当前,低空经济是各地招商热点,专家预测,低空经济产业链正如过去的新能源车产业链一般,处在爆发式发展的前期。预计中国低空经济在未来5年内将占据全球50%左右的的经济体量。


新材料是低空经济创新的基石。从轻量化材料到能源存储材料,每一种新材料的突破都为低空飞行器的性能提升和应用拓展提供了可能。


  • 轻量化材料:如高强度碳纤维,用于减轻飞行器自重,提高外壳机械强度和航程;

  • 能源存储材料:高能量密度的锂离子电池和正在研发中的新型电池技术,为电动飞行器提供动力;

  • 环境适应材料:如聚酰亚胺,抗腐蚀、耐高低温材料,保证飞行器在复杂环境下的稳定性;

  • 智能/通讯材料:如压电陶瓷、聚四氟乙烯等,用于飞行器的智能控制、提高通讯系统的性能。




【1】高强碳纤维


截至2023年末,全球大约有30家在规模上具有显著地位的碳纤维制造企业,其中,9家的产能超过万吨大关,海外企业有5家,而中国企业则占据了其余4家。在2023年,中国的碳纤维总产量约5.5万吨,与前一年相比增长了14.8%。与此同时,进口量约为1.6万吨,与去年同期相比显著下降了45.4%。

中国碳纤维生产企业经过近年来产能的持续扩张已位居前列,如中国吉林化纤和中复神鹰产能分列第二、三位。但行业整体呈现高端严重不足、中端成本偏高、低端产能过剩的局面,产品多集中在T300、T700级别,T800及以上级别高性能产品明显不足,产品质量一致性、批次稳定性、应用工艺性等同世界领先企业仍存差距。

在关键辅助材料和设备方面,中国也存在一定的差距。高品质的油剂、上浆剂等配套材料的种类相对较少,而用于复合材料的环氧树脂性能尚未达到最佳,不能完全实现自主供应。一些关键材料品种仍然依赖进口,这限制了中国碳纤维复合材料性能的进一步提升和应用范围的扩展。

【2】锂电材料


2023中国锂电池全年出货量为885GWh,同比增长达到34%以上。锂电池四大主材——正极/负极材料、电解液、隔膜的全球产能占比较高,平均达到80%以上,随着产能近年快速增加,产能利用率有所下降。

当前用于电动航空的电池包括凝聚态电池(宁德时代)、圆柱电池(蔚蓝锂芯、正力新能、国轩高科等)、软包电池(孚能科技等)、固态电池(欣视界、恩力动力、麻省固能等),电池形状多样,多种路线当前并行开发。中长期来看,软包电池具备高能量密度、高放电性能、和更轻重量的优势,有望成为低空飞行器电池主流方案。


【3】聚酰亚胺(PI)


PI以其出色的耐热性能而闻名,它的长期使用温度范围宽广,从-269℃至260℃,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。PI产品以薄膜、复合材料、泡沫塑料、工程塑料、纤维等形式为主,可应用到电气绝缘、液晶显示、汽车医疗、原子能、卫星、微电子、精密机械包装等众多领域。从全球市场来看,美国杜邦公司、日本钟渊化学工业株式会社、日本东丽株式会社、日本宇部兴产株式会社和韩国SKC Kolon PI公司等占据了整个行业近80%的产能。


PI行业的技术门槛较高,目前中国PI生产企业产能规模普遍较小(多为百吨级装置),中国约有50家规模大小不等的PI生产企业,总体上生产的产品性能不稳定、精细化程度低、品种少。PI高端产品基本全部被国外企业垄断,严重制约了我国相关产业的发展。国内不少厂商正试图打破海外巨头的垄断,长春高琦、深圳瑞华泰、桂林电科院、江苏奥神等国内企业在PI薄膜、纤维等领域都取得了较大进展。



【4】聚四氟乙烯(PTFE)


PTFE是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。2023年中国PTFE总产能为19万吨/年,产量达11.9万吨。


当前,中国PTFE产能结构性过剩,2023年产能利用率约为63%,产品仍以注塑级的中低端产品为主。目前,中国PTFE在高端产品,如在半导体领域使用的高纯PTFE树脂、氢能燃料电池和环保领域使用的PTFE薄膜级分散树脂等方面仍然需要进口,但随着国内技术进步,进口依赖度正逐渐降低。


热门活动推荐:2024低空飞行器创新材料及工艺发展论坛



2023年12月中央经济工作会议明确提出“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业,开辟量子、生命科学等未来产业新赛道”,2024年低空经济首次写入政府工作报告,低空经济作为战略性新兴产业迎发展新机遇。2024年或将成为低空经济发展元年!

根据测算,2023年中国低空经济规模达到5059.5亿元,增速高达达到33.8%。乐观预计,到2026年低空经济规模有望突破万亿元,达到10644.6亿元。

在低空飞行器研发制造过程中,材料选择和机身设计是关键因素之一,它关系到飞行器的轻量化、结构稳定性、气动性能,还涉及制造成本、运行效率和市场竞争力等多个方面。能源系统方面,低空飞行器要求电池具有更高的能量密度要求,以提高续航/航程能力。

带着这些问题,深圳市低空经济产业协会、材荟智造、复材应用技术网、银创产业研究、上海市粘接技术协会、模切之家联合低空飞行器上下游产业链共同组织“2024低空飞行器创新材料及工艺发展论坛”将于2024年11月14日-16日中国·深圳举行。活动将邀请低空飞行器上下游配套企业,复合材料/高性能塑料结构件企业、结构件粘接/铆接企业、增材制造企业、减震降噪企业、动力及能源系统企业、高校及科研院所检测机构、设备生产企业及其他业界领军代表300余人参加会议。通过主题演讲、提问交流、产品展示等多种形式,围绕低空飞行器的最新趋势、新技术、新工艺、解决方案、经典案例等进行经验交流和分享。

组织架构



主办单位:深圳市低空经济产业协会 | 材荟智造

协办单位:上海市粘接技术协会 | 复材应用技术网 |银创产业研究 | 模切之家 | 知一研创   

会议主题:轻量化 | 长续航 | 高强度 | 新材料 | 智能化

时间:2024年11月14-16日 

地点:中国-深圳



大会安排



11月14日(下午)

大会签到&参观中国低空经济产业博览会

11月15日 (全天)

11月16日 (上午)

大会主论坛

1)领导致辞

2)主题发言&展示交流


大会议题



大 会 议 题

2024年11月15日

星期五



专题一:低空经济发展及机体结构设计趋势专场:


2024年全国两会,低空经济首次被写入国务院政府工作报告,作为加快发展新质生产力的一项具体任务;此外,全国有26个省份的政府工作报告对发展低空经济作出部署。低空经济作为战略性新兴产业迎发展新机遇。

  • 中国低空经济现状及未来发展趋势

  • 低空飞行试航审定要求

  • 无人机试航审定标准解读

  • (多旋翼型飞行器、复合翼型飞行器、倾转旋翼型飞行器)不同机型飞行器的对比及其市场发展趋势

  • 低空飞行器轻量化设计与安全验证

  • 低空飞行器结构设计与交付全生命周期流程设计与管理

  • 飞行器新概念气动布局总体研究

  • eVTOL发展现状及成本分析

  • 大型eVTOL载人航空器的研发及应用

  • 探索下一代eVTOL航空器动力系统

  • 更多......

专题二:低空飞行器机体设计与先进材料专场:

1、低空飞行器的关键结构技术主要包括多功能复合材料技术和增材制造技术eVTOLs 使用的复合材料预计将从2024年的500吨增长到2030年的约11750吨,CAGR+69%。

  • 碳纤维助力飞行器轻装稳行

  • 热塑性碳纤维复合材料在低空飞行器中的应用

  • 复合材料机体结构及零件的铺层设计和优化

  • 低空飞行器用功能性复合材料预浸料的开发与应用

  • 横梁及座椅结构用复合材料的开发与应用

  • 碳纤维座椅骨架轻量化设计

  • 复合翼eVTOL电机臂的结构设计及其复材应用

  • eVTOL复合材料机翼设计探讨

  • 低空飞行器的转子叶片、电池外壳、内饰和支架等部件用复材的开发进展

  • 上/下机身、起落架、机臂、舱门、座舱设备与内饰等复合材料结构零部件设计

  • 高性能工程塑料/改性塑料在低空飞行器上的应用

  • PEEK紧固件、连接件在低空飞行器上的应用

  • PI应用在飞行器隔热层、电气绝缘部件、减震降噪部件等,提高飞行器的安全性和可靠性

  • 极端环境(高低温、高压、高湿)下材料的设计及应用

  • 复合材料机体结构的强度分析、结构优化、全机静力试验/振动试验规划

  • 碳纤维复合材料结构减重优化以及仿真模型的试验验证

  • 碳纤维树脂基复合材料的选材,材料性能测试,铺层设计,工艺方案及无损检测

  • 飞机结构强度设计,金属及复合材料强度设计,结构强度适航,金属及复合材料数值仿真

  • 3D打印如何塑造低空飞行器

  • 3D打印在低空飞行器连接器、衔接件以及支撑件上的应用

  • 3D打印如何满足飞机轻量化、降成本的要求

  • 仿真技术在低空飞行器的应用

  • 飞行器结构设计仿真计算研究

  • 飞行器材料防火阻燃测试

  • 更多......

2、为了提高低空飞行器的性能和可靠性以及对轻量化的追求,合成胶粘剂及其胶接技术成为提高航天器性能的关键

  • 低空飞行器对胶粘剂的选型要求

  • 改性环氧树脂胶粘剂在低空飞行器的应用及趋势

  • 关于如何解决低空飞行器高温粘接技术难题的探讨

  • 胶粘剂助力铝合金薄板与各向异性的纤维复合材料的结合

  • 胶粘剂在金属-金属、复材-复材、金属-复材、面板-蜂窝之间的粘接分享

  • 低空飞行器PCB板保护用胶

  • 复合材料胶接修复技术分享

  • 密封胶在低空飞行器上的应用

  • 更多......

2024年11月16日

星期六



3、低空飞行器的振动噪声问题一直是重点研究方向之一,如何开展减振降噪设计及材料来提高飞行器的安全性、舒适性和环保性也是我国飞行器设计的重点关注方向。

  • 不影响机身重量和性能目标下,如何开发设计出更安静的飞行器

  • 新型发泡金属吸声材料的研发与应用

  • 新型阻尼减振材料的研发与应用

  • 低空飞行器表面喷涂吸音材料

  • 聚氨酯(PU) 泡沫是重要的吸声材料

  • 更多......

专题三:低空飞行器动力和能源系统先进材料专场:


航空业对动力电池单元能量密度提出了明显高于电动汽车能量密度的要求(>300Wh/kg,远期目标>500Wh/kg)。此外,eVTOL为了应对紧急迫降需求,要在低电量状态下(如20%SOC)依然保有高功率放电能力;为了满足空中出租业务等频繁使用场景,目前行业普遍需求在少于15分钟内充电至80%。


  • 低空飞行器电池研究进展:半固态电池?凝聚态电池?全固态电池?

  • 复合翼eVTOL电池需求及对动力总成安全性的影响

  • 低空飞行器用高能量密度锂电关键材料及电池体系开发

  • 固态锂电池硅碳负极的研发进展

  • 动力电池的复合材料结构设计布局及散热、防水、防尘、绝缘等细化设计

  • 更多......



参会疑问咨询热线:莫小姐 13686287350(微信同号)