天空之上，一场由新材料驱动的交通革命正在悄然发生。eVTOL（电动垂直起降飞行器）凭借其零排放、垂直起降、低噪音等优势，成为城市空中交通（UAM）的重要组成部分。而让其真正实现商业化运营的关键，却在于一种看似普通却不平凡的材料——超轻型复合材料。
在全球低空经济竞争加剧的2025年，欧美通过监管革新与基础设施投入加速追赶，美国发布超视距（BVLOS）无人机操作规则提案，欧盟则投入21亿欧元建设63个氢能垂直起降机场网络。
在这场技术与时间的赛跑中，复合材料以其轻质、高强、耐腐蚀等优异特性，正成为eVTOL突破性能瓶颈的关键所在。
01 重量与航程的博弈：复合材料为何成为eVTOL的必然选择？
在航空领域，有一句经典格言：“为减轻每一克重量而奋斗，一克重量比金贵”。对eVTOL来说，这一原则更是至关重要。在电力驱动系统重量相对恒定的条件下，极致减重是eVTOL拓展航程、提升商载能力的关键路径。
传统金属结构难以兼顾低空复杂环境下的强度需求与轻量化目标，而复合材料则完美解决了这一难题。碳纤维复合材料具有重量轻、强度大、刚性好的显著特点，使得机身在保证结构稳固的同时，大幅减轻了重量。
与传统金属材料相比，碳纤维复合材料制成的机身，重量可降低约30%-40%。这一减重效果对电动航空器来说意味着巨大的性能提升。
02 安全性与可靠性的提升：复合材料如何保障飞行安全？
eVTOL作为城市空中交通（UAM）的重要组成部分，其安全性一直是行业关注的焦点。轴向抗压能力直接关系到飞行器在垂直起降和模式转换过程中的结构完整性，是确保运营安全的关键指标。
近期，杉禾航空自主研发的电动垂直起降飞行器（e-VTOL）原型机已成功完成轴向抗压极限测试，测试结果远超适航标准要求。测试数据显示，该原型机在达到150%设计极限载荷时，机体结构仍保持完整，未出现任何结构性损伤，表现出卓越的安全冗余设计。
峰飞航空的eVTOL飞行器在设计上采用了独特的复合翼构型。这种构型巧妙地融合了固定翼与多旋翼的优势，赋予飞行器垂直起降和高效巡航的双重能力。
而其动力系统由10个独立单元组成升力系统。即使在极端情况下，任意一个单元失效，飞行器依然能凭借复合材料结构的高可靠性，稳定运行。
03 成功应用案例：复合材料在实际飞行中的表现
峰飞航空的盛世龙4号机，得益于复合材料的应用，在单次充电状态下，成功完成了250.3公里的飞行，刷新了全球2吨级eVTOL飞行器的航程纪录。
这一数字充分证明了复合材料对提升续航能力的贡献。
在全球范围内，复合材料在eVTOL上的应用已经成为行业标准。美国“全球鹰”无人侦察机、我国第一架全碳纤维复合材料结构机体无人试验机“雷鸟”（LN60F）、小鹏旅航者X2等机型都大量使用了碳纤维复合材料。
以小鹏旅航者X2为例，其空机重560kg，碳纤维复材约占总质量的70%，单台eVTOL碳纤维复合材料用量约392kg。按照复合材料中碳纤维重量占52%计算，单台eVTOL纯碳纤维用量约达204kg。
04 制造工艺的创新：一体成型技术的突破
复合材料的优势不仅在于材料本身，更在于先进的制造工艺。峰飞航空采用的一体成型技术，极大地减少了零部件之间的连接缝隙，降低了结构的复杂性，从而提高了整体结构的强度和稳定性。
这种工艺还减少了生产过程中的材料浪费，符合企业可持续发展的理念。从原材料的选择，到成型工艺的优化，再到最终产品的组装，峰飞航空构建了一套全栈自研的技术体系，在复合材料应用领域筑起了一道坚实的技术护城河。
目前，峰飞航空已成为全球唯一一家同时取得吨级eVTOL航空器型号合格证（TC）和生产许可证（PC）的厂商。其技术优势不仅体现在产品性能上，更体现在广泛的应用领域中。
05 未来挑战与发展方向：复合材料如何进一步推动低空经济发展？
随着eVTOL技术的不断发展和市场的逐步成熟，复合材料的应用前景将更加广阔。根据中国低空经济联盟发布的《低空经济发展趋势报告》预测，到2030年我国eVTOL市场保有量有望突破10万架。
据此测算，2030年我国eVTOL行业拉动碳纤维增量约2.04万吨，成为碳纤维下一个关键增长极。
除了碳纤维，其他新材料如芳纶纸、PEEK、胶粘剂、玻纤等也在eVTOL领域有着广泛应用前景。根据测算，假设单台eVTOL芳纶纸用量约40-60kg，到2030年我国eVTOL行业拉动芳纶纸增量约4000-6000吨。
未来，复合材料仍需要解决成本优化、规模化生产、回收利用等问题。随着技术的进步和产业链的完善，复合材料将继续为eVTOL的性能提升和成本降低提供更多可能，助力低空经济的蓬勃发展。
复合材料带来的轻量化效果直接转化为航程的提升和能源效率的优化。
峰飞航空的盛世龙4号机创下的250.3公里航程纪录，杉禾航空eVTOL在150%设计极限载荷下仍保持结构完整的优异表现，都是复合材料技术应用的生动注脚。
全球低空经济竞争加剧，那些掌握了先进复合材料技术和应用能力的参与者，将在未来城市空中交通格局中占据领先地位。
超轻型复合材料已经让eVT飞得更远更安全，而它们带来的变革，才刚刚开始。
参考文献：
杉禾航空e-VTOL完成重要里程碑 轴向抗压测试达国际先进水平。2025-09-12
峰飞航空谢嘉总裁：复合材料撑起电动垂直起降飞行器的未来。2025-07-26
非金属建材行业点评：低空再起，重点关注碳纤维、芳纶纸、peek、设计。2025-02-07
2025城市空域变革：低空经济如何推动交通与物流体系建设。2025-09-12
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