近期低空经济政策利好频发,例如3月5日国务院两会政府作业报告提及“加速低空经济等新添加引擎”,3月18日民航局举行通用航空作业领导小组会议、推动低空经济高水平质量的开展相关作业等。
民生证券指出,在空间不变情况下,无人机结构件资料成为进步载荷的要害,碳纤维复合资料现在已成为无人机主力资料,可起到减轻机身分量、添加有用荷载、进步飞翔安全性等效果:
①质轻且强度高,小型化、轻量化对无人机的功能和功率影响大,碳纤维复合资料比重仅为钢材分量的1/4,可下降无人机全体分量和结构占用空间,一起具有优异才能强度和刚度。
②耐腐蚀性,化学安稳性高、不易受腐蚀,在各种腐蚀环境下仍能坚持安稳性和安全性,进步无人机惯例运用的寿数,下降保护和替换本钱。
③耐高温性,在高温环境下可坚持较好的力学功能、物理变化较小,不会发生蠕变和疲惫现象,使飞机外部结构完整性和安稳才能得到保证,进步飞机寿数。
④抗电磁搅扰,电磁搅扰防护才能优于传统金属资料,可有用进步无人机电磁兼容性、安稳性和可靠性。
碳纤维复材占无人机结构总质量60-80%,国内低空经济头部厂商均已布局
现在碳纤维复合资料约占无人机结构总质量的60-80%:①美国“全球鹰”无人侦察机,机翼、翼梁、翼盒等很多选用碳纤维复合资料,占结构总量65%以上。
②欧洲空中客车公司研制Zephyr无人机,选用碳纤维复合资料机身,飞机分量仅75kg,轻盈结构使Zephyr在21340m的高空可带着重23kg有用载荷。
③我国榜首架全碳纤维复合资料结构机体无人试验机“雷鸟”(LN60F),机身高2.2m、机身长4.7m、翼展10.5m,起飞质量257kg,航时为4h。
④我国“翼龙”无人机机身悉数选用碳纤维复合资料,除用于侦办和打击犯罪,一起大范围的应用于民用和科研范畴。
⑤小鹏旅航者X2旋翼桨叶运用碳纤维环氧树脂基复合资料,进步旋翼桨叶刚度和轻量化,一起缩短电机驱动的呼应时刻,进步飞翔质量和气动弹性安稳性。起落架选用玻碳混(玻纤+碳纤维)编板簧式规划。
⑥万丰奥DA50RG机身规划选用碳纤维复合技能,全方面进步飞机安全功能。
⑦峰飞eVTOL智能飞翔器V400整机机身运用碳纤维复合资料一体成型技能,完成分量轻、强度大、刚性好。
近2年国内碳纤维扩产起伏较大,扩产后降价/降本大周期敞开,碳纤维作为复合资料,在轻量化、资料强度、模量等方面较传统金属合金及其他复合资料具有显着优势,前期商场空间相对受限,主因系碳纤维单价高,民生证券看好降价/降本大周期下碳纤维拓展应用范畴。
据民生简略测算,估计单个人形机器人碳纤维复合资料用量约392kg(小鹏旅航者X2空机重560kg,碳纤维复材占总质量70%,其他分量包含电池、电机等),纯碳纤维用量约290kg(假定复合资料中碳纤维分量占74%)。依据罗兰贝格猜测,到2030年全球投入商业运营的eVTOL数量将达5000架,2050年达16万架。据此测算,2030年全球无人机职业拉动碳纤维增量约1450吨、2050年拉动碳纤维增量约4.64万吨。2022年全球碳纤维需求为13.5万吨,有望成为碳纤维下一个重要添加极。
碳纤维复合资料中,除碳纤维外:①Nomex蜂窝资料(芳纶纸)被大范围的应用于无人机的机体外壳、机翼蒙皮与前缘,如法国奥科尔多用途无人机豺2样机选用玻纤/碳纤维/芳纶纤维复合资料规划;②PEEK因为其轻质、高强、尺度安稳、耐腐蚀、耐高温等特性,已开端应用于无人机桨叶;③胶粘剂可用于无人机散热(导热凝胶应用于图传主板与散热板之间)、粘接电机磁钢(环氧系列结构胶)、电调内部主板灌封、电机操控线路板(三防胶)、视窗屏幕粘接(热熔胶)等;④玻纤相同很多应用于无人机范畴。