来源:环球网
3月31日至4月2日,由中建材北京中实联展承办的第三届深圳国际复合材料工业技术展览会在深圳会展中心举行。本届展会集中展示了新材料、新技术及新工艺,覆盖了复合材料产业链上下游多项产品。
作为华南经济的引擎和新质生产力发展的枢纽,深圳以“无人机之城”为起点,正孕育着低空经济发展的崭新机遇。作为高端制造的代表,碳纤维、玻纤等国产复合材料正为eVTOL等拳头产品提供原料,丰满中低空经济羽翼,蓄力未来的腾飞。
展会现场,最先吸引观众目光的,是国产碳纤维制成的无人机桨叶。尽管它与传统桨叶相比区别不大。但参观者亲自上手后就会发现,它的轻盈超过想像——只需要伸出食指,这片桨叶就可以轻松保持平衡,并且毫无坠手感。它旁边的大型无人机壳体,单手用力就能拿起。
(展会现场图)
极致的减重,就是极致的高效,以国产大型无人机“白鲸航线”W5000为例,使用国产碳纤维后,它的机体重量降低了40%。在5吨的最大商载能力下,也能飞行超过800公里。让运费达到2.7元/吨公里,天上的“白鲸”,摆脱了成本高昂的帽子,与地上的卡车打成平手。
中复神鹰碳纤维西宁有限公司技术部部长刘高君介绍,“未来10年到20年,低空经济有望迎来20万亿美元的市场。而我们的碳纤维,将是这个行业核心部件的原料。其中无人机的支撑结构和无人机桨叶都可以由碳纤维制作,减重之后可以有效提升无人机使用的性价比。”
公开资料显示,中复神鹰已建成国内首个超万吨级碳纤维生产基地,产能规模进入全球前三。该公司生产的T1100让国产eVTOL(电动垂直起降飞行器)的机身成本,甚至比铝合金还要低。刘高君表示,“在经过两到三年的民航认证后,低空经济将迎来大爆发,将是上游碳纤维企业的新机遇。”
想让低空经济飞得更远,光是轻还不够,还需要有足够的能量。长久以来,限制大型无人机和eVTOL应用的是续航,针对这一问题,行业目前看好的发展方向分别为固态电池和氢燃料,通过提高能量密度来腾出更多负重留给载客和载人。这一领域的破局,依旧离不开国产复合材料。
以无人机专用储氢气瓶为例。国产氢动力垂直起降固定翼无人机DJ2就采用了配套中材科技(苏州)有限公司定向研发的12L轻质铝合金内胆碳纤维缠绕储氢气瓶。结合氢燃料电池,它的飞行时间超5.5小时,飞行距离超500公里,相对传统无人机使用效率得到大幅提升。
这类无人机专用高压储氢铝内胆全缠绕气瓶,也恰恰是氢燃料电池无人机供氢系统的关键储能装置。中材科技(苏州)目前拥有1.5L-20L无人机专用气瓶产品,并可根据客户需求进行个性化定制。与韩国斗山、浙江氢航等国内外知名无人机厂商合作,其中超轻系列气瓶重量能达到常规系列的50%。有效解决了低空经济发展面临的“续航焦虑”。
“用啥造”解决了,“怎么造”又是低空经济发展的新问题。以eVTOL为例,目前的eVTOL有多旋翼、混合机翼、倾转旋翼等构型,为了飞起来,“翅膀”长得五花八门。行业因此缺乏统一的适航标准。作为普遍应用的飞行器,eVTOL还要降低成本实现批量化的生产。虽然碳纤维等复合材料随着价格垄断被打破,正在大规模普及。但低空经济领域的制造流程,与预期的“流水线生产”仍有一定的差距。
常州启赋安泰有限公司(简称“安泰复材”,下同)低空事业部技术总监郭红军表示,“低空经济关键部件的生产,要向汽车行业的自动化吸取经验。”安泰复材曾经参与过Lilium,JOBY,Archer,启明星50,HH-100等多个国内外知名大型无人机,eVTOL等低空经济项目。
(安泰复材顺利交付首架份TP500无人运输机全复材机翼部段)
在eVTOL领域,郭红军表示,安泰复材掌握大规模机身加筋壁板共固化成型技术,复合材料油箱设计及制造技术,零件制造和装配一体化集成技术等技术。通过成千上万的零件压缩简化,让eVTOL与传统飞机相比,适应年产上千甚至上万的需求,零件的高度整合也更方便成套更换,进一步降低eVTOL的运营成本。
以碳纤维为基础,国内龙头企业也正在布局全面的低空经济产业链。此次参展的光威复材,就依托自身接近20年的碳纤维业务,构建了“原丝-碳纤维-织物-树脂-预浸料-复合材料制品-装备制造-检测分析-技术设计”的一体化全产业链服务体系。
2025年1月,以光威碳纤维为主要原材料的RX4E锐翔四座电动飞机成功获得了中国民航局颁发的型号合格证,这也是我国首款取得型号批准的正常类电动飞机,未来将广泛应用于飞行员培训、观光旅游、飞行体验等领域,具有广阔的市场前景。
在此基础上,光威新材正在提供全套的低空经济“伴飞服务”。随着威海高区正在布局低空经济产业园。光威复材可以与低空经济企业深度合作,帮助客户设计飞行器形状、通过已有检测资源、提供专业分析、协助进行质量管理。借着“低空经济”领域的发展,他们将从材料端到产品端进行一次全面升级。