低空經濟燃爆國內市場並帶火碳纖維,電動飛機將成碳纖維新增長點

2024年4月7日 22点热度 0人点赞

近日,「低空經濟」燃爆國內市場,而且已逐漸擴散到其上游的碳纖維板塊,包括吉林化纖、光威復材等在內的多家碳纖維公司在互動平台交流時指出,公司的碳纖維產品已在電動飛機、無人機等領域實現應用,從而使得連日來股市中的「碳纖維板塊」異常活躍。

「低空」通常是指距正下方地平面垂直距離在1000米以內的空域(根據不同地區特點和實際需要可延伸至3000米),而「低空經濟」是指依託於低空空域以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的各類低空飛行活動為牽引,輻射帶動相關領域融合發展的綜合性經濟形態。雖然從概念上講,低空領域的主要產品包括電動垂直起降飛行器(eVTOL,又稱「電動飛機」)、無人機(消費級、工業級)、直升機、傳統固定翼飛機等等,但是從中可以發現無人機、直升機、傳統固定翼飛機等都是已發展多年的低空域產品,因此,毋庸置疑,燃爆此次「低空經濟」的最主要因素非電動飛機莫屬

去年12月,我國民航局發布《國家空域基礎分類方法》,進一步完善空管法律規范體系,將空域分為A、B、C、D、E、F、G七個級別。其中A、B、C三個級別為管制空域,D、E、F、G四個級別為非管制空域。非管制空域內的航空器則可以自由飛行。相關規范體系的發布也使得低空經濟迎來爆發式增長。

2月27日,全球首條電動垂直起降航空器跨海跨城空中航線在深圳啟航並首飛成功,電動垂直起降航空器(electrical vertical takeoff and landing,eVTOL)「盛世龍」由上海峰飛航空科技有限公司自主研製,起飛重量2000公斤,可載5人,巡航速度可達200公里/小時,核心模組100%國產化。此次成功飛行,意味着深圳至珠海單程2.5至3小時的地面車程,縮短到20分鍾。在獲取適航證後,預計將於2026年開啟載人飛行。

在此之前,浙江萬豐奧威汽輪股份有限公司的萬豐鑽石 eDA40型純電動飛機已經成功完成收費,eDA40是基於 DA40 機型單發四座飛機開發的全新產品,是世界第一架申請 EASA/FAA Part 23 認證的具有直流快充功能的電動飛機。該機型使用電池模塊和配套直流快充電系統,充電 20 分鍾,續航里程就可達到 90 分鍾,與傳統的活塞式飛機相比,該機型的運營成本可降低 40%以上(閱讀【國內動態】鑽石電動飛機成功首飛涉及碳纖維,盤點國內電動飛機的最新政策與前景

今年3月小鵬匯天飛行汽車旅航者X2順利完成城市CBD「天德廣場一廣州塔」區域的低空飛行

2021年-2022年的預言成真?電動飛機成為碳纖維新增長點

最早在2021年1月,在本號小編撰寫的文章《電動飛機會否成為碳纖維復合材料未來的又一新增長點?》中介紹了當時全球興起的電動飛機研究,並簡單介紹了碳纖維復合材料在電動飛機中的不可替代作用,也列舉了一些早期的實例,比如日本東麗TAC公司與電動飛機開發商Joby Aviation完成了飛機復合材料的長期供應協議,TAC公司將為後者電動飛機提供碳纖維復合材料等等(閱讀【熱點聚焦】電動飛機會否成為碳纖維復合材料未來的又一新增長點?

電動飛機為了實現空中飛行,必須採用高強度且非常輕的材料,由於碳纖維復合材料在航空領域輕量化、高強度優勢明顯,自然而然成為電動飛機的首選。為了深入闡述碳纖維復合材料對於電動飛機的不可替代性,小編在2022年撰寫《碳纖維下一增長點:全面解密先進復合材料在電動飛機各級系統中典型應用》一文中詳細闡述了碳纖維復合材料在電動飛機的主結構材料(如一級結構、推進系統等)、動力總成包括電池架和電池盒、熱管理系統等)、內外部結構等代表性應用。

總部位於日本愛知縣豐田市的eVTOL飛機製造商——SkyDrive公司選擇了Toray Carbon Magic為其SD-05電動飛行車的結構開發先進的碳纖維增強塑料(CFRP)(閱讀【企業熱點】東麗將為日本本土電動飛行汽車製造商提供用於結構開發的碳纖維增強塑料

位於美國加利福尼亞州聖安娜Overair Inc.開發的Butterfly eVTOL飛機原型項目中更是採用了東麗公司最先進的T1100/3960碳纖維預浸料系統,這種材料是為高性能航空應用而設計的,在這種應用中,強度與模量的最佳比值至關重要。根據相關介紹,3960樹脂針對性能提升進行了優化,並可用於高壓釜和高壓釜外(OOA)固化。該樹脂與Torayca T1100中間模量 (IM )碳纖維具有協同作用,Toray介紹稱該纖維是目前可用的最高拉伸強度的纖維。T1100/3960單向(UD)平紋預浸料用於蝴蝶的機身結構和推進裝置


美國上市公司Archer Aviation和先進輕質復合材料技術的全球領導者Hexcel公司宣布簽署意向書,根據擬議的關系條款,Hexcel將為Archer公司提供高性能碳纖維預浸料,用於為Archer公司生產的電動飛機製造復合材料部件(閱讀【企業焦點】美國Hexcel公司將為 Archer Aviation電動飛機提供高性能碳纖維和高韌性樹脂材料

Archer公司是全球領先的電動概念飛機製造商

而在美國Wisk Aero公司發布的其第6代自動飛行全電動四人垂直起降(eVTOL)空中出租車,機身幾乎完全由碳纖維製成。作為Wisk的上市飛機,第6代融合了自主技術和軟件、對每一次飛行的人工監督和整體簡化設計,代表了該公司聲稱的獲得聯邦航空管理局(FAA)類型認證的自主eVTOL的首個候選飛機(閱讀【熱點聚焦】電動飛機有望成為碳纖維又一增長點,盤點10月份以來國外電動飛機製造商最新進展

從上述國外電動飛機研發歷程不難發現,在電動飛機初代產品概念設計到逐輪迭代過程中,碳纖維復合材料是不可或缺的關鍵材料,而且甚至應用比例也呈逐漸上升的趨勢!在下期文章中,小編將會結合全球領先的碳纖維製造企業——日本東麗對全球電動飛機用碳纖維市場發展趨勢進行論述,可以十分確定的說,該公司並未預計到短時間內中國在電動飛機領域居然出現如此高速增長趨勢。