《交通运输行业eVTOL材料篇：低空+航天双重驱动，碳纤维复材顺势“起飞”》PDF免费下载

一、碳纤维复合材料：eVTOL 的核心适配材料

1. 核心特性与应用价值

• 碳纤维复合材料被称为 “黑色黄金”，具备 “轻量、高强、高模、耐高温、耐腐蚀” 五大核心优势，密度仅 1.6g/cm³，拉伸强度可达 3000-3500MPa，比强度远超结构钢、铝合金等传统材料。
• 适配 eVTOL 核心需求：可实现整机减重 30%-40%，提升 20% 航程，能在 – 70℃至 500℃环境中保持稳定，支持复杂结构一体化设计，满足规模化量产要求。
• 应用占比极高：eVTOL 机体结构中碳纤维复材占比超 90%，主要用于机身、推进系统等核心部件，在整体成本中占比 20%-30%。

2. 分类与选型

• 按力学性能可分为高强型（T 系列）、高模型（M 系列）等，eVTOL 偏好 T700/T800 等高强中模产品；按原丝基体以 PAN 基为主（全球占比 90%）；按丝束规格多选用≤24K 小丝束，保障性能一致性。

二、政策支持：低空 + 航天双重政策红利

1. 碳纤维材料政策

• 形成 “国家战略 – 产业调控 – 技术攻关 – 市场应用” 全链条支持体系，《建材行业稳增长工作方案》《绿色金融支持项目目录》等政策，将碳纤维列为先进材料核心，拓展应用场景并提供融资支持。
• 明确 2025 年碳纤维产能突破 10 万吨 / 年目标，重点支持 T1100 级以上高端产品研发与航空航天、新能源等场景应用。

2. eVTOL 与低空经济政策

• 政策体系覆盖 “法规 – 空域 – 基建 – 金融”，《绿色航空制造业发展纲要》明确 2025 年 eVTOL 试点运行、2027 年商业运营目标；重庆、广州等地出台专项补贴，支持研发与基建建设。
• 2025 年适航标准落地，峰飞航空、亿航智能等企业完成 eVTOL 适航取证，商业化应用加速。

3. 商业航天政策

• 设立商业航天司，出台《推进商业航天高质量安全发展行动计划》，支持低轨卫星星座、可重复火箭建设，科创板为相关企业提供上市通道，激发产业活力。

三、产业链与工艺流程

1. 产业链格局

• 上游：原油→丙烯→丙烯腈（AN）→PAN 原丝；中游：预氧化→碳化→石墨化→表面处理→预浸料；下游：eVTOL、无人机、卫星、风电叶片等应用。
• 国内企业呈现两种模式：中复神鹰等聚焦中上游材料生产，光威复材等实现 “原丝 – 碳丝 – 复材制品” 一体化布局，后者毛利更具优势。

2. 核心工艺流程

• 关键环节包括原丝制备（聚合 + 纺丝）、预氧化（200-300℃空气氛围处理）、碳化（1000-1500℃惰性气体保护）、表面处理 / 上浆、预浸料制备及成型加工（热压罐、RTM、模压等工艺），全流程涉及 3000-5000 个技术控制点。

四、市场供需与竞争格局

1. 需求端：高增长态势明确

• 全球碳纤维需求 2017-2024 年 CAGR 达 9.2%，2024 年达 15.61 万吨；中国需求增速更快，7 年 CAGR 近 20%，2024 年达 8.41 万吨。
• 核心下游：风电叶片（全球占比 28.2%）、体育休闲（18.3%）、航空航天（16.9%），新兴需求来自 eVTOL、无人机、商业航天，成为增长新引擎。

2. 供给端：国产替代与结构分化

• 国内产能快速扩张，2024 年运行产能 15.01 万吨，占全球 48.6%，国产供货率提升至 80%，但存在 “低端过剩、高端紧缺” 矛盾，T300 级产能冗余，T800/T1100 级依赖部分进口。
• 头部企业布局：中复神鹰现有产能 2.85 万吨，扩产 3 万吨高端产品；光威复材聚焦小丝束高端市场，吉林化纤侧重大丝束工业级产品。

五、增量市场空间：低空经济 + 商业航天

1. 低空经济市场

• eVTOL：预计 “十五五” 期间需求量从 500 架增至 2500 架，带动碳纤维复材新增需求 4712 吨，市场规模 85 亿元，单机复材价值量约 125 万元。
• 无人机：消费级与工业级无人机 “十五五” 期间合计带动复材新增需求 8713 吨，市场规模 149 亿元，消费级单机用量 0.125kg，工业级达 17.5kg。

2. 商业航天市场

• 低轨卫星：“十五五” 期间发射量从 1800 颗增至 2200 颗，带动航天级高模复材新增需求 1500 吨，市场规模 134 亿元，单星用量约 150kg。
• 火箭与航天器：可重复火箭、卫星支架等对复材需求旺盛，碳纤维在箭体、整流罩等部件占比达 80%-90%。

六、重点企业布局

• 光威复材：一体化布局，覆盖 eVTOL、无人机及卫星、火箭领域，2024 年航天业务收入 2.64 亿元。
• 中简科技：高端军用为主，ZT7/ZT9 系列供应商业航天，市占率超 70%。
• 中复神鹰：干喷湿纺技术领先，T800/T1000 级量产，切入小鹏、亿航等 eVTOL 供应链。
• 吉林化纤：全球原丝产能第一，低成本大丝束产品拓展无人机与商业火箭市场。

七、风险提示

1. 中低端产能过剩导致市场竞争加剧，高端产品研发投入不足；
2. 原材料价格波动影响成本控制；
3. eVTOL、商业航天等新兴应用商业化落地进度不及预期；
4. 技术迭代与产品认证周期风险。