用量占比超90%，碳纖維復合材料成打造eVTOL首選

電子發燒友網報道（文/吳子鵬）根據 Stratview Research 的數據，任何eVTOL項目使用的復合材料中，約有75%-80%將用于結構部件和推進系統；其次是梁、座椅結構等內部應用，占12%-14%；電池系統、航空電子設備和其他小型應用組合起來將占剩余的8%-12%。而在材料類別上，eVTOL所使用的復合材料中90%以上是碳纖維，從價值量來看，碳纖維復合材料將占整個eVTOL制造成本的4%左右。

此前，霍尼韋爾公司預測稱，預計2030全球eVTOL達1200億美金，中國飛行汽車市場占比超過30%，預計達3000億人民幣，按照4%價值量占比，eVTOL碳纖維材料市場大約120億人民幣。

目前，國內多數碳纖維供應商產品應用于新能源、工業、消費領域較多，但在eVTOL碳纖維材料賽道也已經形成了一定的產業力量。

碳纖維復合材料為何受到青睞？

碳纖維是一種含碳量超過90%的微晶石墨材料纖維，由有機纖維（尤其是聚丙烯腈纖維）經過碳化及石墨化處理制得。與傳統的工業金屬材料如鈦合金相比，樹脂基碳纖維在模量和強度方面表現更為出色。其強度設計可達到甚至超過高強鋼的水平。碳纖維是eVTOL機身結構的主要材料，具有質量輕、強度大，兼具抗疲勞、耐腐蝕等特點，將碳纖維復合材料用于打造eVTOL，能夠幫助機身整體重量減少30%-40%。

分析人士認為，未來幾年eVTOL是碳纖維復合材料的絕對增量市場，這種輕量化材料主要用于框架、翼面、螺旋槳等部件。國內當前頭部eVTOL 制造商億航智能、小鵬匯天、峰飛航空等公司公布的設計方案來看，機身結構均采用碳纖維復材。碳纖維不僅可提高eVTOL的性能及搭載能力，還改善了續航里程。

據悉，單臺eVTOL對碳纖維需求在100-400kg之間，有望拉動千噸級需求。目前，在碳纖維復合材料市場，樹脂基復合材料（CFRP）最為常見，占據了市場份額的90%以上，除了航空航天，體育用品也多有采用。

碳纖維產品鏈共分為三個環節，包括上游的生產設備、原絲生產，中游的中間體制造、碳纖維制品生產，以及下游的市場應用，完整產業鏈涵蓋了從原油起始到終端應用的全部制造流程。

國產碳纖維廠商發展迅猛

制備高性能碳纖維的關鍵在于高質量的PAN原絲，它是碳纖維的前驅體，屬于一種核心技術。當前，在碳纖維的核心技術環節，依然是以日美廠商為主導。在產能方面，日本東麗高居榜首。

統計數據顯示，當前日本東麗在全球碳纖維市場的份額占比約為42%，其中小絲束碳纖維占比17%，大絲束占比25%。根據日本東麗發布的2023-2025年管理戰略，目前碳纖維是日本東麗第三大業務，僅次于纖維與紡織品和高性能化學品，貢獻了2820億日元（20億美元）。該公司計劃到2025年將碳纖維業務規模進一步提升30%。

不過，近幾年國內碳纖維產能也在快速增長，出現了光威復材、中簡科技、吉林化纖、中復神鷹、上海石化、吉林碳谷、博云新材等代表廠商。

光威復材是國內碳纖維材料龍頭企業。此前，光威復材在投資平臺表示，該公司作為碳纖維領域的主力供應商，有著貨架式的碳纖維產品體系以及預浸料、復合材料制部件的專業配套能力，能夠滿足各種低空飛行器對碳纖維的力學性能、功能，以及經濟性目標追求和配套要求，比如該公司有已經通過大飛機PCD適航認證并且有著成熟生產控制和應用體系的T300級，有在無人機上已經得到廣泛使用的T700S級，還有在部分結構可能會用到的、在國內相對更成熟穩定的M40J級，如有特殊要求我們還有更先進的T800級和M55J級可供選擇。

中簡科技也是國內碳纖維材料的龍頭，該公司主要批量生產的 ZT7 系列碳纖維拉伸模量甚至均高于國際碳纖維龍頭廠商日本東麗。中簡科技長期卡位于航空航天領域，材料性能國際先進，優勢顯著。

另外，吉林化纖是國內粘膠長絲龍頭廠商，打造了原絲、碳纖維、復材的碳纖維產業鏈；中復神鷹是集碳纖維及其復合材料研發、生產、銷售為一體的國家高新技術企業，系統掌握了T700級、T800級、M30級、M35級千噸級技術以及T1000級、M40級百噸級技術；國內碳纖維設備主要生產商，其他包括機器人裝備、光伏設備、建筑設備、輕紡設備等。

相信隨著國內各省市對低空經濟大力布局，國內的碳纖維產業鏈會愈發成熟。

結語

碳纖維復合材料憑借質量輕、強度大，兼具抗疲勞、耐腐蝕等特點，成為打造eVTOL的首選，隨著eVTOL市場體量提升，國內碳纖維產業鏈將迎來一片巨大的市場藍海。