隨著政策推動和技術進步，今年低空經濟正加速“起飛”，場景應用落地、起降場建設、適航取證等產業鏈消息頻傳。
這期間催生了動力電池、飛控、材料、航電系統等產業鏈需求，作為萬億級的市場，產業鏈未來潛在需求可觀。
2024深圳eVTOL產業發展大會暨低空經濟展覽會舉辦期間，江蘇恒神股份有限公司副總經理潘毅接受了21世紀經濟報道記者的專訪。
恒神股份生產和研發以碳纖維為主的復合材料，還包括飛行器零件、槳葉等制件。并且，公司承接部分飛行器設計，包括整機和材料測試，覆蓋整個碳纖維復合材料的下游應用。
碳纖維素來被譽為“新材料之王”，在眾多高技術材料中獨樹一幟。然而相比于站在聚光燈下的低空經濟的主機廠，碳纖維材料生產商更多隱居幕后。事實上，飛行器對碳纖維及復合材料的需求較大，單機的復材用量或將高于80%~90%，滿足飛行器輕量化、抗疲勞、抗沖擊等要求。
每年降本3%到5%
記者：碳纖維復合材料長期給人的印象是價格昂貴，事實是否如此？
潘毅：碳纖維復合材料價格確實相對較高，但其是目前重量與強度比最大的材料。因其材料特性，飛行器確實需要使用碳纖維。一方面，隨著供給量增加和生產規模擴大，碳纖維價格穩步下降，價格的下降也打開了更多潛在的應用領域。
我長期在碳纖維復合材料領域工作，但我并不認為碳纖維是唯一的選擇。在碳纖維發明之前，在飛機制造中便應用了類似的材料。
記者：碳纖維價格每年大概以什么樣速度下降？
潘毅：我認為碳纖維每年大約有3%到5%的成本下降空間。單獨的碳纖維材料是無法制成工業制件的。工業應用的碳纖維全名應該是碳纖維增強樹脂復合材料，除了碳纖維之外，成本還來源于塑形，需要結合樹脂。
碳纖維成本還包括下游應用的成本，材料的綜合成本才是下游客戶真正在意的。碳纖維降本不僅限于本身，還包括其配套的樹脂和下游的工藝優化，除非未來出現顛覆性新型生產制造工藝，否則預計成本優化將保持當前比例。
碳纖維的上游原材料是聚丙烯腈，這是石油煉化產品，需要耗費大量能源高溫碳化。
碳纖維成本還來自于石油煉化，雖然石油并不算貴，大約每噸9000元，相比之下，碳纖維的售價可能高達每噸10萬元，兩者之間的巨大差異主要源于成品率。
碳纖維制備是一個化學合成的過程，結果受到外部因素影響，無法實現100%一致性，因此成品率和良品率仍有改進的空間。
與國外碳纖維差距不斷縮小
記者：單純從材料的制備工藝來看，國產碳纖維現在發展到了什么階段？
潘毅：我認為中國碳纖維行業主要面臨的挑戰是如何生產出更高性能的碳纖維，能否穩定生產工藝，持續不斷生產合格產品。
由于碳纖維生產涉及化學合成反應，且能耗巨大，涉及的參數眾多，參數的微小波動都可能導致生產出的產品良品率受到影響，從而推高成本。
記者：與國外相比，國內碳纖維行業存在多大的差距？
潘毅：我個人認為，大約有10%到15%的差距，差距存在縮小的可能性。由于碳纖維的反應機理較為復雜，其力學性能，包括強度和模量，受到工藝生產過程中諸多因素影響。此外，碳纖維并非決定制件的唯一因素，需要與其他材料結合使用。
最終目標是確保制成的產品能夠滿足客戶的需求，而非僅僅關注原材料本身?？蛻粽嬲P心的是產品性能，如制成的風電葉片抗風性能和耐久度如何。至于風機葉片所用的碳纖維強度，客戶并不特別關注。碳纖維、樹脂、工藝以及編織工藝和現場施工最終都會影響產品性能。
國外的碳纖維制造商從化工領域起步，恒神股份則是一家碳纖維材料的制造商。但國外同行更像是化工廠，碳纖維只是公司業務之一。
這意味著國外公司的研發經費有各種復合材料可以分攤成本，客戶并不在乎是不是碳纖維，只在乎這是不是輕量化且高強度的材料。
因此，國外化學品公司可以組合不同的材料。以電池盒舉例，某日本外企的電池盒，采用碳纖維、高性能功能塑料、玻璃纖維，并結合特種樹脂混編而成，具有耐高溫、耐腐蝕和散熱的特性。與之相比，國內的碳纖維應用相對局限，這是兩者之間最大的區別。
航空級碳纖維種類多樣、成本高
記者：恒神股份從碳纖維擴展到航空結構件領域，并成功開發了一些具體的應用產品，而不僅僅是材料，促使這一轉變有哪些原因？
潘毅：雖然表面上看我們與下游客戶存在競爭關系，但實際上并非如此。材料本身的使用方式和應用領域存在巨大的技術差異。作為材料供應商，我們幾乎涵蓋了下游制造的所有工藝，反過來又會促使我們對材料進行調整。
我們并不期望通過制件部門能帶來顯著的業務增長，初衷是為了深化我們對材料應用的理解，從而能夠開發出更具針對性的材料銷售給客戶。
記者：低空飛行器的碳纖維復合材料與其他應用有何不同？
潘毅：航空與其他應用存在顯著差異，主要體現在材料種類的多樣性。在航空體系中，機身、機翼和螺旋槳等部件采用的材料不同，且對材料性能的要求極高，包括但不限于抗疲勞、抗沖擊和抗爆炸等特性。另一個特點是飛機產量并不高，所需要的碳纖維產量并不大，飛機上需要的碳纖維種類更多，與工業級產品有明顯的區別。
恒神股份與包括小鵬匯天、時的科技在內的多家低空經濟企業均有合作。eVTOL是新興行業，需要搶占先發優勢。中國民用航空局的標準材料驗證庫里面，恒神入庫材料較多。初創企業若想提高商業化的速度，應從標準材料驗證庫中選擇。
如風機葉片對碳纖維材料的要求便與航空級產品不同，不需要復雜的結構、耐高溫或耐低溫性能，要求的是更輕、更薄、耐摩擦。
其次，供應商響應速度完全不同，航空級產品需要進行長期驗證，才能成為合格供應商，而消費級產品沒有那么長的驗證周期。
飛行器的碳纖維從投入開始到產出應用可能需要3到5年的時間，這部分研發成本需要靠后面材料銷售來攤銷，因而航空級別的材料成本相對更高。
記者：在低空經濟各級政策指導下，預計碳纖維將面臨哪些發展機遇，它的發展方向是什么？
潘毅：功能性碳纖維主要利用其高強度和輕質特性。飛行器材料的應用需求遠不止于此，例如，它需要具備耐沖擊性、耐腐蝕、耐高低溫和快速修補的能力。
其次，工藝生產成本需要降低。我認為未來低空應以碳纖維為主的復合材料體系，而不僅僅是碳纖維，還應包括硼纖維、玻璃纖維、芳綸等。
碳纖維在輕量化具有明顯優勢，但也有局限性。低空經濟輕量化是剛需，還需要結合功能性材料，例如高散熱和低風阻，螺旋槳會產生大量的噪音。目前，機電系統尚未采用碳纖維，電控未來可能會采用碳纖維高速轉子。
如果碳纖維復合材料在功能性、氣密性，特別是防輻射、防雷達波以及耐老化性能等方面表現更優，碳纖維復合材料在低空經濟領域將獲得更大的發展空間。
碳纖維的韌性不足，相對較為脆硬，其強度主要集中在沿著碳纖維的徑線方向。然而，如果不在徑線方向受力，其強度會受到限制，因此通常會將其橫豎編織成織物。編織物是為了確保碳纖維在縱向和橫向都能均勻受力，這是碳纖維特性決定的。（文章來源：21世紀經濟報道）
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