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碳纖維復(fù)合材料(CFRP)在飛行汽車領(lǐng)域的運用和市場前景
2025-12-25
一,低空經(jīng)濟未來幾年都是市場的核心板塊 今年的低空經(jīng)濟類似幾年前的新能源板塊,政府工作報告列入未來重點發(fā)展產(chǎn)業(yè),前景市場無限廣闊,有豐富的想象空間,有很好的故事可講,而且現(xiàn)在已經(jīng)看到了效益??梢哉f今年就是低空經(jīng)濟的元年! 目前,無人機、eVTOL等硬件產(chǎn)業(yè)鏈以及空管系統(tǒng)正在逐步商業(yè)化落地。
碳纖維屬于輕量化無機材料,在航空航天、建筑、能源、汽車等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。 二,CFRP結(jié)構(gòu)與特性 碳纖維增強樹脂復(fù)合材料(CFRP)是由碳纖維和樹脂基材組成,其中碳纖維的形式有短切纖維、各種紗、各種紡織物,樹脂基材是以一種樹脂為基礎(chǔ),在其中分別加入固化劑、催化劑、增塑劑和一些特殊功能顆粒,組成的高分子混合物。增強體碳纖維主要承受外力。而模量高、強度低的基材樹脂固定纖維、維持形狀,轉(zhuǎn)遞外力。兩者優(yōu)勢互補、強弱搭配、得益相彰,可滿足飛機受力結(jié)構(gòu)件的要求。 碳纖維復(fù)合材料(CFRP)在飛行汽車領(lǐng)域的運用前景非常廣闊,主要得益于其出色的物理性能和輕量化優(yōu)勢。 1. 碳纖維復(fù)合材料具有低密度和高強度的特點,這使得它們在飛行汽車的輕量化設(shè)計中扮演著重要角色。輕量化對于提高飛行效率、增加載荷能力和延長續(xù)航時間至關(guān)重要。 2. 碳纖維復(fù)合材料的拉伸模量和強度遠高于傳統(tǒng)金屬材料,這為飛行汽車的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性提供了保障。 3. 碳纖維復(fù)合材料具有良好的耐疲勞性能,這對于飛行汽車在頻繁起降和長時間運行中保持性能至關(guān)重要。 4. 碳纖維復(fù)合材料不受腐蝕影響,這使得它們適合于飛行汽車在各種惡劣天氣條件下的應(yīng)用。 5. 碳纖維復(fù)合材料可以通過不同的制造工藝定制成各種形狀和結(jié)構(gòu),這為飛行汽車的設(shè)計提供了靈活性。 6. 隨著碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的進步和成本的降低,碳纖維復(fù)合材料在飛行汽車中的經(jīng)濟性越來越受到重視。 7. 碳纖維復(fù)合材料能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件,包括高濕度、高溫等,這對于飛行汽車在多變的氣候條件下運行非常重要。
8. 根據(jù)市場研究,飛行汽車市場預(yù)計將在未來幾十年內(nèi)實現(xiàn)顯著增長,這將帶動碳纖維復(fù)合材料需求的增加。 三,eVTOL碳纖維復(fù)合材料使用分析 eVTOL復(fù)合材料使用拆解 使用比例:eVTOL復(fù)合材料使用量占所有材料使用量的比例超過70%。 使用分布:根據(jù) Stratview Research 的數(shù)據(jù),任何 eVTOL 項目中使用的復(fù)合材料中,約有75-80%將用于結(jié)構(gòu)部件和推進系統(tǒng),其次是梁、座椅 結(jié)構(gòu)等內(nèi)部應(yīng)用,占12-14%。電池系統(tǒng)、航空電子設(shè)備和其他小型應(yīng)用組合起來將占剩余的8-12%。 使用種類:eVTOL中90%以上的復(fù)合材料將是碳纖維,其余10%的復(fù)合材料以保護膜的形式使用玻璃纖維增強材料。 eVTOL市場空間測算(2024-2030年)假設(shè)說明 ◥ 我們將eVTOL使用場景分為短途定期載客飛行、觀光旅游、企業(yè)和私人包機、醫(yī)療轉(zhuǎn)運、載物五種,測算假設(shè)說明如下: 數(shù)量假設(shè):短途定期載客飛行(1.2萬架)、觀光旅游(中性0.49萬架)、企業(yè)和私人包機(0.26萬架)、醫(yī)療轉(zhuǎn)運(476架)、載物(0.7萬架)。 短途定期載客飛行:參考《客運eVTOL應(yīng)用與市場白皮書》截止于 2022 年,全國具有 4000 輛以上出租車的城市共計34個,共約40萬輛,全國網(wǎng)約車運輸證 203 萬本,至 2030 年第一階段末期,根據(jù)《中國網(wǎng)約車市場分析報告 2019》(易觀千帆發(fā)布),2018年網(wǎng)約車中專車交易占比為20%,假設(shè)全國eVTOL定班載客飛行運輸量若達到出租車/ 網(wǎng)約車量的 0.5%,則需要eVTOL1.2萬架。 觀光旅游:參考《中國旅游景區(qū)發(fā)展報告 (2019-2020)》,備注:自然生態(tài)類景區(qū)4507,歷史文化類4123,現(xiàn)代游樂類1975,其他類型1797,假設(shè)潛在可應(yīng)用景區(qū)約6500,假設(shè)至2030年,分樂觀/中性/悲觀情景eVTOL滲透率為20%/15%/10%,假設(shè)每個景區(qū)配備5架,則中性情景下則需要eVTOL0.49萬架。 企業(yè)和私人包機:參考《客運eVTOL應(yīng)用與市場白皮書》,根據(jù) 2021 年《胡潤財富報告》,中國家庭總財富達到 600 萬以上的家庭約500萬個,假設(shè)其中20%的家庭每兩個 月使用一次航行距離在150公里左右的出行服務(wù),年度出行量為600萬次。假設(shè)到2030年,eVTOL能夠獲取其中15% 的市場,即為90萬次,以每架eVTOL每年可以提供350次包機 服務(wù)計算,則需要超過2570架。 醫(yī)療轉(zhuǎn)運:參考《客運eVTOL應(yīng)用與市場白皮書》,2020年日本人口每百萬人口擁有約 0.42 架。假設(shè)中國航空醫(yī)療救援能力在 2030 年達到日本 2020 年水平,按人均比例 簡單推算,將需要約 595 架醫(yī)療救援飛機,假設(shè)eVTOL為滲透率80%,則需要超過476架. 載物:2023公路貨運量403億噸,假設(shè)每年增長3%,則30年為496億噸,《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實施方案(2024-2030)》27年實現(xiàn)物流配送實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,聚焦無人機 “干-支-末”物流配送需求,在長三角、粵港澳、川渝、內(nèi)蒙古、陜西、新疆等重點地區(qū),鼓勵開展無人機城際運輸及末端配送應(yīng)用示范假設(shè)2030年載物eVTOL滲透率為 0.01%,參考峰飛凱瑞鷗最大載荷達500公斤,載物eVTOL平均載荷假設(shè)為400公斤,每天運輸次數(shù)6次,一年運行300天,則需要載物eVTOL0.7萬架。 價格假設(shè):旅游場景eVTOL價格參考億航能EH216-S適當下浮假設(shè)200萬元/架,載物eVTOL價格假設(shè)為500萬元/架,短途定期載客飛行、企業(yè)和私人包機、、醫(yī)療轉(zhuǎn)運大型載人 eVTOL假設(shè)為載物eVTOL價格的1.5倍,即750萬元/架。
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