轻量化材料正成为低空经济爆发式增长背后的核心驱动力。
低空经济近年来迎来爆发式增长,从农业植保、物流配送到城市交通、旅游观光,各种应用场景不断涌现。在这一繁荣景象背后,一场关于材料的革命正在悄然进行。
碳纤维复合材料和轻量化合金作为轻量化材料的代表,正成为推动低空经济发展的关键力量。

碳纤维:低空飞行器的“瘦身”秘诀
碳纤维复合材料因其轻量化、高强度、耐腐蚀、抗疲劳的显著优势,已成为低空飞行器制造的核心材料。市场数据显示,碳纤维复合材料在无人机结构中的应用尤为广泛,约占无人机结构总质量的60-80%。
这些特性对于低空飞行器来说至关重要。更轻的重量意味着更长的续航时间和更高的负载能力,而高强度则确保了飞行器在复杂飞行环境中的安全性和可靠性。
据市场研究报告,碳纤维复合材料用于低空经济的市场规模在2025年预计达到18.65亿美元,并将以12%的年均复合增长率持续扩张,到2033年将达到一个全新的规模。
这一增长主要来自于低空经济对轻量化、高强度材料日益增长的需求。
轻量化合金作为另一类重要的轻量化材料,也与碳纤维形成互补,共同满足低空经济对材料性能的多元化需求。

应用场景遍地开花,材料需求水涨船高
随着低空经济应用场景的不断拓展,对碳纤维和轻量化合金的需求也呈现出爆发式增长。
在广州,一次性发布了涵盖十大领域的118个应用场景和文旅地标、物流速运两条示范航线。这些场景不仅包括传统的城市管理和生产作业,更拓展到交通出行、文旅消费、物流配送等新兴领域。
在黔西南州,低空经济同样蓬勃发展。从万峰林景区的飞机观光游览项目,到望谟县退役军人无人机服务团队破解山区运输“最后一公里”难题,低空交通方式正为旅游开发、应急救援、物流配送等领域注入新活力。
福州推出的“福智巡”低空综合系列产品,则构建了涵盖应急、环保、交通、海事、城管等65个应用场景的智能政务服务体系。
特别是其海洋场景应用,已实现养殖区渔排识别、火灾预警、码头巡检、夜间非法采砂捕捉等7大高频场景功能。
应用场景的多元化,推动了对高性能材料需求的激增。不同场景对材料性能要求各异,促使材料企业开发更多样化的产品满足市场需求。

市场表现供不应求,价格量齐升初现
市场需求已经切实反映在碳纤维的市场表现上。
今年5月,吉林化纤集团有限责任公司正式向客户下发调价函,宣布旗下的湿法3k碳纤维供不应求,即日起各牌号产品每吨分别上涨10000元。
这一方面是由于低空经济拉动无人机需求,另一方面则是出口暴增所致。
市场机构分析认为,随着低空经济、机器人等终端需求的放量,碳纤维产业链将明显受益。拥有规模优势和成本优势的头部厂商盈利情况将逐步好转。
同时,伴随着低空经济、航空航天等终端需求的放量和修复,具备高端高性能碳纤维批量化生产能力的领先厂商将明显受益。
根据预测,到2030年我国eVTOL市场保有量有望突破10万架,将拉动碳纤维增量约2.04万吨,成为碳纤维下一个关键增长极。相比之下,2024年我国碳纤维需求为6.03万吨,这一增量意义重大。
技术持续创新,成本瓶颈突破
为满足日益增长的市场需求,全球范围内的技术创新正在加速。
日本新能源及产业技术综合开发机构(NEDO)于今年6月宣布在“飞机创新复合材料通用平台技术开发项目”框架下启动“碳纤维增强塑料高速生产工艺分析及材料、生产技术开发”课题。
该课题旨在促进能实现机体轻量化的CFRP的高速大量生产,实施周期为2025~2029年,2025年预算为3亿日元(约合1458万元人民币)。
与此同时,碳纤维复合材料在新能源汽车领域的规模化制造也在提速,这种跨行业的技术融合将进一步推动材料创新和成本降低。
中联重科最新发布的“碳纤维复材-高强金属混合结构技术”,创新性地采用“两级混合”设计理念,解决了传统碳纤维材料“抗拉不抗压”的性能矛盾,为复合材料在承载部件的应用开辟了新路径。
产学研协同创新机制同样加速了技术成果转化。连云港工投集团与山东大学共建的研发基地,聚焦碳纤维复合材料在轻量化车厢等领域的应用,通过“基础研究中试孵化产业落地”的全链条布局,推动多项创新技术实现产业化。