航空航天复合材料市场规模和份额
航空航天复合材料市场分析
2025年航空航天复合材料市场价值为351.8亿美元,预计到2030年将达到577.7亿美元,预测期内复合年增长率为10.43%。对提高燃油效率的轻质结构的强烈需求、扩大高超音速项目以及对可回收材料不断增长的需求是塑造市场的核心力量。自动纤维铺放 (AFP) 系统的吞吐量比传统铺放线高 4-8 倍、单通道积压中热塑性塑料的快速采用以及高温零件的车队电气化要求是最有影响力的增长驱动因素。主要飞机原始设备制造商垂直整合复合材料生产以控制质量和成本,加剧供应商竞争并加快新型树脂的认证周期。亚洲不断扩大的制造基地和不断增加的电气投资三推进力正在将该地区转变为市场上增长最快的中心。
主要报告要点
- 按纤维类型划分,碳纤维在 2024 年将占据航空航天复合材料市场份额的 52.51%,而陶瓷纤维预计到 2030 年复合年增长率将达到 10.92%。
- 按树脂类型划分,热固性材料以 到 2024 年,热塑性塑料将占 46.12% 的收入份额,但到 2030 年,热塑性塑料将以 13.51% 的复合年增长率增长。
- 按制造工艺划分,预浸料叠层在 2024 年将占 44.71% 的份额; AFP 增长最快,复合年增长率为 13.05%。
- 按飞机类型划分,商用窄体飞机将在 2024 年占据 38.50% 的市场规模,而航天器/运载火箭预计将以 14.90% 的复合年增长率增长。
- 按结构件来看,2024年外饰件和机身件市场份额为50.51%;发动机零部件增长最快,复合年增长率为 17.81%。
- 从终端用户来看,OEM厂商占据主导地位,占据80.51%的份额到 2024 年,售后市场/MRO 领域预计将以 9.00% 的复合年增长率增长。
- 按地区划分,2025年北美地区收入占全球收入的30.05%;到 2030 年,亚太地区的复合年增长率预计将达到 10.10%。
全球航空航天复合材料市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 快速采用热塑性复合材料,加快单通道项目的生产率(欧洲主导) | +2.5% | 欧洲主导的全球 | 中期 (2-4年) |
| 碳纤维在北美下一代窄体机翼中的渗透率不断提高 | +1.8% | 北美、欧洲 | 中期(2-4 年) |
| 机队电气化和多电动飞机 (MEA) 推动亚洲高温复合材料需求 | +1.2% | 亚洲、全球 | 中期(2-4 年) |
| 太空发射商业化增加了对轻质复合材料结构的需求 | +2.0% | 美国、中国、全球 | 短期(≤2 年) |
| 军事隐形计划推动陶瓷基复合材料在高超音速应用中的应用 | +1.5% | 美国、中国、俄罗斯 | 中期(2-4 年) |
| OEM 可持续发展目标推动可回收复合材料解决方案 | +1.0% | 欧洲主导的全球 | 长期(≥5) 年) |
| 来源: | |||
热塑性复合材料的快速采用
柯林斯航空航天公司证明热塑性航空结构可以减少产量 循环次数达 80%,无需高压釜固化,并且几乎 100% 可回收。[1]柯林斯航空航天公司,“用于高速飞机生产的热塑性复合材料”,collinsaerospace.com欧洲单通道项目已采用该材料来减少交付积压。与此同时,阿科玛与赫氏合作生产了第一架全热塑性商用飞机结构,验证了大规模的非热压罐制造。高可回收性符合新兴的可持续发展要求,将热塑性塑料定位为未来市场扩张的基石。
提高碳纤维在下一代窄体机翼中的渗透率
空客的超高性能机翼测试台采用了广泛的 CFRP 蒙皮,以降低阻力并减少二氧化碳排放,展示了 32 m 长碳纤维的建造可行性 wingskins.[2]空中客车公司,“超高性能机翼和生物纤维面板推动可持续航空发展”stainable Aviation,”airbus.com 北美项目进行并行研究,旨在匹配或超过欧洲 CFRP 的使用量。与铝材相比,重量减轻高达 50%,并且 AFP 吞吐量的提高直接解决了积压的挑战。
机队电气化和更多电动飞机
电力推进子系统需要能够承受 450°F 操作环境的复合材料外壳; Hexcel 的高温 Flex-Core HRH-302 蜂窝满足了这一需求。亚洲制造商利用电子经验将热管理层集成到复合材料蒙皮中,推动区域需求。电池和燃料电池架构的发展预计将刺激市场上混合聚合物陶瓷层压板的订单。
太空发射商业化
可重复使用的发射器取决于 轻型整流罩;中国供应商 Monks Aviation 为 Ceres-1 项目提供了比金属设计轻 30% 的复合材料整流罩。平行欧洲ean 计划正在开发达到 TRL 5 的全复合液化氢储罐,凸显了私人发射企业的强大市场吸引力。航天器领域 14.90% 的复合年增长率使其成为市场上最具活力的领域。
约束影响分析
| (~) 对复合年增长率预测的影响百分比 | |||
|---|---|---|---|
| 瓶坯和热压罐资本成本较高,限制了二级供应商的采用 | -1.8% | 全球新兴市场 | 短期(≤2 年) |
| 航空级前体的供应链波动 用于PAN基碳纤维 | -2.0% | 全球 | 短期(≤2 年) |
| 新型树脂系统的资格和认证延迟 FAA/EASA | -1.5% | 受监管市场 | 中期(2-4 年) |
| 可修复性专业知识有限 MRO 领域先进热塑性塑料 | -0.8% | 全球 | 长期(≥5 年) |
| 来源: | |||
瓶坯和高压釜资本成本较高
航空航天级高压釜成本为 5-1000 万美元,需要扩展大规模的基础设施,阻止了二级进入者。非热压罐热塑性焊接和树脂灌注正在成为投资较低的替代方案,可以扩大供应商对整个航空航天复合材料市场的参与。
航空航天级前体的供应链波动
主要原始设备制造商成立了航空供应链完整性联盟,以在反复发生的前体短缺扰乱交付后加强供应商认证和零件可追溯性。我们采取的措施包括更严格的不合格审核和数字跟踪,但原材料交货时间仍然是航空航天复合材料市场中的一个持续风险。
细分市场分析
按纤维类型:陶瓷纤维扩展耐热包络
碳纤维保留了航空航天领域的 52.51% 得益于成熟的供应链和卓越的刚度重量比,预计到 2024 年复合材料市场份额将有所提高。然而,陶瓷纤维在高超音速和航天器对 1,500 °C 能力的需求的推动下,该细分市场的复合年增长率为 10.92%。[3]三菱化学集团, “太空用超高温陶瓷基复合材料”,m-chemical.co.jp 结合碳层和陶瓷层的混合层压材料正在赢得发动机原始设备制造商的青睐,旨在将冷却空气消耗减少 25%。正在评估的石墨烯增强无捻粗纱显示模量提高了 20-30%,同时嵌入应变感应路径,这是迈向自我监控机翼蒙皮的一步。
玻璃纤维的成本效益定位保持了天线罩和整流罩蒙皮的相关性,而芳纶纤维则在防弹直升机地板中保持了一定的份额。持续的材料创新支持多样化,但在整个预测期内,碳和陶瓷仍然是市场规模的支柱。
作者:Resin T类型:热塑性塑料挑战热固性主导地位
热固性环氧树脂和 BMI 系统由于拥有广泛的资质背景,占 2024 年收入的 46.12%。柯林斯航空航天公司表示,在周期时间缩短 80% 的推动下,热塑性 PEKK 和 PEI 系列复合年增长率飙升至 13.51%。随着 AFP 生产线转向现场整合,到 2030 年,航空航天复合材料的热塑性塑料市场规模预计将超过 170 亿美元。 SHD Composites 首创的生物基树脂提供接近 100% 的可再生成分,可承受 200 °C 的工作温度,使环境目标与机械完整性保持一致。
资格认证势头正在加速:FAA 已经批准了公务机的焊接热塑性控制表面,这表明整个行业的使用案例即将扩大。
按制造工艺:AFP 转型 高生产率 预浸料铺层交付了 2024 年价值的 44.71%,但 AFP 和自动铺带正在以 13 的速度扩张Electroimpact 的 AFP 4.0 达到 99% 的质量合规性,同时在相同资本下吞吐量翻了两番,复合年增长率为 0.05%。到 2030 年,与 AFP 设备安装相关的市场规模预计将超过所有其他工艺。复杂发动机短舱的 RTM 采用率正在攀升;增材复合打印仍处于萌芽阶段,但提供了拓扑优化的支架,可将购买飞行比率降低 80%。根据美国联邦航空局的评估,运输机身的树脂灌注有望削减薄壁壳体的运营成本,扩大市场准入。
按飞机类型:航天器在商业复苏中引领增长
随着空客和波音清除大流行订单积压,商业窄体飞机贡献了最大的份额,到 2024 年将占 38.50%。 发射的 H 型飞行器类别将以 14.90% 的复合年增长率增长,反映了私人发射的扩散和卫星星座的需求。军事舰队仍然是一个有弹性的缓冲区,隐形战斗机集成了雷达-AB吸附 CFRP 皮肤。公务机和旋翼机逐渐提高复合材料含量,以提高航程和有效载荷。新兴的电动垂直起降飞行器需要高速率热塑性机身,为航空航天复合材料市场增加了新的销量流。
按结构组件:发动机推动先进材料的吸收
外部蒙皮和主要机身部件占 2024 年收入的 50.51%,但由于 CMC 护罩,发动机组件的复合年增长率将以 17.81% 的复合年增长率增长最快 使涡轮机入口温度更高 200°F。随着齿轮传动涡轮风扇发动机和开式转子概念寻求质量和热优势,到 2030 年,与发动机相关的航空航天复合材料市场规模可能会增加近两倍。将储能层与负载路径相结合的多功能层压板正在实验室试验中,这预示着未来集成的飞跃。
最终用户:复合材料舰队中 MRO 机会的增加
OEM 控制了 2024 年支出的 80.51%,但 MRO 正以 9% 的复合年增长率加速增长。柯林斯航空航天公司在全球运营着八家l 热压罐场地,为不断增长的复合材料机身车间参观提供服务。 GE 航空航天公司向其维修网络注资 10 亿美元,目标是提高发动机复合材料风扇箱吞吐量,以控制航空公司的停机时间。[4]GE 航空航天公司,“2025 年独立年度报告”,ge.com 围巾修复专业知识将扩大航空航天复合材料市场。
地理分析
北美仍然是最大的区域贡献者,市场份额为 30.05%,由波音公司、GE 航空航天公司和洛克希德·马丁公司主导。该地区约占北美销量的 75%,其中加拿大蒙特利尔集群供应高端机舱。 NASA 的 HiCAM 计划支持热塑性焊接认证,加强国内供应链。
欧洲紧随其后,由空中客车公司以及德国、法国和英国强大的层级网络推动。积极的可持续发展指令,例如欧盟的 Fit for 55 一揽子计划,正在促进生物基复合材料的采用。威尔士正在生产的热塑性酒袋体现了欧洲对高速率、低碳制造的承诺。
亚太地区是增长最快的地区,复合年增长率为 10.10%,这主要得益于中国商飞机队的扩张以及日本和韩国的电力推进研发中心。 HRC 在中国的新工厂为航空航天和高铁供应 AFP 纵梁,凸显了制造规模优势。[5]CompositesWorld 工作人员,“非热压罐加工取得进展”, compositesworld.com 印度正在班加罗尔周围培育复合材料走廊,供应 ISRO 运载火箭和 HAL 战斗机,进一步扩大地区航空航天业务复合材料市场活动。
拉丁美洲以巴西航空工业公司为首,将复合材料集成到 E2 喷气式飞机系列中,而墨西哥的克雷塔罗集群则为北美顶级飞机制造机舱门。在中东和非洲,在抵消协议和技能转让的帮助下,阿拉伯联合酋长国的 Strata 复合材料工厂和南非的 Denel Aerostructs 正在成为新兴的贡献者。
竞争格局
航空航天复合材料市场显示 浓度适中。东丽在中模量碳纤维供应方面占据主导地位,而赫氏和索尔维则利用集成预浸料和蜂窝产品。赫氏 2024 年销售额为 19.03 亿美元,商业航空航天收入增长 11.8%。
OEM 垂直整合正在加强。空中客车公司正在与 Stelia 共同开发热塑性肋骨,而波音公司的查尔斯顿非热压罐中心则制造 B787 蒙皮 p内部的 anels。为了保持市场份额,材料公司正在结成联盟:阿科玛-赫氏集团生产 PEKK 胶带,索尔维-赛峰集团生产树脂传递模塑风扇叶片。
战略并购正在加速。 Kineco 全面收购 Kineco Kaman Composites India 增强了其国防足迹,而大金持有 Advanced Composite Corporation 的股份则增强了热塑性机身的树脂化学性能。随着各公司在航空航天复合材料行业中瞄准差异化定位,对 AFP、CMC 产能和回收工厂的投资仍然是一个优先事项。
近期行业发展
- 2024 年 6 月:空中客车公司在 H145 PioneerLab 上对生物纤维机头面板进行了飞行测试,确认了性能平等
- 2024 年 4 月:麻省理工学院的研究人员推出了使用碳纳米管的“纳米缝合”,可将层间韧性提高 62%。
- 2024 年 3 月:阿科玛-赫氏生产第一个在热压罐外固化的全热塑性飞机结构。
- 2024 年 2 月:三菱化学集团为航天发射客户推出了耐 1,500 °C 陶瓷基复合材料。
FAQs
到 2030 年,航空航天复合材料市场的预计规模是多少?
航空航天复合材料市场预计将达到 美元 到 2030 年,复合材料产量将达到 577.7 亿美元,复合年增长率为 10.43%。
哪种复合材料在航空航天应用中增长最快?
由于周期时间缩短 80% 且可回收性接近 100%,热塑性复合材料正以 13.51% 的复合年增长率增长。
陶瓷基复合材料为何如此重要 适用于未来的发动机?
CMC 具有 sta温度高于 1,200°C,从而实现更热、更高效的涡轮机,从而减少燃油燃烧和排放。
哪个飞机细分市场的复合材料增长最快?
随着可重复使用火箭和卫星星座推动轻质结构需求,航天器和运载火箭以 14.90% 的复合年增长率领先。
OEM 可持续发展目标如何影响材料选择?
减少生命周期排放的目标正在加速采用生物衍生纤维、可回收热塑性塑料和闭环碳纤维 回收。
AFP 技术在满足生产积压方面发挥什么作用?
自动纤维铺放可将吞吐量提高多达 8 倍并减少劳动力,使 OEM 能够清除单通道订单积压 高效。





