【四海读报】20260104：交通运输行业eVTOL材料篇

低空+航天双重驱动，碳纤维复材顺势“起飞”

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1. 一段话总结

金元证券这份报告聚焦碳纤维复合材料在eVTOL领域的核心应用，指出其凭借“轻量、两高、两耐” 特性成为eVTOL理想材料，在低空经济+商业航天双重驱动及政策持续支持下，行业迎来增长机遇；全球及中国碳纤维需求稳步增长（2024年中国需求8.41万吨，CAGR近20%），国产替代成效显著（国产化率80%）但呈现“低端产能过剩、高端紧缺”的结构性特征，相关企业积极布局高端产线，低空经济（2026-2030年碳纤复材新增市场规模101亿元）与商业航天（同期新增134亿元）为行业带来明确增量，同时需关注市场竞争、技术研发等风险。

2. 思维导图

3. 详细总结

一、核心材料：碳纤维复合材料是eVTOL的“筋与骨”

1. 核心特性适配eVTOL需求

   • 极致轻量化：减重30%-40%，提升20%航程，降低能耗与成本，是材料选择首要考量。
   • 高强度高可靠性：比强度1875-2188 MPa/(g/cm³)、比模量144 GPa/(g/cm³)，远超钢、铝合金，耐受复杂气动载荷。
   • 耐环境耐服役：-70℃至500℃温度区间性能稳定，耐腐蚀、抗疲劳老化。
   • 易设计易量产：支持复杂结构一体化设计，适配规模化应用。

2. 关键分类

   分类维度	核心类型	关键信息	应用场景
   力学性能	高强型（T系列）	T300拉伸强度3530MPa，T1100G达7000MPa	eVTOL主承力结构、航空航天
   原丝基体	PAN基	全球占比90%+，工艺成熟、性能优异	eVTOL、航空航天主流选择
   丝束规格	小丝束（≤24K）	性能一致性高，成本较高	eVTOL、商业航天高端领域

二、政策支持：全链条赋能产业发展

1. 碳纤维材料政策：形成“国家战略-产业调控-技术攻关-市场应用-金融支持”全链条体系，2025年《建材行业稳增长工作方案》《绿色金融支持项目目录》等政策，明确碳纤维为核心支持材料，拓展应用场景并降低融资成本。
2. 低空经济政策：“中央+行业+地方”三位一体，2025年民航局发布eVTOL适航标准，国务院将低空经济列为新赛道，重庆、广州等地出台补贴政策，加速商业化落地。

三、产业链与工艺流程：技术壁垒高

1. 产业链结构：上游（原油→丙烯腈→PAN原丝）→中游（预氧化→碳化→石墨化→表面处理→预浸料）→下游（eVTOL、航天、风电等）。

2. 核心工艺流程：涉及3000-5000个技术参数控制点，关键环节包括预氧化（200-300℃，能耗最高）、碳化（1000-1500℃，脱除非碳元素）、表面处理（增强与树脂结合力）。

3. 成本与毛利：

   • 非一体化企业（中复神鹰）：制造费用占比44.39%，原材料占比24.08%，毛利率13.59%。
   • 一体化企业（光威复材）：捕获全产业链毛利，整体毛利率18.29%，更具竞争优势。

四、供需格局：需求高增+国产替代+结构性特征

1. 需求端：全球与中国同步高增

   市场	2024年需求	核心下游（占比）	7年CAGR	关键驱动
   全球	15.61万吨（yoy+35.7%）	风电叶片（28.2%）、体育休闲（18.3%）、航空航天（16.9%）	9.2%	风机大型化、航空交付复苏、低空经济
   中国	8.41万吨（yoy+22%）	体育休闲（30.3%）、风电叶片（26.2%）、航空航天（10.7%）	近20%	国产替代、政策支持、新兴场景爆发

2. 供给端：国产替代成效显著，结构性分化

   • 国产替代：2024年中国产能15.01万吨（全球占比48.6%），国产化率80%，较2019年提升48pct。
   • 产能结构：低端（T300）产能过剩，开工率不足50%；高端（T800+）产能紧缺，2024年占比近40%，头部企业加速扩产高端产线。
   • 价格走势：2022年中旬后价格下行，2024年大丝束价格72元/kg（yoy-22%），小丝束95元/kg（yoy-25%）。

五、双驱动市场空间：低空经济+商业航天

1. 低空经济（2026-2030年）

   领域	需求量预测	单机碳纤用量	新增需求（吨）	新增市场规模（亿元）
   eVTOL	500→2500架	693kg/架	4712	85
   消费级无人机	160→180万架	0.125kg/架	1063	16
   工业级无人机	10→50万架	2→17.5kg/架	7650	133
   合计	–	–	13425	234

2. 商业航天（2026-2030年）：每年发射小型卫星1800→2200颗，单星碳纤用量150kg，新增需求1500吨，新增市场规模134亿元，主要应用于卫星桁架、火箭箭体等。

六、相关公司布局

七、风险提示

1. 市场竞争与产能过剩风险：低端产能过剩加剧价格竞争。
2. 技术壁垒与研发投入风险：核心工艺（干喷湿纺）、高端产品（T1100+）研发难度高。
3. 原材料价格波动风险：丙烯腈等原材料价格波动影响成本。
4. 下游新兴应用市场商业化不及预期：eVTOL适航取证、商业航天组网进度滞后。

4. 关键问题

问题1：碳纤维复合材料成为eVTOL理想材料的核心原因是什么？其关键性能指标与传统材料相比有何优势？

答案：核心原因是碳纤维复合材料完美适配eVTOL“极致轻量化、高强度高可靠性、耐环境耐服役、易设计量产”四大核心需求。关键性能优势显著：密度仅1.6g/cm³，远低于结构钢（7.85g/cm³）、铝合金（2.70g/cm³）；比强度达1875-2188MPa/(g/cm³)，是结构钢（50-75）的25-44倍、铝合金（110-200）的9-20倍；比模量144GPa/(g/cm³)，远超传统金属材料，且能在-70℃至500℃温度区间保持稳定性能，耐腐蚀、抗疲劳，可帮助eVTOL减重30%-40%，提升20%航程。

问题2：低空经济和商业航天对碳纤维复材的市场空间有多大？2026-2030年的增量需求与规模具体如何测算？

答案：2026-2030年，低空经济与商业航天将为碳纤维复材带来合计368亿元新增市场规模、14925吨新增需求。具体测算如下：① 低空经济：eVTOL新增需求4712吨、规模85亿元（5年需求量500→2500架，单机用量693kg）；无人机新增需求8713吨、规模149亿元（消费级160→180万架，单机0.125kg；工业级10→50万架，单机2-17.5kg）；② 商业航天：新增需求1500吨、规模134亿元（5年卫星发射1800→2200颗，单星用量150kg，初始价格1万元/kg）。

问题3：国内碳纤维行业的供需结构性特征是什么？国产替代进展如何，头部企业的核心布局方向是什么？

答案：供需结构性特征是“低端产能过剩、高端产能紧缺”：低端T300级产能扩张过快，行业开工率不足50%，价格持续下行；高端T800/T1000/T1100级产能供给不足，2024年高端产能占比仅近40%，需求依赖国产替代。国产替代进展显著：2024年中国碳纤维产能15.01万吨（全球占比48.6%），国产化率80%，较2019年提升48pct。头部企业核心布局高端化：中复神鹰扩产3万吨中高端产品（T700/T800）；光威复材扩产6000吨碳丝（T700S/T800S）；中简科技扩产2000吨高端军用产品（ZT7/ZT9）；吉林化纤依托大丝束优势，切入航天次级结构领域。