【复材資訊】多工藝發展齐头并進,树脂基复合材料迎来大發展

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1、碳纤维复合質料成為全世界复合質料市場快速增加的重要鞭策力

复合質料是指由两種或两種以上分歧性子的質料，經由過程成人頻道,物理或化學的法子，在宏觀（微觀）上構成具备新機能的質料。此中，纤维加强复合質料的比强度高、比模量大，質料機能具备可設計性，抗腐化性和历久機能好，抗委靡機能好，是复合材猜中利用最廣、用量最大的一個種别。

按照Markets and markets数据显示，2021年全世界复合質料市場范围為880亿美元，估计2026年可以或许达到1,263亿美元，年复合增加率7.5%。以加强質料劃分，Markets and markets数据显示，碳纤维复合質料市場将以12.4%的年复合增加率從2020年的175亿美元增加至2025年315亿美元。此中，玻璃纤维复合質料仍占据最大的市場份额，2020年市場范围估量為460亿美元，2020-2027年間复合增加率為5.3%，估计2025年将到达600亿美元。

圖表 1 全世界复合質料市場范围展望（加强質料種類）

单元：亿美元

如下遊市場劃分，因為单價较高，航空航天范畴是复合質料制件最大的终端市場，估计将以8.8%的年泡腳包,复合增加率從2021年的379亿美元增加至2026年的579亿美元

圖表 2 全世界复合質料市場范围展望（利用范畴種類）

单元：亿美元

2、树脂基复合質料继续盘踞统治職位地方

按照加强質料的種類，纤维加强复合質料可分為玻璃纤维复合質料、碳纤维复合質料、芳纶纤维复合質料等多個種别。按照基體質料的分歧，则可以分為树脂基、陶瓷基、金属基等。此中树脂基复合質料因密度小、比强度和比模量高、委靡强度高、破损平安特征好、耐腐化機能和耐热性强、介電機能和透電磁波機能好等上风，已成為利用最廣、成长最快的复合質料，在复合材猜中的占比跨越80%。

圖表 3 2021全世界复合質料市場按基體分類

3、中國碳纤维树脂基复合質料市場范围靠近400亿元

据查询拜访显示，受益于下流市場强劲的需求增加，特别2020年中國风電市場的暴發性增加與2021年中國航空、航天與國防兵工市場的亮眼表示，中國碳纤维树脂基复合質料市場范围显現出高速增加的态势，并在将来3-5年将延续連结24.21%的年复合增加率。

圖表 4 2019-2026中國碳纤维树脂基复合質料市場范围展望

单元：亿元

4、多種树脂基复合質料出產工藝知足分歧范畴复合質料利用需求

在纤维與树脂種類肯定后，纤维加强复合質料的機能重要决议于成型工藝。是以，复合質料成型加工工藝是复合質料工業的首要成长根本和前提。复合質料的成型加工工藝可被分為近二十種，此中重要的類型有手糊成型工藝、喷射成型工藝、树脂通報模塑成型（RTM）、袋压法成型、真空灌注成型、热压罐成型、液压釜法成型、树脂浇铸成型、拉挤成型工藝和挤出成型工藝等。

圖表 5 树脂基碳纤维复合質料比拟

5、真空辅助成型工藝在航空航天范畴遭到起来越多存眷

真空辅助成型工藝（Vacuum Assisted Resin Infusion，VARI）或真空辅助树脂转移成型（VARTM），是一種制造大型复合質料零件的新型低本錢成型技能。它在真空下解除纤维加强材猜中的气體，操纵树脂的活動和浸透来浸渍纤维及其织物，并在必定温度前提下固化的成型法子。

VARI 成型技能是一種操纵树脂的活動和浸透，在真空压力下浸渍纤维和织物，并在真空压力下完成固化的成型法子。與傳统工藝比拟，VARI 成型技能不消热压罐，只必要单面刚性模具（上模為柔性真空袋膜）铺設纤维加强質料。该模具只是為了包管布局形面请求，简化模具制造工藝，節省本錢。别的，只在真空压力下構成，没有分外的压力，有助于低落本錢。是以，该法子重要具备本錢低、孔隙率低、機能靠近热压罐工藝、合适制造大型零件等特色。鉴于 RTM 法的局限性，VARI 法只能在真空前提下經由過程得當的工藝辦法将树脂转移到包裹在真空袋中的加强纤维預制件上，并在真空压力下完成布局的固化進程。该法子解脱了對热压罐装备的依靠，對付航空航天范畴遍及利用的各種布局件，這是一種具备较着可以低落本錢的制造法子，具备廣漠的利用远景。

圖表 6 树脂基碳纤维复合質料在大飞機中的利用

据Stratview Research数据，全世界真空辅助成型工藝質料市場在2016年已到达7.75亿美元，并估计以7.27%的年复合增加率在2022年到达11.82亿美元。航空航天用真空辅材與风電叶片用真空辅材将盘踞绝大部門的市場，在2021年别离到达5.81亿美元和3.16亿美元。

圖表 7 全世界真空辅助質料市場范围展望

单元：亿美元

受风電抢装潮退坡影响，风電用真空辅材用量削減，2021年中國真空辅材市場迎来小幅下滑，市場范围為14.3亿元。风電用真空辅材市場的規复還必要光陰，可是跟着國產大leo娛樂城無法登入，飞機C919适航取证進度的加速，C919行将在2023年進入小批量出產阶段，成為助推真空辅材市場延续成长的新動力。

圖表 8 2017-2026年中國真空辅材市場范围展望

单元：亿元

6、C919获發适航证，中國碳纤维复合質料成长迎来强心针

運营本錢是民用航空運营存眷的重點，而重量與民航運营本錢痛痒相關。按照《航空航天質料成长近况及远景》，小型民機的布局重量每減1磅所得到的直接經濟效益為50万美元/磅，而對战役機来讲，這個数值是400万美元/磅，商用運输機為800万美元/磅。碳纤维駝背矯正帶,复合質料是大型总體化布局的抱负質料，與通例質料比拟可以使飞機減重 15%～30%，布局設計本錢低落 15%～30%。國際重要民航飞機的布局、内飾質料對复合質料的利用比例逐步升高，如波音的787與空中客车的A350，碳纤维复合質料利用比例均跨越50%。今朝，C919碳纤维复合質料利用比例為12%，另有较大改良潜力。

與國際碳纤维复合質料市場中航空航天與國防兵工范畴盘踞市場最大份额的环境分歧，中國航空航天財產對碳纤维加强树脂基复合質料的利用還在發展阶段。而中國國產航空設备財產在“十三五”以来获得杰出成长，碳纤维加强树脂基复合質料作為全部機身、機翼、垂尾、舱門等首要布局部門或内飾的質料，综合機能上风较着，跟着2022年國產大丝束碳纤维的投產，碳纤维复合質料的本錢有望進一步降低，鞭策碳纤维复合質料在航空航天范畴的深刻利用。

跟着C919國產大飞機財產化的提速，2022年将成為海内民用航空設备市場周全启動的出發點，该范畴碳纤维加强树脂基复合質料的市場范围在将来連结跨越26.41%的增加速率。

圖表 9 2019-2026民用航空树脂基碳纤维复合質料市場范围展望

（中國复合質料學會 會員部供稿，事件部审核）