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低空经济开始拼材料:碳纤维、电池和安全体系谁先受益?

2026-07-17 13:50
材料风向标
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2024年,低空经济首次被写入政府工作报告,被定位为“新增长引擎”;2025年,政策提出推动低空经济等新兴产业安全健康发展;到2026年,低空经济进一步被列入新兴支柱产业。政策信号持续增强,低空经济正在从技术探索阶段逐步走向产业建设阶段。

但对于材料行业而言,真正值得关注的问题并不是低空经济规模有多大,而是:一架低空飞行器究竟需要哪些材料?哪些飞行器已经进入定型、取证和交付阶段,又会产生哪些能够真实兑现的材料需求?

低空经济带来的并不是所有轻量化材料同步放量,而是一场围绕“减重、储能、安全和适航”的材料升级。工业无人机已经形成现实需求,载人电动垂直起降航空器(eVTOL)正在跨越适航验证和商业运营探索阶段。未来真正能够受益的材料企业,不一定是概念中出现频率最高的企业,而是那些已经进入定型机型、完成航空级验证,并具备稳定制造能力的供应商。

一、低空飞行器首先是一场“重量预算”竞争

对于汽车而言,减重主要意味着降低能耗;但对于电动航空器而言,重量直接影响电池容量、有效载荷、航程以及安全冗余。

飞行器需要携带大量电池提供动力,但增加电池又会提高整机重量,进一步增加能耗需求。因此,机身、机翼、旋翼、座舱和内部结构的每一次减重,都可能转化为更长航程、更高载荷或者更大的安全余量。

这也是碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)受到关注的重要原因。CFRP不仅密度低、比强度和比刚度高,更重要的是可以通过铺层设计,让材料沿主要受力方向分布,并通过整体化设计减少零部件数量,实现结构轻量化。因此,碳纤维复合材料非常适合应用于机身、机翼梁、旋翼、桨臂等关键承载结构。

但需要注意的是:复合材料用量增加,并不意味着所有碳纤维企业都会直接受益。航空结构真正竞争的是完整能力,包括纤维与树脂匹配、预浸料稳定性、铺层设计、固化工艺、孔隙率控制、疲劳寿命评价、冲击损伤检测以及批次一致性。欧洲航空安全局针对垂直起降航空器提出,复合材料结构需要开展损伤容限或疲劳评价,并证明结构在运行寿命或规定检查周期内能够避免失效。

低空结构件最大的门槛,不是做出一个轻量化样件,而是证明材料体系能够在整个服役周期内保持安全可靠。

二、碳纤维是主角,但低空飞行器不会只使用一种材料

不同部位对承载、电磁性能、抗冲击能力、制造成本和维修性的要求不同,低空飞行器最终会形成多种材料协同的结构体系。

碳纤维复合材料适合用于主承力机身、机翼梁、旋翼和高刚度构件。玻璃纤维复合材料成本相对较低,同时具有良好的电绝缘性和电磁波透过性,可用于天线罩、雷达罩、整流罩、局部壳体和部分非主承力结构。芳纶纤维具有较好的韧性和抗冲击能力,可用于轻质防护和容易受到冲击的部位。蜂窝或泡沫夹芯结构则通过“薄蒙皮加轻质芯材”的方式提高弯曲刚度,可用于舱壁、地板、舱门和大面积蒙皮。因此,未来低空飞行器更可能形成碳纤维、玻璃纤维、芳纶、夹芯材料共同参与的复合材料体系。

同时,材料企业竞争也正在从“只提供材料”转向“参与结构开发”,材料与结构设计、成型工艺之间的协同也是这一领域真正容易被忽视的机会。低空飞行器目前普遍具有机型多、批量小、设计变化较快的特点。只提供标准牌号的材料企业,很难跟上整机迭代;能够参与材料选型、铺层设计、结构验证、工艺放大和检测评价的供应商,更容易进入定型体系。

制造工艺也会决定产业化成本。热压罐工艺质量控制能力较强,但设备投入和制造成本较高;模压、树脂传递模塑(RTM)、自动铺放以及热塑性复合材料焊接,更适合向自动化和较高生产节拍发展,但仍需要解决浸润、孔隙、尺寸稳定性、连接可靠性和工艺窗口等问题。

真正有竞争力的企业,需要参与材料选择、结构设计、工艺开发、部件验证和量产制造全过程。

三、电池材料决定“飞多远”,热安全材料决定“能不能飞”

如果说复合材料负责降低空重,动力电池就决定可用航程和有效载荷。

新能源汽车不同,航空电池不能只追求高能量密度。它还需要在高倍率放电、频繁起降、振动冲击和复杂环境下保持稳定,并为异常状态和紧急着陆保留足够的功率与安全冗余。这意味着正负极材料、导电材料、隔膜、电解液和电池结构件,都要重新平衡能量密度、功率密度、循环寿命和安全性。

更值得材料行业关注的是,电池包外围还会形成一圈新的材料需求,包括导热界面材料、液冷结构、阻燃绝缘材料、耐火隔热层、泄压结构、防护壳体以及耐高温连接件。

其中,热安全是航空电池区别于新能源汽车的重要方向。欧洲航空安全局提出,电能存储系统周围的防护结构需要承受电池热失控产生的热和压力,并阻止危险数量的腐蚀性气体、烟雾、颗粒、液态金属或火焰进入飞行器其他关键区域。因此,气凝胶、云母、陶瓷纤维纸、耐火涂层和阻燃复合材料都有应用机会,但不能简单复制新能源汽车方案。

航空器对重量极其敏感,隔热材料不仅要阻隔热量,还要面对振动、湿热、老化、冷热循环、维修和失效模式验证。最终胜出的未必是单项隔热性能最高的材料,而是单位重量防护效率高、长期可靠、容易集成,并能够形成完整验证数据的系统方案。

四、电机、磁材和绝缘系统,拼的是持续功率密度

eVTOL通常采用分布式电推进系统。电机数量增加能够带来冗余和控制优势,也把高功率密度、散热能力和绝缘可靠性推到了前台。

高性能钕铁硼永磁材料有助于提高电机功率密度,但航空应用不仅关注剩磁和磁能积,还要考察高温下的磁性能保持、耐腐蚀性、机械可靠性和供应稳定性。

软磁材料、电工钢、漆包线绝缘、槽绝缘、灌封胶、导热材料和轻量化壳体,则共同决定电机能否在有限体积内持续输出功率,而不是只在短时间达到峰值。

这一环节真正值得关注的材料机会包括:耐高温、耐局部放电的绝缘体系,低黏度、高导热且耐振动的灌封材料,以及能够兼顾散热、屏蔽和轻量化的电机壳体材料。

因此,低空经济对磁材产业的拉动不能只看“用了多少钕铁硼”,还要看整套电推进系统是否完成航空环境验证,并随具体机型进入批量制造。

五、适航突破之后,eVTOL仍需完成商业闭环

低空经济并非仍停留在概念和实验室阶段。工业无人机已经在植保、测绘、巡检、物流和应急等场景形成实际应用;载人电动垂直起降航空器(eVTOL)也开始跨越适航认证和商业运营探索阶段。

亿航智能作为全球较早推进载人eVTOL商业化的企业,已经取得EH216-S型号合格证、生产许可证和标准适航证,并推动相关运营场景探索。

但近期市场对亿航智能的关注,也反映出获得适航认证,是进入商业化的起点,而不是商业化成熟的终点。2026年7月,亿航智能确认正在开展组织效能优化和人才结构调整。与此同时,公司2026年第一季度财报显示收入约2570万元,净亏损约1.26亿元,eVTOL交付数量仅4架EH216系列航空器,经营数据低于市场此前预期。

这一变化并不意味着eVTOL技术路线失败,而是说明行业正在经历从技术验证向商业兑现过渡的阶段,企业关注点正从“证明产品能够飞行”,逐步转向“如何稳定制造、持续交付和形成盈利模式”。

目前,eVTOL产业仍面临多个现实约束。首先,适航认证只是进入市场的第一步,并不代表大规模商业运营已经形成。航空器需要进一步解决运营规范、空域管理、起降基础设施、维修体系以及安全监管等问题。其次,商业模式仍在探索阶段。当前部分项目仍以政府示范、文旅观光、产业展示等场景为主,城市空中交通等大规模应用仍需要基础设施和监管体系逐步完善。第三,制造体系尚未完全成熟。eVTOL虽然采用大量复合材料、电池、电机和电子系统,但航空级材料需求释放依赖具体型号定型、产量提升和供应链稳定,而不是简单由概念热度推动。

eVTOL产业仍需要解决以下问题:空域管理和运营规则;起降基础设施建设;客户持续采购能力;制造成本下降;供应链稳定性。对于材料行业而言,这一阶段尤其重要,因为航空材料需求不是由概念热度决定,而是按照“机型定型 → 材料验证 → 批量生产 → 供应链固化”逐步释放。

因此,短期内更确定的机会,仍来自工业无人机、物流无人机以及少数完成型号验证的eVTOL项目。

六、材料企业真正要争的是“定型权”,而不是概念曝光

低空经济对材料行业最大的吸引力,在于大量新机型仍处于设计和验证阶段,材料体系尚未完全固化。这为国产碳纤维、航空树脂、预浸料、玻璃纤维复合材料、夹芯材料、结构胶、热管理材料和电机绝缘体系提供了进入窗口。

但窗口期并不意味着低门槛。航空材料一旦随型号完成验证,后续更换往往需要重新开展评价,供应关系具有较强黏性。反过来,如果没有在设计早期进入,仅凭更低价格,很难替代已经完成验证的材料方案。

未来的竞争将围绕四项能力展开。

第一,稳定的材料批次、一致性控制和全流程追溯能力。

第二,从材料试样、层合板到结构部件的工艺放大能力。

第三,疲劳、冲击、湿热、阻燃、绝缘和热失控等完整验证数据。

第四,与整机厂共同开展结构、材料和工艺协同设计的能力。

从受益顺序看,短期更确定的是工业无人机和已经定型交付机型所带来的复合材料、电池、电机及配套材料需求;中期要观察载人eVTOL适航取证、运营航线和制造节拍;长期增量则取决于电池能量密度、热安全和低成本复合材料制造能否共同突破。

结语:低空材料的放量顺序,不会由概念热度决定

低空经济正在从单一飞行器产品,转向装备制造、适航体系、基础设施和运营场景共同建设的新阶段。近期亿航智能经营变化再次说明低空经济最大的挑战不是“飞起来”,而是完成从样机、认证到规模制造和商业运营的完整闭环。

材料需求会增长,但不同环节的兑现速度并不一致。未来材料行业更值得跟踪四个信号:取得型号合格证和生产许可的机型数量,真实交付与运营数据,关键材料是否随型号完成验证,以及复合材料制造能否从手工作业转向稳定的自动化生产。

低空经济最终不会奖励材料名单中出现次数最多的企业,而会奖励那些已经把材料做进结构、把工艺做进产线、把可靠性写进适航证据链的企业。

#低空经济 #eVTOL #碳纤维 #复合材料 #玻璃纤维 #动力电池 #热管理 #航空材料 #电驱系统

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       原文标题 : 低空经济开始拼材料:碳纤维、电池和安全体系谁先受益?

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