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中航高科:成长中的航空复合材料标的,蜂窝产品占据国内航空领域近100%
盈利侠 / 2016-07-01 13:41 发布
碳纤维是轻量化高端材料
碳纤维(carbon fiber,简称 CF)是由碳元素组成的纤维。碳纤维的原材料是聚丙烯腈
(PAN)纤维或者人造树脂纤维。目前市场上销售的 90%以上的碳纤维,是以 PAN 纤维为原料
制成的 PAN 系碳纤维。碳纤维产业链上游为石油化工行业,主要通过原油炼制、裂解、氨
氧化等工序获得丙烯腈;碳纤维企业通过对以丙烯腈为主的原材料进行聚合反应生成聚丙烯
腈,再以其纺丝获得聚丙烯腈原丝,对原丝进行预氧化、碳化等工艺制得碳纤维。
碳纤维具有质量轻且强度高的特性,作为轻量化材料逐步取代金属材料,其密度在 1.8
左右,是比铝和玻璃纤维更轻的材料,而且强度及拉伸模量更佳。碳纤维按比重等分的拉伸
强度约是铁的 10 倍,而按比重等分的拉伸弹性模量大约是铁的 7 倍。
碳纤维与其他材料密度比较 :
碳纤维与其他材料强度比较 :
碳纤维复合材料制品产业链 :
据 CCeV 统计,2014 年全球碳纤维需求为 5.35 万吨,航空航天、体育休闲、汽车和风电叶片四大细分市场占据了大部分市场份额。在航空航天市场,由于波音 787、空客 A350及 A380 的顺利生产与交付,无论在数量和金额上都居主导地位,带动了碳纤维复合材料的需求。汽车市场则在 BMW i3 与 i8 量产的带动下,份额在近两年也是迅速增长。
航空航天市场:商用飞机推动需求稳定增长
在航空航天领域,碳纤维首先应用于军用航空航天结构材料。上世纪 70 年代的石油危
机后,为了减轻机身质量、节约燃油,碳纤维在商用飞机结构中开始得到应用。如今,新生
产的商用飞机大量采用复合材料取代金属结构材料,推动了碳纤维需求的稳定增长。
空客 A380 材料分解:
波音 787 材料分解:
汽车市场:车用碳纤维有望大规模应用
由于世界范围内对控制空气污染、节能减排的需求,在汽车领域中碳纤维复合材料的应
用正成为势不可挡的潮流。2013 年由于大量使用碳纤维复合材料的宝马 i3 的全球上市而被
称为汽车复合材料的元年,各大汽车厂商普遍与碳纤维生产商合作,纷纷投资扩大碳纤维的产能,以便在即将到来的汽车复合材料需求的爆发式增长中获得较为稳定的碳纤维原材料供
应保障。
车身所用碳纤维部件:
中航复材国内航空复合材料的领跑者
新注入的中航复材,是中国航空工业复合材料研发、产业化的核心力量。由于我国军机、民机、发动机、直升机、无人机和非航空领域对于先进复合材料的需求越来越迫切,为适应航空结构材料复材化发展的趋势,加速我国先进航空复合材料技术发展,提高产品的研发能力和工程化应用水平,满足新型武器装备的研制、民机研发、转包生产和民用工业复合材料产品制造的需求,中航复材是在航材院和制造所已有航空复合材料研发、生产工作的基础上成立的,其产品主要用于军品配套,是我国航空复合材料的技术先锋。其产品主要为树脂及预浸料,其次为蜂窝等,均已实现批量生产,其中预浸料占销售收入的 90%以上。
第三代高韧性环氧树脂复合材料,突破了树脂基体增韧和预浸料制备技术,目前已经在飞机上成功应用;第三代高韧性双马树脂复合材料,已突破了一系列的关键技术,在先进飞机上得到了广泛应用;高韧性环氧预浸料已在 ARJ21、C919、蛟龙 600 等民机上开展相关技术研究和材料试航取证工作;快速固化树脂复合材料在新能源汽车、高铁及其他民用领域的应用比例也在快速增长。
耐腐蚀性和自熄性等优点、优良的耐环境性和绝缘性、独特的回弹性和吸收振动能量、良好
的透电磁波性和高温稳定性。
中航复材拥有国内最全规格的先进复合材料树脂和和预浸料产品系列,是国内航空整机
制造厂的主要供货商。蜂窝产品在国内航空领域市场占有率接近 100%,非航空领域蜂窝产品市场占有率约 40%。目前,中航复材的产品主要向西飞、成飞、沈飞等中航工业各航空整机制造厂提供,属于军工产品;未来,随着生产规模扩大,公司将进一步向民品业务拓展,其优质复合材料在民机、汽车、高铁、体育等民用复合材料构件领域具有良好的发展前景。