料":從承載主翼到機(jī)身框架,從垂尾結(jié)構(gòu)到發(fā)動機(jī)部件,其應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)展。在波音787和空客A350等新一代機(jī)型中,碳纖維復(fù)合材料占比已超過50%,助力整機(jī)減重20%以上,燃油效率提升達(dá)25%。此外,該材料在起落架艙門、內(nèi)飾板件等次承力結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,持續(xù)推動著飛機(jī)性能的全面升級。
由于提高燃油效率和減少溫室氣體排放的必要性,航空航天產(chǎn)業(yè)對輕質(zhì)材料的需求不斷增加,這成為碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)大推動力。這些復(fù)合材料取代了更重的金屬,實(shí)現(xiàn)了顯著的燃油節(jié)省和運(yùn)營成本降低。此外,民用和軍用飛機(jī)生產(chǎn)的增長進(jìn)一步提升了市場。自動纖維鋪放(AFP)、樹脂傳遞成型(RTM)、3D打印等技術(shù)的進(jìn)步提高了制造效率,降低了成本,使碳纖維復(fù)合材料對航空航天應(yīng)用更具吸引力。
然而,航空航天市場中碳纖維復(fù)合材料中間材料的增長受到一些因素的抑制。高昂的原材料成本、能源密集型工藝以及對特殊勞動力和設(shè)備的需求導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下,使得廣泛采用這些復(fù)合材料在經(jīng)濟(jì)上較為困難。此外,需要高精度和先進(jìn)工程技術(shù)的復(fù)雜制造工藝進(jìn)一步增加了成本和生產(chǎn)周期。
從產(chǎn)品類型來看,預(yù)浸料持續(xù)領(lǐng)跑,顆粒料增速亮眼。預(yù)浸料細(xì)分市場在 2023 年占據(jù)了碳纖維復(fù)合材料中間材料市場超過四分之一的份額,在預(yù)測期內(nèi)也將保持其主導(dǎo)地位。預(yù)浸料在航空航天領(lǐng)域至關(guān)重要,因其具有高比強(qiáng)度,有助于提高燃油效率并降低排放。該市場受對更輕材料的需求、自動化制造(自動鋪帶、自動纖維鋪放)的應(yīng)用以及可回收熱塑性預(yù)浸料的開發(fā)驅(qū)動,這些都支持更快、更可持續(xù)的生產(chǎn)周期。電動和混動飛機(jī)的興趣增加也提升了對輕質(zhì)、高強(qiáng)度部件的預(yù)浸料需求。此外,航空航天產(chǎn)業(yè)向新興市場的擴(kuò)張為新的供應(yīng)鏈和合作伙伴關(guān)系創(chuàng)造了機(jī)會,從而促進(jìn)了預(yù)浸料制造的可持續(xù)增長。
數(shù)據(jù)顯示,顆粒細(xì)分市場在 2023 年貢獻(xiàn)了 15.0% 的年復(fù)合增長率。碳纖維增強(qiáng)聚合物顆粒因其易于處理和與注塑成型的兼容性,在大批量制造中越來越受歡迎,主要應(yīng)用于汽車、消費(fèi)電子和航空航天領(lǐng)域,特別是用于輕質(zhì)、耐用的飛機(jī)內(nèi)飾部件。航空航天行業(yè)對高效、成本效益生產(chǎn)方法的關(guān)注以及增材制造的興起正在推動對這些顆粒的需求。新興航空航天市場進(jìn)一步增強(qiáng)了這些多功能、成本效益材料的增長潛力。
從結(jié)構(gòu)材料來看,碳纖維復(fù)合材料主承力結(jié)構(gòu)占比近六成。主結(jié)構(gòu)細(xì)分市場在 2023 年占據(jù)了航空航天碳纖維復(fù)合材料中間材料市場的59%份額,預(yù)計(jì)在預(yù)測期內(nèi)將保持其主導(dǎo)地位。主結(jié)構(gòu)中對碳纖維復(fù)合材料的需求是由提高燃油效率、減少排放以及全球航空業(yè)增長(尤其是在新興市場)推動的。輕質(zhì)碳纖維材料幫助航空公司滿足環(huán)境法規(guī),并且非常適合需要高強(qiáng)度、低重量的大型飛機(jī)。技術(shù)進(jìn)步正在降低生產(chǎn)成本,使復(fù)合材料更易于獲取。未來主要機(jī)會在于開發(fā)更強(qiáng)、更具成本效益的復(fù)合材料和混合材料,以增強(qiáng)抗沖擊性和熱穩(wěn)定性。此外,航空航天領(lǐng)域增材制造的興起支持了在 3D 打印部件中整合碳纖維復(fù)合材料,這有助于提升性能并降低成本。
從基體類型來看,碳基復(fù)合材料強(qiáng)勢領(lǐng)航。碳基復(fù)合材料細(xì)分市場在 2023 年占據(jù)了航空航天碳纖維復(fù)合材料中間材料市場38%份額,預(yù)計(jì)在預(yù)測期內(nèi)將保持其主導(dǎo)地位。航空航天領(lǐng)域的碳基復(fù)合材料細(xì)分市場因在極端溫度應(yīng)用(如剎車盤、火箭噴嘴和再入大氣層飛行器保護(hù)系統(tǒng))中的使用而增長。碳 -碳(C/C)復(fù)合材料因其低密度、熱導(dǎo)率和抗沖擊性而備受推崇,對高超音速飛行器和推進(jìn)系統(tǒng)越來越重要。
從應(yīng)用領(lǐng)域來看,商用飛機(jī)占據(jù)主導(dǎo)地位。商用飛機(jī)細(xì)分市場在 2023 年占據(jù)了航空航天碳纖維復(fù)合材料中間材料市場超過三分之一的份額。商用飛機(jī)行業(yè)越來越多地采用碳纖維復(fù)合材料來制造燃油效率高、輕質(zhì)且環(huán)保的飛機(jī)。受新興市場航空旅行需求增長的驅(qū)動,航空公司正在擴(kuò)充像波音 787 和空客 A350 這樣的飛機(jī)機(jī)隊(duì),這些飛機(jī)使用復(fù)合材料來減輕重量并減少 20% - 30% 的燃油消耗。復(fù)合材料制造的創(chuàng)新,如自動纖維鋪放和可回收材料,為碳纖維復(fù)合材料市場提供了增長機(jī)會,預(yù)計(jì)該市場到 2028 年將顯著擴(kuò)張。
從全球區(qū)域來看,北美在 2023 年占據(jù)了市場超過五分之二的份額,北美航空航天領(lǐng)域(由美國引領(lǐng))由于對燃油效率高和輕質(zhì)飛機(jī)的需求,碳纖維復(fù)合材料發(fā)展迅速。像波音和洛克希德?馬丁這樣的主要參與者在碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域推動創(chuàng)新,得益于政府國防支出以及自動纖維鋪放(AFP)技術(shù)等進(jìn)展。美國國防部在 2023 年為航空航天領(lǐng)域提供的 7000 億美元資金凸顯了復(fù)合材料(特別是軍用應(yīng)用)的戰(zhàn)略價(jià)值。

English
簡體中文