全球航空航天復(fù)合材料應(yīng)用發(fā)展趨勢與展望
日期:2026-05-08
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全球市場的發(fā)展趨勢如下圖:2025年對碳纖維的需求量為30,000噸。

波音與空客的官方網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示:2025年空客交付了793架,比2024年的766架增長了4%,其中復(fù)材飛機(jī)A350交付了57架,與2024年的57架持平;2025波音交付了600架,對比2024年的348架增長了72%,其中復(fù)材飛機(jī)B787交付88架,對比2024年的51架,增長了72.5%。復(fù)合材料與飛機(jī)的交付有一定延時,從主要商用復(fù)材的供應(yīng)商-日本東麗及美國赫氏的年報可以窺見航空航天軍工復(fù)材2025年的狀況:東麗的2026財(cái)年前三季度(從2025年4月到2025年12月)的航空航天業(yè)務(wù)同比增長了4%;赫氏2025年受全行業(yè)供應(yīng)鏈中斷影響,商用航空客戶暫緩提升飛機(jī)產(chǎn)能,其中空客A350項(xiàng)目(赫氏最大的合作項(xiàng)目)受影響尤為明顯,渠道去庫存現(xiàn)象也因此出現(xiàn),拖累了公司2025年的銷售額和利潤率。從這些數(shù)據(jù)上,可以判斷出:國際商用航空對復(fù)材的需求,依然在復(fù)蘇中。

碳纖維商業(yè)航天的機(jī)會:
2025年底商業(yè)航天爆出大新聞:國際電信聯(lián)盟(ITU)官網(wǎng)顯示,我國正式向ITU提交新增20.3萬顆衛(wèi)星的頻率與軌道資源申請,今年年初,SPACX向美國聯(lián)邦通訊委員會申請了100萬顆衛(wèi)星,主要用于太空算力與數(shù)據(jù)中心。這迅速點(diǎn)燃了社會及行業(yè)對商業(yè)航天市場的高度關(guān)注。商業(yè)航天主要包括:運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、載人飛船、空間站及深空探測器等,我們主要討論火箭及衛(wèi)星的碳纖維機(jī)會。衛(wèi)星與運(yùn)載火箭在太空環(huán)境中運(yùn)行,需承受-270℃至1,000℃以上的極端溫差、強(qiáng)宇宙輻射、微隕石撞擊等多重考驗(yàn),同時還需要通過輕量化設(shè)計(jì)降低發(fā)射成本、提升在軌壽命。碳纖維復(fù)合材料,憑借卓越的比強(qiáng)度、比模量、可設(shè)計(jì)性和良好的熱穩(wěn)定性,已成為航天器主承力結(jié)構(gòu)的首選材料。
運(yùn)載火箭的碳纖維復(fù)合材料主要用于:(1)箭體結(jié)構(gòu):包括整流罩、級間段艙體、錐形尾艙及適配器等。
(2)發(fā)動機(jī)系統(tǒng):用于制造發(fā)動機(jī)殼體、燃燒室、噴管擴(kuò)散段及喉襯等。這些部位對材料的耐高溫、耐燒蝕和高比剛度要求極高。
(3)壓力容器:用于儲存高壓氣體(如氦氣)的復(fù)合材料壓力容器。運(yùn)載火箭主要采用T700-T1100等高強(qiáng)碳纖維,運(yùn)載火箭的碳纖維需求量比較難以估算:各家對使用不銹鋼與碳纖維復(fù)合材料有不同的觀點(diǎn),各家火箭的結(jié)構(gòu)重量不一樣,重復(fù)使用次數(shù)也不一樣,單次發(fā)射運(yùn)載衛(wèi)星數(shù)量也不一樣,到2030年,國內(nèi)估計(jì)有1,000噸/年的高強(qiáng)碳纖維需求量,全球范圍,這個數(shù)量會翻5倍,達(dá)到5,000噸的市場需求。
衛(wèi)星的碳纖維復(fù)合材料主要用于:
(1)主承力結(jié)構(gòu),如中心承力筒、結(jié)構(gòu)艙板等衛(wèi)星本體結(jié)構(gòu);
(2)高精度尺寸穩(wěn)定性結(jié)構(gòu),包括光學(xué)平臺、精密桁架、對地觀測相機(jī)鏡筒及天線反射面等;
(3)大型艙外部件,如太陽翼基板與支架、天線骨架等;
(4)艙內(nèi)功能件,如壓力容器、設(shè)備連接支架等。衛(wèi)星領(lǐng)域主要選用高模碳纖維(MJ系列),以滿足剛度要求。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先必須滿足發(fā)射階段的剛度要求,以抵御火箭飛行中產(chǎn)生的巨大動態(tài)載荷,避免星箭耦合振動引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞,因此衛(wèi)星制造領(lǐng)域主要選用高模量碳纖維牌號(M40J、M55J等)。按照單顆衛(wèi)星總重量的10%估算碳纖維用量,大約需要70-100公斤碳纖維,根據(jù)航天發(fā)射機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2030年,要實(shí)現(xiàn)8,000-10,000顆/年的衛(wèi)星發(fā)射,形成每年大約560-1,000噸高模碳纖維的國內(nèi)市場。全球范圍,這個數(shù)量會翻5倍,形成大約3,000-5,000噸市場需求。
來源:林剛《2025全球碳纖維復(fù)合材料市場報告》