热塑性复合材料

词条标签：热塑性、复合材料、可回收 所属分类：低空复合材料制造

低空经济爆发下的材料新刚需

2024年以来，我国低空经济政策落地进入加速期，上海率先将适飞空域占比从46%提升至57%，合法飞行空间的扩容直接带动物流配送、城市巡检、测绘等低空应用场景需求爆发，截至2025年上半年，国内载货无人机已完成超过60万架次合规飞行，电动垂直起降飞行器（eVTOL）产业化进程也进入倒计时，低空经济整体规模预计2035年将达到3.5万亿元。在低空飞行器"每克重量都有价格"的研发逻辑下，传统航空材料的性能瓶颈逐渐凸显，热塑性复合材料（Thermoplastic Composite，简称TPC）凭借独特的性能优势，成为支撑低空制造升级的核心材料选择。

热塑性复合材料是以热塑性树脂为基体，结合碳纤维、玻璃纤维等增强纤维制备的多相结构材料，与传统航空领域常用的热固性复合材料相比，核心区别在于基体树脂的分子结构：热塑性树脂受热可软化熔融、冷却后固化定型，这一特性让TPC具备了热固性材料无法实现的可回收再加工、快速成型、良好冲击韧性等特点。中国化工信息中心2026年5月发布的《改性/复合材料产业从规模扩张到价值跃升》报告明确指出，以eVTOL为代表的新一代低空飞行器对材料性能有着极为苛刻的要求，尤其是在轻量化和安全性方面，热塑性复合材料凭借密度小、比强度高的特点，能够在保证结构强度的前提下显著降低机身自重，完美匹配低空飞行器延长续航、提升安全性的核心需求，已经成为行业公认的未来大规模制造的关键材料。

当前国内低空飞行器产业链中，热塑性复合材料的应用已经从概念验证走向产业化落地。上游改性材料企业率先完成技术布局，上市公司会通股份的高性能热塑性复合材料技术已经获得行业权威认可，进入从产品布局走向工艺验证的关键节点；中游成型解决方案提供商已经推出成熟的商业化方案，南京星瑞复合材料作为国内高性能热塑复材成型方案提供商，已经为eVTOL整机企业提供铺放定义力学PDM成型服务，其方案已经应用于倍飞智航TW-5000 6座倾转旋翼eVTOL的机身结构开发；下游整机企业对热塑性复合材料的认可度持续提升，倍飞智航在完成超亿元战略融资后，明确将热塑性复合材料列为新一代机身结构的优选方案，认可其成型效率高、可焊接可回收、供应链可控的核心优势。

适配低空制造的核心性能与技术优势

相较于航空领域传统应用的热固性复合材料，热塑性复合材料的性能特点完全贴合低空经济产业化阶段的核心需求，其优势主要体现在四个维度：

第一是轻量化与力学性能的平衡。热塑性复合材料的密度普遍在1.1-1.6g/cm³之间，远低于金属材料，比强度高于传统铝合金和钢，同时热塑性基体的分子链特性赋予材料更好的冲击韧性，在低空飞行器常见的扰流冲击、小型碰撞场景下，不易出现热固性材料常见的开裂分层问题，能够有效提升飞行器结构安全性。对于eVTOL来说，机身结构每降低1kg重量，就可以为续航或载重腾出1kg的设计空间，直接对应运营效率的提升，热塑性复合材料低密度高强度的特点，完美匹配这一需求。

第二是成型效率与成本优势，适配大规模量产要求。当前低空飞行器行业正从原型研发走向千架级、万架级量产，热固性复合材料需要经过长时间高温固化，单部件生产周期通常以天计算，而热塑性复合材料结合模压、自动铺放等工艺，生产周期可以压缩到数小时甚至数十分钟，热塑性复材+模压工艺在成本和效率上的优势，在上海适飞空域扩容带来的持续放大的无人机市场中，已经获得了越来越多企业的认可。同时热塑性复合材料具备可焊接特性，大型复杂结构可以通过分体成型后焊接组装，降低了整体成型的工艺难度，进一步缩短了生产周期。

第三是可回收特性，符合航空产业碳中和要求。双碳目标下，航空制造业对材料全生命周期碳排放的要求越来越严格，热固性复合材料废弃后难以降解回收，通常只能通过填埋处理，而热塑性复合材料可以通过加热熔融重新加工，回收利用率可以达到90%以上，无论是生产过程中的边角料，还是退役飞行器的结构部件，都可以重新加工利用，大幅降低全生命周期的碳排放和成本，这一特性也让热塑性复合材料获得了全球航空巨头的认可。2025年巴黎航展上，空客已重点展示TPC部件，预示着其在新一代飞行器中的巨大潜力。

第四是供应链自主可控优势。当前国内热塑性树脂基体、增强纤维产业链已经完全实现自主化，相较于部分高端热固性树脂依赖进口的现状，热塑性复合材料的供应链稳定性更好，符合国内低空飞行器产业规模化发展的需求，南京星瑞复材等国内供应商也在不断完善成型工艺体系，进一步强化了供应链的自主可控能力。

在关键工艺方面，国内企业已经突破多项核心技术，南京星瑞复合材料开发的铺放定义力学PDM工艺，能够针对eVTOL不同结构部位的力学需求，精准控制纤维铺放方向和树脂含量，在保证结构性能的前提下进一步降低材料用量；会通股份建立了"材料-设计-制造"一体化研发体系，同步突破热塑性复合材料、纳米增强等前沿技术，能够针对低空飞行器不同应用场景定制化开发材料配方，满足从消费级无人机到载人eVTOL的多样化需求。

国内产业链布局与产业化落地案例

国内热塑性复合材料在低空经济领域的产业链已经基本成型，覆盖上游原材料、中游成型加工、下游整机应用全链条，不同环节的龙头企业都已经完成针对性布局：

上游原材料环节，主要分为基体树脂和增强纤维两部分。改性基体树脂领域，会通股份作为国内改性复合材料的龙头上市公司，已经完成高性能热塑性复合材料的技术布局，其技术获得行业权威认证后，已经进入航空领域供应链验证阶段，2025年已经斩获航空领域6.58亿元大单，彰显了其在高端航空应用中的竞争力；增强纤维领域，中材科技等企业已经实现高性能碳纤维的规模化量产，同时通过并购整合产业链资源，2020年代中材科技收购中复连众，强化了风电叶片与航空复合材料的技术协同，为热塑性复合材料提供了稳定的高性能增强纤维供应。

中游成型加工与解决方案环节，南京星瑞复合材料是国内领先的专注于高性能热塑复材的成型方案提供商，目前已经为多家eVTOL整机企业提供定制化成型服务，其自主开发的铺放定义力学PDM工艺，能够匹配不同吨位、不同结构的低空飞行器结构件需求，目前已经切入倍飞智航等头部eVTOL企业的供应链，倍飞智航从数千万元天使轮发展到超亿元战略轮，产业化加速过程中，南京星瑞的热塑性复材成型方案已经成为其机身结构开发的核心支撑。除了专业方案提供商外，中复连众、光威复材等传统航空复合材料企业也在陆续布局热塑性复合材料的成型产能，针对低空经济市场开发专用产品线。

下游整机应用环节，多个细分领域已经实现批量应用。在无人机领域，随着物流配送、城市巡检市场需求的放大，中小吨位载重无人机对轻量化材料的需求持续增长，热塑性复合材料已经广泛应用于机身臂、翼梁等核心结构件，头部物流无人机企业已经开始在新机型上批量采用热塑性复材结构件；在载人eVTOL领域，热塑性复合材料已经进入原型机验证阶段，倍飞智航旗下TW-5000 6座倾转旋翼eVTOL已经将热塑性复合材料列为机身结构的优选方案，目前已经完成结构件的测试验证，预计将在原型机首飞中实现规模化应用。

产业生态层面，国内企业也在推动全链条协同创新，不少复合材料企业参与组建了低空交通产业联盟，与空域管理、通信导航、eVTOL整机企业共建数字孪生平台，实现从材料开发到结构设计、整机验证的全链条价值共创，缩短了热塑性复合材料的产业化迭代周期。

市场格局与发展趋势展望

当前全球热塑性复合材料在航空领域的市场份额还处于快速增长期，欧美航空巨头起步较早，空客、波音等企业已经在多个新型机型上验证了热塑性复合材料部件的性能，2025年巴黎航展空客的集中展示，进一步推动了全球行业对TPC的认可。国内市场受益于低空经济的爆发式增长，热塑性复合材料在低空领域的应用增速领先全球，目前已经形成了龙头企业引领、专精特新企业补位的市场格局：上游原材料领域会通股份、中材科技占据主导地位，中游成型领域南京星瑞复材等专注于低空领域的企业已经形成差异化优势，下游整机领域头部eVTOL和无人机企业都在推进技术验证，预计2027年前后将实现批量装机应用。

从政策端来看，低空经济已经被纳入国家战略，复合材料作为核心产业链环节，也获得了政策层面的支持，多地在出台的低空经济发展规划中，都将轻量化复合材料列为关键配套产业，支持上下游企业开展联合技术攻关，推动热塑性复合材料的产业化应用。

未来热塑性复合材料在低空经济领域的发展将呈现三个明确趋势：

第一是应用渗透率快速提升。随着eVTOL产业化落地和无人机市场规模的持续扩大，热塑性复合材料凭借性能和成本优势，渗透率将持续提升，预计到2030年，低空飞行器结构件中热塑性复合材料的占比将从当前的不足10%提升至40%以上，其中中小型无人机的渗透率提升速度会快于载人eVTOL。

第二是技术迭代持续加快。"材料-设计-制造"一体化将成为行业主流，企业将不再单独提供材料，而是针对不同机型的需求，提供从材料配方、结构设计到成型加工的整体解决方案，铺放、模压、焊接等工艺也会不断优化，进一步提升成型效率、降低成本，适配低空飞行器大规模量产的需求。

第三是循环产业链逐步建立。依托热塑性复合材料可回收的特性，未来行业将逐步建立退役飞行器材料回收、再加工的循环体系，降低产业整体碳排放和原材料成本，这也将进一步强化热塑性复合材料相对热固性材料的竞争优势。

整体来看，热塑性复合材料已经完成了技术验证和产业链布局，进入了产业化加速的关键阶段，低空经济的爆发为行业带来了明确的市场需求，也为国内复合材料企业开辟了"第二增长曲线"，随着技术的持续成熟和应用场景的不断拓展，热塑性复合材料将成为支撑我国低空经济高质量发展的核心材料之一。