航空材料在航空工业的发展中占有极其重要的地位。随着我国航空工业的发展进入快车道,各类新材料、新工艺迭代升级加速,进一步推动了整个航空产业的可持续发展。
航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。航空材料是研制生产航空产品的物质保障,也是使航空产品达到人们期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。
由于航空材料的基础地位,以及其对航空产品贡献率的不断提高,航空材料与航空发动机、信息技术成为并列的三大航空关键技术之一,也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。
根据使用对象的不同,航空材料可以被划分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料以及航天器材料等。此外,也可以根据材料的化学成分进行分类,这包括了金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。
航空材料行业现状
航空材料在航空工业的发展中占有极其重要的地位。随着我国航空工业的发展进入快车道,各类新材料、新工艺迭代升级加速,进一步推动了整个航空产业的可持续发展。中国有300多家航空材料研发和制造企业。涵盖了航空材料的三大门类:金属材料(如铝、钛、钢、高温合金等)、非金属制品(如陶瓷玻璃、涂料、胶粘剂等)和复合材料,随着我国民机产业的快速发展,航空材料市场的需求量也在迅速增长,规模巨大。
复合材料在多种材料上取长补短,产生协同效应,尤其是碳纤维复合材料,具有比强度和比刚度高、性能可设计、易于整体成型等诸多优异特性,相比常规金属结构减重25%到30%,广泛应用于飞机的机体、主翼、尾翼、机架、蒙皮及刹车片等部分,凭借优异的强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等特性,对钢、铝、合金有较强的替代性,主要起到减重作用。
根据中研普华产业研究院发布的《2024-2029年航空材料产业现状及未来发展趋势分析报告》显示:
提升航空材料的供给水平不仅是先进制造业迅猛发展和制造强国建设的坚实基石,更是推动整个国家工业体系升级的关键所在。近年来,我国政府在新材料领域密集出台了一系列重大政策,这些政策不仅为新材料产业的结构调整指明了方向,也为制造业的转型升级注入了强大动力,开辟了广阔空间。
目前,经过航空材料领域各方的共同努力和持续投入,我国已经建立起相对完善的航空材料研制技术体系和批量生产能力,基本实现了主要航空装备关键材料的自主供给。然而,在国产材料装机比例、民用飞机材料生产企业的生产质量管控以及适航审定认知等方面,与国际先进水平相比仍存在一定的差距。
材料技术在航空装备发展历程中起着先导性和基础性作用,是仅次于航空动力系统、保证航空装备发展的第二大关键技术。航空装备的发展要求使用强度更高、更轻、更耐用、高性能及多功能、低成本、复合化的材料,从而带动了航空材料的发展。而新材料的出现,又为飞机设计提供了更广阔的选材空间和设计基础,促进了新一代飞机问世。
从国内航空市场的视角来看,2022年12月,中国商飞公司将首架C919大型客机交付给中国东方航空,这一重大事件标志着国产大飞机商业化的序幕正式拉开,国内大飞机产业链正处于蓄势待发的关键阶段。
从国际民航业的角度来观察,《中国商飞市场预测年报(2021-2040)》预测:在接下来的20年里,全球旅客周转量将以每年3.9%的速度稳步增长。预计全球将交付超过41,429架新飞机,总价值约为6.1万亿美元(以2020年的目录价格作为基准),以替换和支持现有机队的发展。这一趋势预示着国际民航业的未来发展将推动民航飞机制造业的持续增长和转型。同时,随着国产大飞机需求的不断上升,这也为国内先进的航空复合材料产业带来了宝贵的发展机遇。
此外,出于自主创新和降低制造维修成本的需求迫切,未来几年内民用航空材料将逐步开展国产化替代工作,对国产航空材料需求也将大幅增长,中国的航空零部件厂商的工艺和技术水平不断提高,质量稳定、及时交付率高。
随着新一代航空发动机的研制步伐加快,更多的航空新材料得以应用。新材料应用研究工作需要进行大量的验证试验,前期研发投入大,验证周期长,产业化难度大。从国内以往经验来看,一种新材料从研制到成熟应用基本上需要经历10年以上的研制周期。这需要企业不断加大研发投入。
未来航空发动机等高端装备对航空材料提出了高综合性能、结构功能一体化、结构整体化、低成本控制等要求。随着复合材料、铝锂合金等轻质材料的发展,现有难变形材料存在未来被上述材料替代的风险。这需要企业加大研发力度,针对新材料研究更先进的成型技术,迎接未来新的变革。
在激烈的市场竞争中,企业及投资者能否做出适时有效的市场决策是制胜的关键。报告准确把握行业未被满足的市场需求和趋势,有效规避行业投资风险,更有效率地巩固或者拓展相应的战略性目标市场,牢牢把握行业竞争的主动权。
更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2024-2029年航空材料产业现状及未来发展趋势分析报告》。
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2024-2029年航空材料产业现状及未来发展趋势分析报告
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