全球航空航天复合材料应用发展趋势与展望

    全球市场的发展趋势如下图：2025年对碳纤维的需求量为30,000吨。

    波音与空客的官方网站数据显示：2025年空客交付了793架，比2024年的766架增长了4%，其中复材飞机A350交付了57架，与2024年的57架持平；2025波音交付了600架，对比2024年的348架增长了72%，其中复材飞机B787交付88架，对比2024年的51架，增长了72.5%。复合材料与飞机的交付有一定延时，从主要商用复材的供应商-日本东丽及美国赫氏的年报可以窥见航空航天军工复材2025年的状况：东丽的2026财年前三季度（从2025年4月到2025年12月）的航空航天业务同比增长了4%；赫氏2025年受全行业供应链中断影响，商用航空客户暂缓提升飞机产能，其中空客A350项目（赫氏最大的合作项目）受影响尤为明显，渠道去库存现象也因此出现，拖累了公司2025年的销售额和利润率。从这些数据上，可以判断出：国际商用航空对复材的需求，依然在复苏中。

    碳纤维商业航天的机会：

    2025年底商业航天爆出大新闻：国际电信联盟（ITU）官网显示，我国正式向ITU提交新增20.3万颗卫星的频率与轨道资源申请，今年年初，SPACX向美国联邦通讯委员会申请了100万颗卫星，主要用于太空算力与数据中心。这迅速点燃了社会及行业对商业航天市场的高度关注。商业航天主要包括：运载火箭、卫星、载人飞船、空间站及深空探测器等，我们主要讨论火箭及卫星的碳纤维机会。卫星与运载火箭在太空环境中运行，需承受-270℃至1,000℃以上的极端温差、强宇宙辐射、微陨石撞击等多重考验，同时还需要通过轻量化设计降低发射成本、提升在轨寿命。碳纤维复合材料，凭借卓越的比强度、比模量、可设计性和良好的热稳定性，已成为航天器主承力结构的首选材料。

    运载火箭的碳纤维复合材料主要用于：（1）箭体结构：包括整流罩、级间段舱体、锥形尾舱及适配器等。

    （2）发动机系统：用于制造发动机壳体、燃烧室、喷管扩散段及喉衬等。这些部位对材料的耐高温、耐烧蚀和高比刚度要求极高。

    （3）压力容器：用于储存高压气体（如氦气）的复合材料压力容器。运载火箭主要采用T700-T1100等高强碳纤维，运载火箭的碳纤维需求量比较难以估算：各家对使用不锈钢与碳纤维复合材料有不同的观点，各家火箭的结构重量不一样，重复使用次数也不一样，单次发射运载卫星数量也不一样，到2030年，国内估计有1,000吨/年的高强碳纤维需求量，全球范围，这个数量会翻5倍，达到5,000吨的市场需求。

    卫星的碳纤维复合材料主要用于：

    （1）主承力结构，如中心承力筒、结构舱板等卫星本体结构；

    （2）高精度尺寸稳定性结构，包括光学平台、精密桁架、对地观测相机镜筒及天线反射面等；

    （3）大型舱外部件，如太阳翼基板与支架、天线骨架等；

    （4）舱内功能件，如压力容器、设备连接支架等。卫星领域主要选用高模碳纤维（MJ系列），以满足刚度要求。卫星结构设计首先必须满足发射阶段的刚度要求，以抵御火箭飞行中产生的巨大动态载荷，避免星箭耦合振动引发的结构破坏，因此卫星制造领域主要选用高模量碳纤维牌号（M40J、M55J等）。按照单颗卫星总重量的10%估算碳纤维用量，大约需要70-100公斤碳纤维，根据航天发射机构预测，到2030年，要实现8,000-10,000颗/年的卫星发射，形成每年大约560-1,000吨高模碳纤维的国内市场。全球范围，这个数量会翻5倍，形成大约3,000-5,000吨市场需求。