新材料驅(qū)動低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展，PEEK材料在無人機(jī)制造領(lǐng)域獲青睞
核心提示：今年2月27日，全球首條低空航線在深圳首飛。一架2噸重，載重400公斤的純電E-VITOL五座飛行器從深圳蛇口郵輪母港起飛，抵達(dá)珠海九
今年2月27日，全球首條低空航線在深圳首飛。一架2噸重，載重400公斤的純電E-VITOL五座飛行器從深圳蛇口郵輪母港起飛，抵達(dá)珠海九州灣碼頭。以往用時約2到3小時，而通過電動垂直起降航空器，僅需20分鐘就可以完成深圳、珠海間的跨城之旅。
去年底，召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議中提出，打造低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。這其中，作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表，低空經(jīng)濟(jì)眼下成為“新賽道”。主流觀點認(rèn)為：低空經(jīng)濟(jì)是以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的各類低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)。具體的航空器又包括了直升機(jī)、無人機(jī)、熱氣球等，這其中，無人機(jī)的制造與應(yīng)用又是低空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。
近日，工信部要求要加快培育壯大新材料產(chǎn)業(yè)，以保障重大應(yīng)用需求和實現(xiàn)材料先行為目標(biāo)，系統(tǒng)布局建設(shè)新材料大數(shù)據(jù)中心，推進(jìn)新材料中試平臺建設(shè)。
1、更強(qiáng)更輕，新材料之王獲無人機(jī)青睞
隨著低空經(jīng)濟(jì)的興起，低空飛行器成為推動該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一?；ば虏牧献鳛榈涂诊w行器研發(fā)和制造的基石，其性能直接影響飛行器的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性?；ば虏牧显诘涂诊w行器中的應(yīng)用主要集中在：
1、輕量化材料：如高強(qiáng)度碳纖維，用于減輕飛行器自重，提高外殼機(jī)械強(qiáng)度和航程；
2、能源存儲材料：高能量密度的鋰離子電池和正在研發(fā)中的新型電池技術(shù)，為電動飛行器提供動力；
3、環(huán)境適應(yīng)材料：如聚酰亞胺，抗腐蝕、耐高低溫材料，保證飛行器在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性；
4、智能/通訊材料：如壓電陶瓷、聚四氟乙烯等，用于飛行器的智能控制、提高通訊系統(tǒng)的性能。
在航空航天結(jié)構(gòu)設(shè)計中，無人機(jī)是航空領(lǐng)域最主要的產(chǎn)品之一，是該領(lǐng)域中科技成果的代表，是體現(xiàn)國家整體科技水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。現(xiàn)如今在航空領(lǐng)域發(fā)展中無人機(jī)是發(fā)展的熱點之一，為了滿足無人機(jī)低成本、航時長且機(jī)動性能高的特點，降低無人機(jī)結(jié)構(gòu)重量是有效方法之一。
近年來，在飛機(jī)的研究中實現(xiàn)飛機(jī)輕量化成為了工程師們追求的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，實現(xiàn)機(jī)翼的輕量化也是非常重要的一環(huán)。因為金屬材料性能穩(wěn)定且具有高強(qiáng)度、剛度高和耐沖擊性能好的特點，在傳統(tǒng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)中金屬材料使用較為廣泛，但相比于復(fù)合材料，常用的鋁合金、鈦合金和鋼等金屬材料的密度更大，導(dǎo)致使用金屬材料的結(jié)構(gòu)部件重量更大，在一定程度上限制了飛機(jī)的續(xù)航能力且增加了能源的消耗。
20世紀(jì)初，玻璃纖維復(fù)合材料首次應(yīng)用于航空領(lǐng)域并顯示出了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的巨大優(yōu)勢。隨著復(fù)合材料的發(fā)展，纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料逐漸被大量應(yīng)用，現(xiàn)在常用的纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料的纖維有碳纖維、凱夫拉纖維和硼纖維等，常用的基體材料有聚酰亞胺和熱塑性樹脂等。
2、PEEK材料應(yīng)用場景
近幾年，隨著全球電子信息、汽車、航空航天產(chǎn)能不斷向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，亞太地區(qū)的PEEK消費增長速度遠(yuǎn)超歐洲。
受去年底“人形機(jī)器人”的概念帶動，PEEK材料突然大火，到今年又延續(xù)了“低空經(jīng)濟(jì)”的熱度。
從行業(yè)來看，2023年以來，特斯拉等科技巨頭不斷迭代升級人形機(jī)器人；今年以來，我國低空經(jīng)濟(jì)“政策+產(chǎn)業(yè)”不斷推進(jìn)。人形機(jī)器人和飛行汽車兩大熱門行業(yè)面臨材料輕量化的問題，PEEK是其離不開的重要材料。
在人形機(jī)器人領(lǐng)域，為提升材料強(qiáng)度，PEEK材料與碳纖維復(fù)合使用成為重要趨勢。目前，國內(nèi)已有廠家把PEEK材料應(yīng)用于人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)、軸承、齒輪等部件，形成配套生產(chǎn)鏈。
其中，中國PEEK市場需求增長速度尤為突出。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)口徑，2012年-2021年期間中國PEEK產(chǎn)品消費量由80噸增長至1980噸，對應(yīng)CAGR約為42.8%。另據(jù)沙利文咨詢的預(yù)測，中國PEEK產(chǎn)品需求量在2022年至2027年期間繼續(xù)以16.82%的年復(fù)合增長率增長，預(yù)計2027年將達(dá)到5078.98噸的規(guī)模。
機(jī)構(gòu)表示，隨著人形機(jī)器人及飛行汽車等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，PEEK輕量化材料需求也將不斷提升，建議關(guān)注行業(yè)動態(tài)及相關(guān)公司進(jìn)展。
3、PEEK搭上低空經(jīng)濟(jì)“快車道”
PEEK（聚醚醚酮）是新材料中的“全能選手”，其抗拉強(qiáng)度是鋁合金的3倍，鋼鐵的2倍，且抗疲勞性強(qiáng)。在剛性方面，PEEK材料的彎曲彈性模量達(dá)到了鋁合金的4倍、鋼鐵的1.5倍，并能在315℃的高溫下保持高剛性。此外，PEEK材料還具備阻燃性、耐腐蝕性和自潤滑性，其重量僅為鋁合金的三分之一。
在高速運動的工況中，低質(zhì)量意味著低慣性，從而可以實現(xiàn)更高的操控精度。特別是通過碳纖維優(yōu)化PEEK材料，可使其性能得到進(jìn)一步提升，在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具備較高的應(yīng)用潛力。
碳纖維增強(qiáng)PEEK高性能熱塑性復(fù)合材料，被視為未來新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。這種復(fù)合材料由碳纖維以各種形式（如粉末、顆粒、連續(xù)纖維或織物）增強(qiáng)PEEK樹脂基體而成。
一般來說，鋁合金的密度為2.8g/cm3，不銹鋼的密度為 7.3g/cm3，而PEEK復(fù)合材料的密度為 1.5-1.6g/cm3。傳統(tǒng)鋁合金和不銹鋼材料與PEEK復(fù)合材料相比，PEEK復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度的優(yōu)勢。這是因為碳纖維的性能優(yōu)勢賦予了PEEK復(fù)合材料高強(qiáng)度、高彈性模量和抗變形特性，其機(jī)械強(qiáng)度至少提高了3倍，模量也至少增加了3倍，具有更好的尺寸穩(wěn)定性和抗變形性。
在政策層面，我國政府一直致力于推動高性能材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來，政府出臺了一系列支持措施，旨在鼓勵企業(yè)增加研發(fā)投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水準(zhǔn)。例如，國家發(fā)改委發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)了加快發(fā)展高性能復(fù)合材料、特種合金等新材料產(chǎn)業(yè)；財政部也出臺了多項稅收優(yōu)惠政策，以支持新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，地方政府也紛紛推出了一系列扶持政策，例如資金援助等，為企業(yè)提供了良好的發(fā)展空間。這些政策的出臺也有助于促進(jìn)PEEK行業(yè)的健康發(fā)展，并推動其在航空、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
低空經(jīng)濟(jì)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成，得到了國家和地方政策的大力支持，相關(guān)法規(guī)體系也在逐步完善。采用PEEK和其他輕量化復(fù)合材料能夠有效減輕飛行器重量、增加有效載荷、延長飛行距離和續(xù)航時間，并提高飛行安全性。因此，隨著低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、應(yīng)用場景的不斷擴(kuò)展，該行業(yè)對輕量化材料的需求量也將持續(xù)增加。
文章來源： 題材邏輯說，中國粉體網(wǎng)，云奇新材料
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551461.html
來源：賢集網(wǎng)
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。
去年底，召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議中提出，打造低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。這其中，作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表，低空經(jīng)濟(jì)眼下成為“新賽道”。主流觀點認(rèn)為：低空經(jīng)濟(jì)是以各種有人駕駛和無人駕駛航空器的各類低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)。具體的航空器又包括了直升機(jī)、無人機(jī)、熱氣球等，這其中，無人機(jī)的制造與應(yīng)用又是低空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。
近日，工信部要求要加快培育壯大新材料產(chǎn)業(yè)，以保障重大應(yīng)用需求和實現(xiàn)材料先行為目標(biāo)，系統(tǒng)布局建設(shè)新材料大數(shù)據(jù)中心，推進(jìn)新材料中試平臺建設(shè)。
1、更強(qiáng)更輕，新材料之王獲無人機(jī)青睞
隨著低空經(jīng)濟(jì)的興起，低空飛行器成為推動該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一?；ば虏牧献鳛榈涂诊w行器研發(fā)和制造的基石，其性能直接影響飛行器的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性?；ば虏牧显诘涂诊w行器中的應(yīng)用主要集中在：
1、輕量化材料：如高強(qiáng)度碳纖維，用于減輕飛行器自重，提高外殼機(jī)械強(qiáng)度和航程；
2、能源存儲材料：高能量密度的鋰離子電池和正在研發(fā)中的新型電池技術(shù)，為電動飛行器提供動力；
3、環(huán)境適應(yīng)材料：如聚酰亞胺，抗腐蝕、耐高低溫材料，保證飛行器在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性；
4、智能/通訊材料：如壓電陶瓷、聚四氟乙烯等，用于飛行器的智能控制、提高通訊系統(tǒng)的性能。
在航空航天結(jié)構(gòu)設(shè)計中，無人機(jī)是航空領(lǐng)域最主要的產(chǎn)品之一，是該領(lǐng)域中科技成果的代表，是體現(xiàn)國家整體科技水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。現(xiàn)如今在航空領(lǐng)域發(fā)展中無人機(jī)是發(fā)展的熱點之一，為了滿足無人機(jī)低成本、航時長且機(jī)動性能高的特點，降低無人機(jī)結(jié)構(gòu)重量是有效方法之一。
近年來，在飛機(jī)的研究中實現(xiàn)飛機(jī)輕量化成為了工程師們追求的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，實現(xiàn)機(jī)翼的輕量化也是非常重要的一環(huán)。因為金屬材料性能穩(wěn)定且具有高強(qiáng)度、剛度高和耐沖擊性能好的特點，在傳統(tǒng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)中金屬材料使用較為廣泛，但相比于復(fù)合材料，常用的鋁合金、鈦合金和鋼等金屬材料的密度更大，導(dǎo)致使用金屬材料的結(jié)構(gòu)部件重量更大，在一定程度上限制了飛機(jī)的續(xù)航能力且增加了能源的消耗。
20世紀(jì)初，玻璃纖維復(fù)合材料首次應(yīng)用于航空領(lǐng)域并顯示出了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的巨大優(yōu)勢。隨著復(fù)合材料的發(fā)展，纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料逐漸被大量應(yīng)用，現(xiàn)在常用的纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料的纖維有碳纖維、凱夫拉纖維和硼纖維等，常用的基體材料有聚酰亞胺和熱塑性樹脂等。
2、PEEK材料應(yīng)用場景
近幾年，隨著全球電子信息、汽車、航空航天產(chǎn)能不斷向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，亞太地區(qū)的PEEK消費增長速度遠(yuǎn)超歐洲。
受去年底“人形機(jī)器人”的概念帶動，PEEK材料突然大火，到今年又延續(xù)了“低空經(jīng)濟(jì)”的熱度。
從行業(yè)來看，2023年以來，特斯拉等科技巨頭不斷迭代升級人形機(jī)器人；今年以來，我國低空經(jīng)濟(jì)“政策+產(chǎn)業(yè)”不斷推進(jìn)。人形機(jī)器人和飛行汽車兩大熱門行業(yè)面臨材料輕量化的問題，PEEK是其離不開的重要材料。
在人形機(jī)器人領(lǐng)域，為提升材料強(qiáng)度，PEEK材料與碳纖維復(fù)合使用成為重要趨勢。目前，國內(nèi)已有廠家把PEEK材料應(yīng)用于人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)、軸承、齒輪等部件，形成配套生產(chǎn)鏈。
其中，中國PEEK市場需求增長速度尤為突出。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)口徑，2012年-2021年期間中國PEEK產(chǎn)品消費量由80噸增長至1980噸，對應(yīng)CAGR約為42.8%。另據(jù)沙利文咨詢的預(yù)測，中國PEEK產(chǎn)品需求量在2022年至2027年期間繼續(xù)以16.82%的年復(fù)合增長率增長，預(yù)計2027年將達(dá)到5078.98噸的規(guī)模。
機(jī)構(gòu)表示，隨著人形機(jī)器人及飛行汽車等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，PEEK輕量化材料需求也將不斷提升，建議關(guān)注行業(yè)動態(tài)及相關(guān)公司進(jìn)展。
3、PEEK搭上低空經(jīng)濟(jì)“快車道”
PEEK（聚醚醚酮）是新材料中的“全能選手”，其抗拉強(qiáng)度是鋁合金的3倍，鋼鐵的2倍，且抗疲勞性強(qiáng)。在剛性方面，PEEK材料的彎曲彈性模量達(dá)到了鋁合金的4倍、鋼鐵的1.5倍，并能在315℃的高溫下保持高剛性。此外，PEEK材料還具備阻燃性、耐腐蝕性和自潤滑性，其重量僅為鋁合金的三分之一。
在高速運動的工況中，低質(zhì)量意味著低慣性，從而可以實現(xiàn)更高的操控精度。特別是通過碳纖維優(yōu)化PEEK材料，可使其性能得到進(jìn)一步提升，在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具備較高的應(yīng)用潛力。
碳纖維增強(qiáng)PEEK高性能熱塑性復(fù)合材料，被視為未來新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。這種復(fù)合材料由碳纖維以各種形式（如粉末、顆粒、連續(xù)纖維或織物）增強(qiáng)PEEK樹脂基體而成。
一般來說，鋁合金的密度為2.8g/cm3，不銹鋼的密度為 7.3g/cm3，而PEEK復(fù)合材料的密度為 1.5-1.6g/cm3。傳統(tǒng)鋁合金和不銹鋼材料與PEEK復(fù)合材料相比，PEEK復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度的優(yōu)勢。這是因為碳纖維的性能優(yōu)勢賦予了PEEK復(fù)合材料高強(qiáng)度、高彈性模量和抗變形特性，其機(jī)械強(qiáng)度至少提高了3倍，模量也至少增加了3倍，具有更好的尺寸穩(wěn)定性和抗變形性。
在政策層面，我國政府一直致力于推動高性能材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來，政府出臺了一系列支持措施，旨在鼓勵企業(yè)增加研發(fā)投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水準(zhǔn)。例如，國家發(fā)改委發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)了加快發(fā)展高性能復(fù)合材料、特種合金等新材料產(chǎn)業(yè)；財政部也出臺了多項稅收優(yōu)惠政策，以支持新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，地方政府也紛紛推出了一系列扶持政策，例如資金援助等，為企業(yè)提供了良好的發(fā)展空間。這些政策的出臺也有助于促進(jìn)PEEK行業(yè)的健康發(fā)展，并推動其在航空、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
低空經(jīng)濟(jì)作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成，得到了國家和地方政策的大力支持，相關(guān)法規(guī)體系也在逐步完善。采用PEEK和其他輕量化復(fù)合材料能夠有效減輕飛行器重量、增加有效載荷、延長飛行距離和續(xù)航時間，并提高飛行安全性。因此，隨著低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、應(yīng)用場景的不斷擴(kuò)展，該行業(yè)對輕量化材料的需求量也將持續(xù)增加。
文章來源： 題材邏輯說，中國粉體網(wǎng)，云奇新材料
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551461.html
來源：賢集網(wǎng)
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