美国《复合材料制造》杂志报道发布了年度行业状态报告，引用了6位行业专家对行业内重要材料和市场的关注。由于报告篇幅过长，故分期推送的形式，今天为大家呈现汽车市场和航空航天市场的情况。（文中数据系原文所载，仅供参考。）

汽车市场

作者：Industrial Market Insight公司总裁Marc Benevento

 

在全球范围内，轻型汽车（额定总重低于8500磅）每年大约消耗50亿磅（2,268,000吨）复合材料。热塑性基体复合材料占用量的大部分。复合材料和其他轻量化材料近年来有了强劲的增长，但在未来的一年里，复合材料在汽车领域的应用将面临一些不利因素。主要的增长抑制因素是全球轻型车辆市场相对平缓，以及美国燃油经济性标准的放宽。然而，随着原始设备制造商继续致力减少车辆重量，增长机遇仍将存在。

 

美国燃油经济性标准的回降只是全球汽车采用轻质材料的一个小挫折。在美国以外对二氧化碳排放进行更严格的管制将继续推动全球车辆平台上减轻车辆重量的需要。此外，减轻重量对于扩大电动汽车使用范围至关重要，在这一小型但不断增长的细分市场中，对轻质材料的追求将继续下去。尽管美国燃油经济性法规“暂停”，但人们仍将继续对用于减轻汽车重量的复合材料感兴趣。

 

为了利用这一利好，复合材料制件供应商将不得不提高其价值主张，而不是替代产品。在过去的十年里，高强度钢和铝是北美原始设备制造商致力减轻重量的最大受益者，尤以软钢为甚，从成本、可制造性和强度重量比的角度来看，软钢是汽车用钢的基准。显然，如果复合材料要成为主流汽车减重努力的首选，还有更多的工作要做。

 

在不久的将来，复合材料在汽车上的应用将面临挑战和机遇。不利因素包括全球生产前景相对平缓以及北美轻质材料法规驱动力下降，将对复合材料增长构成障碍。然而，对轻型汽车材料的需求将持续增长，与铝和其他替代材料相比，复合材料可以展示出经济高效的特性，从而在困难的环境中赢得新的用途。

 

航空航天市场

作者：威奇塔州立大学国家航空研究所ATLAS主管Waruna Seneviratine

 

航天航空工业仍然是复合材料的主要用户之一。据市场情报和咨询公司Morder Intelligence的一份报告显示，2018年，航空航天和防卫行业在碳纤维市场的收入份额接近50%，几乎相当于汽车、替代能源、建筑、基础设施和体育用品的总和。报告还说，飞机中碳纤维用量的增加，加上每年在市场上投放的飞机数量不断增加，预计将在2019年至2024年间为碳纤维市场提供巨大的增长机会。

 

为了满足航空航天的积极需求，复合材料工业需要考虑的不仅仅是材料的开发和供应：制造过程必须经历重大的技术进步，未来的工程师必须配备先进的工具来适应日益复杂的环境。全球飞机制造商正积极寻求通过自动化和创新材料/工艺来提高制造速度和效率的方法。他们着眼于“未来工厂”（也称为工业4.0或智能制造业），在此将信息技术和运营技术结合运用。

 

随着传感器技术和机械手的进步，工业机器人现在能够执行非常规的复杂功能，例如劳动密集型的先进复合材料铺层。通过使用先进的传感器、过程模拟软件和在线检测系统，可以实现劳动密集型无损检验的自动化，从而最大程度地减少故障，显著提高制件质量。配备先进传感器的在线检测系统可用来自动识别制造缺陷，并将数字信息输入机器学习算法，以便对后续制造作业采取纠正措施，以提高制件质量。

 

加热技术和自动化制造技术的最新进展使得热塑性塑料用于自动化制造过程。原位固结省去了二次作业（如真空袋和热压罐/固化炉固化），从而显著降低了制造成本，提高了生产率。此外，采用适应性强的自动化无模具制造技术，通过机器人的协调运动，在无需热压罐的情况下制造出三维复合材料制品。

 

复合材料在航空工业中的未来前景是光明的，但它需要政府机构、飞机制造商、设备供应商、材料供应商和大学之间的合作，以确保开发出正确的材料，并创造出满足飞机需求的先进技术和制造工艺。

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