前瞻研报ℱ军机、客机市场拉动 碳纤维未来需求量将稳定增长

碳纤维是由有机纤维在1000℃以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的无机纤维，碳纤维呈黑色，其质轻、强度高，同时具有易于成型、耐腐蚀、耐高温等多种优良性质，已经被广泛应用于军工、航空航天领域。

具体数据显示，2016年，全球有1.76万吨碳纤维应用在航空航天领域，其中商用飞机占70.5%、公务机占11.4%、军用飞机占比10.5%。下面来分析碳纤维在军机及客机的应用情况。

军机：需求量约200吨

由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能，在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展，自20世纪70年代至今，国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等。

从1969年起，美国F14A战机碳纤维复合材料用量仅有1%，到美国F-22和F35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%，在美国B-2隐身战略轰炸机上，碳纤维复合材料占比更是超过了50%，用量与日俱增。碳纤维加工工艺极为复杂，导致其价格较高，尤其是应用在军工领域的碳纤维材料。

我国军用飞机的碳纤维复合材料应用也呈现逐年递增的趋势。随着碳纤维复合材料在国防航空航天上应用比例的增加、装备列装数量增加以及装备换代更新的需要，后期国防事业对碳纤维的需求将逐年增加。在航空领域，我军战斗机以二代和三代机为主，老式战机占比较高。我国约60%的军用飞机面临退役，换成以三代、四代战斗机为标志的新一代空战力量，这将在很大程度上推动军用飞机的需求，为我国军用飞机制造业提供了难得的发展机遇，将拉动对高端碳纤维复合材料的需求。

根据美国三代机及以上机型数量测算，未来10年，中国新增三代及四代战机的需求预计在1000-1500架左右，歼20空机重量15吨，按照27%的碳纤维材料使用率计算，生产300架，需求将达到1215吨，歼11空机重量16吨，按照10%的复合材料使用率计算，按1200架计算，需求将达到1920吨，年均需求约313吨。考虑其他军机需求，预计年需求为400吨，同时考虑到复合材料中碳纤维约50%的生透率，预计碳纤维需求量约为200吨。

客机：需求量约1250吨

客机领域，20世纪80年代开始，碳纤维复合材料开始应用在客机上的非承力构件，在早期的A310、B757和B767上，碳纤维复合材料的占比仅为5%-6%，随着技术的不断进步，碳纤维复合材料逐渐作为次承力构件和主承力构件应用在客机上，其质量占比也开始逐步提升，到A380时，复合材料占比达到23%，具体应用在客机主承力结构部件如主翼、尾翼、机体、中央翼盒、压力隔壁等，次承力结构部件如辅助翼、方向舵及客机内饰材料等，开创了先进复合材料在大型客机上大规模应用的先河。而最新的B787和A350，复合材料的用量达到了50%以上，有更多部件使用碳纤维，例如机头、尾翼、机翼蒙皮等，使用量大大提升。

根据预测，2014-2033年全球将新增36770架客机，其中42%来源于已有机型的更换机型，另外58%来自于亚洲、北美和欧洲等地区的新增需求，2013-2020年间全球对民用客机的需求量的年复合增长率为3.57%，同时，2018年仅波音777、787及空客A380、A350这四种机型对碳纤维的需求将达到9200吨左右，相比2016年增加约2800吨。

而在中国地区，未来20年国内航空运输市场就需要干线客机5952架，飞机空重42吨，按20%使用量计算，预计未来20年对复合材料的需求为5万吨，年均需求接近2500吨，考虑到复合材料中碳纤维约50%的渗透率，预计碳纤维需求量约为1250吨。

来源：前瞻经济人

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