1、版權聲明版權聲明本白皮書版權屬于中國航空工業集團有限公司，并受法律保護。白皮書中引用的政府文件及關聯機構資料，各自版權歸原單位所有。轉載、摘編或利用其它方式使用本白皮書文字或者觀點的，應注明“來源：中國航空工業集團有限公司”。違反上述聲明者，其行為將在法律許可的范圍內受到法律責任的追究。航空復合材料產業發展白皮書目目錄錄摘要.1 1引言.1 1一 定義與分類.3 3二、發展綜述.4 4（一）發展現狀.4（二）發展趨勢.6三、發展定位、目標與原則.7（一）發展定位.7（二）發展目標.7（三）發展原則.7四、發展重點.8（一）大幅提升航空復合材料技術創新能力.8（二）推進航空復合材料數字化、智能化

2、建設.9（三）完善航空復合材料評價管理體系.10（四）建設國際一流的航空復合材料“優良中心”.10（五）發揮航空技術引領和產業溢出效應.10五、保障措施.10（一）長遠謀劃前瞻性戰略性布局.11（二）著力推進產學研用深度融合.11（三）加快建設高水平航空復合材料人才隊伍.11（四）加強國際交流與合作.11結束語.12航空復合材料產業發展白皮書1摘摘要要全球航空產業經過近百年的發展，飛機機體材料已發展至第 5 階段，21 世紀以來，軍、民用飛機開始大量使用復合材料結構，隨著航空復合材料技術的進步，民機用復合材料結構占比達到 30-50%，軍機用復合材料占比也大幅提升。中國航空工業集團有限公司（以

3、下簡稱“航空工業集團”）作為我國航空工業的骨干企業，從 20 世紀 70 年代開始，始終致力于航空復合材料研發、生產和應用，引領和帶動我國碳纖維等關鍵材料的研發和航空復合材料產業的發展，技術發展與產品應用已取得重大進展，受到世界矚目。先進復合材料對航空裝備的現代化起著十分關鍵的支撐作用，今后一個相當長的歷史時期里，航空復合材料將繼續保持最富研究潛力結構材料的地位，并帶動整個工業，特別是航空工業技術的進步。航空復合材料產業市場前景廣闊，本白皮書是基于航空工業集團的發展藍圖，著眼于國家、行業的發展需求，支持和維護航空復合材料產業鏈供應鏈發展與穩定，以航空復合材料技術中心為技術創新平臺，尋求更大范圍

4、、更寬領域、更深層次的開放合作。通過聚集行業各界優勢資源，大力發展減重效果更好，耐更高溫，更高強度，更高韌性，綠色可回收，以及光、電、聲、熱、磁等多功能結構一體化等先進航空復合材料技術、產業及配套保障體系，著力提升產業協同效率，推動產業數字化智能化轉型升級，打造國際一流的航空復合材料“優良中心”，并輻射至上下游產業鏈和其他航空復合材料產業發展白皮書2工業應用領域。發揮中國航空工業集團引領支撐和業內各界協作配套作用，構建更高質量、更有效率、更加公平、更可持續的新發展格局，形成國內航空復合材料行業有序競爭、互利合作的良好生態圈，融入國際產業鏈。航空復合材料產業發展白皮書1引引言言隨著材料科學的進步

5、，復合材料作為新一代航空材料應運而生。復合材料具有輕質、高強、高模等優點，容易實現大型整體構件制造，可以使飛機在維持強度不變的前提下大幅度減重。復合材料構件具有材料、結構、制造一體化的特征，大幅度減少零部件和連接件數量，提高可靠性。復合材料已成為飛機結構的主要材料之一，其用量成為衡量航空飛行器先進性的重要指標之一。我國航空復合材料技術始于 20 世紀 70 年代，在航空裝備研制需求的牽引下，航空工業部門組織相關復合材料研制，開啟了我國航空復合材料發展歷程，初步建立了復合材料專業的基礎；20 世紀 80 年代起以碳纖維復合材料為標志，開展原材料（含樹脂基體和增強纖維）、結構設計、制造工藝、連接裝

6、配、檢測等關鍵技術研究，并在航空產品上得到初步應用，帶動了復合材料專業技術的全面發展；2000 年以后，隨著我國航空工業航空裝備的高速發展，高性能、多功能航空復合材料，大型復合材料整體結構，先進的復合材料工藝裝備工程化應用等重大關鍵技術研究取得了顯著的成果，實現了航空復合材料產品規?；a，已基本形成航空復合材料產業；“十四五”期間，航空復合材料的發展進入了一個新階段，航空工業復合材料技術中心作為航空復合材料技術創新的平臺和產業發展引領者，肩負著航空復合材料技術創新和產業發展的重任和使命，以先進復合材料技術帶航空復合材料產業發展白皮書2動我國航空裝備的發展和其它民用領域的應用，進而推動國民經濟

7、及國防領域基礎能力的提升，促進科學技術的進步。航空工業集團在航空復合材料技術領域發展歷程最早，已形成的產業規模最大，市場培育機制最完善，秉承著“航空報國、航空強國”的初心使命，著力于我國航空復合材料技術和產業健康快速發展。到 2025 年，重點突破一批具有前瞻性、戰略性的航空復合材料關鍵核心技術；建設航空工業行業技術標準規范體系，為航空復合材料產業發展提供基礎。到 2035 年，在工業應用領域孵化一系列航空復合材料產業集群；完善產學研用深度融合機制，實現國內復合材料行業協同發展，提升航空復合材料產業基礎能力和產業鏈現代化水平；航空復合材料關鍵核心技術達到世界一流水平，具備完全自主發展能力，與世

8、界級先進復合材料技術并駕齊驅或實現超越，滿足我國建設世界一流航空裝備發展的需求，在國際市場上具有突出的競爭優勢和一流的品牌影響力。為踐行習近平總書記“新材料產業必將成為未來高新技術產業發展的基石和先導”的指示，推動航空新材料、新技術的發展，履行好新發展階段航空工業集團推動建設航空強國和科技強國使命責任，發布航空復合材料發展白皮書。進一步明確航空復合材料發展定位，提出“創新引領、自主保障；融合發展、開放合作”的原則，以期形成復合材料業界廣泛的發展共識，共同推動航空復合材料全產業鏈協同創新和跨越發展。航空復合材料產業發展白皮書3一一 定義與分類定義與分類航空復合材料是在航空飛行器（含航空發動機）領

9、域使用的先進復合材料，即由高性能纖維等增強材料與高性能樹脂基體、無機或金屬氧化物先驅體、金屬及其合金等組分原材料復合而成的一種材料。根據航空領域裝備應用特點，本白皮書敘述的航空復合材料范圍主要包括應用于航空結構的樹脂基復合材料、陶瓷基復合材料、碳基復合材料和金屬基復合材料，以及相關復合材料制造工藝和工藝裝備。表表 1 航空復合材料分類表航空復合材料分類表類別類別主要應用主要應用性能特點性能特點典型產品典型產品樹脂基復合材料（環氧、雙馬、聚酰亞胺、熱塑性樹脂）承力結構高比強度、高比模量、可設計性強、疲勞性能好、適于整體成型等，比強度是鋼的4倍以上，耐溫等級（-55500）。機翼、機身、尾翼、旋翼

10、系統；發動機機匣、葉片結構功能一體化結構結構隱身、結構透波、結構導電/導熱以及多功能結構一體化。隱身蒙皮、雷達罩、天線罩、綜合功能前緣機動襟翼陶瓷基復合材料高溫承載結構耐高溫、低密度、高強度、耐磨損、抗腐蝕等特點，最高使用溫度可達 1600。超高聲速飛行器舵面、前緣；航空發動機加力燃燒室、渦輪導向葉片高溫透波或高溫隱身結構耐高溫、結構隱身、結構透波等?？仗祜w行器防熱/透波一體化天線窗；無人機或發動機高溫尾噴管碳基復合材料熱防護結構抗燒蝕、耐高溫穩定性好、熱沖擊性能好等，最高理論使用溫度達2600。航天飛機的端頭帽、機翼前緣制動結構摩擦系數小、熱膨脹系數低、高熔點、高比熱容等，摩擦系數僅0.30

11、0.40。飛機剎車盤航空復合材料產業發展白皮書4金屬基復合材料承力結構既保持金屬基體耐高溫、耐磨耗等優點，又使復合材料的力學性能大幅提高，使用溫度范圍小于 1000，常用700。高速飛行器表面蒙皮；直升機支臂、動環；發動機風扇導流葉片、整體葉環、軸類結構二、二、發展綜述發展綜述（一）（一）發展現狀發展現狀樹脂基復合材料是目前航空復合材料應用量最大、技術成熟的材料，廣泛應用于民機、軍機、發動機領域，對推動航空裝備升級換代起到關鍵作用。高韌性、低成本、耐高溫以及自動化、功能化、整體化是高性能航空樹脂基復合材料的主要發展方向。近些年來熱塑性樹脂基復合材料技術也逐步成熟，被譽為“下一代民用飛機”綠色制

12、造的關鍵。樹脂基復合材料在各類飛機機體結構用量占比不斷提高，2020 年全球航空航天復合材料市場規模為 2240 億元，其中，175 億元來自中國市場。在民用飛機領域，波音 787復合材料用量達到 50%，空客 A350 飛機的復合材料用量高達 52%；在軍用飛機領域，先進戰斗機復合材料用量達到36%；直升機復合材料用量已達 80%以上；無人機復合材料用量接近 100%。樹脂基復合材料無論從技術成熟度還是應用的廣泛性，都是最為重要的一類先進復合材料，隨著技術不斷進步，樹脂基復合材料多元發展的趨勢十分明顯，成為一種典型的軍民通用技術和材料。陶瓷基復合材料制造技術已經基本成熟，在航空發動機和空天飛

13、機上已應用于新一代發動機渦輪風扇承載結構和空天飛行器防熱/透波一體化天線窗。航空復合材料產業發展白皮書5碳基復合材料已用于航空發動機尾噴口及航天飛機的機翼前緣防燒蝕結構、剎車系統等。金屬基復合材料近幾年在航空領域發展較快，碳化硅顆粒增強鋁基復合材料在航天飛機蒙皮、大型客機發動機風扇出口導流葉片、直升機旋翼系統支臂、動環等結構中獲得了應用；纖維增強鈦基復合材料成功應用于飛機主承力構件起落架后撐桿、先進發動機葉環、軸類零件。我國航空先進復合材料在國家新材料發展計劃指導下，在航空工業集團頂層布局和系統規劃下，通過多個五年規劃材料研發和重大專項關鍵技術攻關，先進復合材料技術取得了快速發展，基本形成了覆

14、蓋設計、材料、制造、檢測與評價、維修等全生命周期航空復合材料技術體系和制造技術平臺：復合材料結構設計與仿真、制造與驗證體系；環氧、雙馬和聚酰亞胺為主的樹脂體系，碳纖維、芳綸纖維增強的樹脂基預浸料等中間材料體系；大型整體結構復合材料成型工藝體系，液體成型復合材料低成本制造工藝體系；先進檢測及工藝裝備制造平臺；復合材料維修體系。突破了從次承力結構到主承力結構應用、從結構材料到多功能材料、從高溫到超高溫復合材料關鍵技術和工程化應用技術，逐步在各類航空型號及發動機上得到廣泛應用，并航空復合材料產業發展白皮書6推廣應用到國民經濟其它領域，形成了復合材料技術及結構產品自主研發和生產保障能力。（二）（二）發

15、展趨勢發展趨勢航空復合材料技術向著材料高性能和結構高效能、智能化、低成本和整體化方向發展。進一步提升結構承載、抗損傷能力，拓寬應用溫度、耐極限環境等能力；大力發展新型結構設計、熱塑性材料、液體成型工藝、自動鋪放成型工藝等設計、材料、工藝及裝備技術，大幅提升復合材料結構制造技術效率，降低成本，提升復合材料制造智能化、信息化、材料設計制造一體化水平，構建新一代航空復合材料研發生產技術體系與產業能力。隨著我國航空裝備的快速發展，對復合材料的需求成倍的增長。在軍用飛機領域，新一代軍用飛機、直升機、先進無人機復合材料用量得到了大幅提升；在民用飛機領域，ARJ-21 支線客機已完成認證并批量生產交付，MA

16、700 支線客機、C919 干線飛機取得中國民航局型號合格證轉入小批量生產，國內訂貨量在不斷增長。中俄合作研制的寬體客機CR929 機體結構的復合材料用量預計超過 50%，提供了巨大的復合材料應用市場空間。在航空發動機領域，復合材料整體外涵機匣等產品已應用于生產，推動了航空發動機復合材料應用需求持續增長。全球航空航天復合材料用量正以每年 9%的復合年增長率擴大，預計到 2035 年全球市場規模有望達到 5180 億元，中國市場份額將達到 1200 億元，約占全球市場的 1/4。航空復合材料產業發展白皮書7三、三、發展定位、目標與原則發展定位、目標與原則（一）（一）發展定位發展定位構建新一代集材

17、料、設計、研發、制造、檢驗、裝配、維修、裝備于一體的航空復合材料技術體系和國內外材料和裝備的供應鏈，加速推進航空復合材料產業發展。以航空新型裝備為牽引，以技術創新為驅動，引領復合材料技術進步；以國內復合材料產業為主體，構建航空復合材料技術與產業良好生態體系，服務航空產業發展。（二）（二）發展目標發展目標到 2025 年，重點突破一批具有前瞻性、戰略性的航空復合材料關鍵核心技術，奠定新一代航空裝備產品復合材料構件發展的基礎；在國際市場具有較強競爭力，市場份額持續提升；完善復合材料技術標準及其體系化建設，為航空復合材料產業發展提供基礎保障。到 2035 年，成為世界級先進復合材料技術先鋒，在航空復

18、合材料關鍵技術領域達到世界一流水平，具備引領航空復合材料產業發展的自主創新能力，滿足我國研發世界一流航空裝備，支撐航空強國建設的需求；在國際市場具有突出的競爭優勢和一流的品牌影響力。（三）（三）發展原則發展原則創新引領創新引領，自主保障自主保障：聚力打造領先創新力，明確新技術發展方向，規劃關鍵技術研究，構建新一代技術研發平臺，持續提升科技創新能力和產品質量水平，加快航空復合材料技術和體系跨代發展，支撐航空復合材料產業發展。立足科航空復合材料產業發展白皮書8技自立自強，以航空工業集團為主體，構建自主保障體系，提升材料、工藝裝備、軟件研發和復合材料生產能力，保證航空復合材料產業鏈和供應鏈穩定，保障

19、航空裝備發展的先進性和安全可靠性。融合發展融合發展，開放合作開放合作：突出小核心、開放合作理念，聯合各界建立研究開發、成果轉化共享機制，打造航空復合材料示范先導產業，引領國內復合材料專業技術和產業發展；通過國內復合材料行業有序競爭、互利合作、健康發展的模式，全面大幅提升國內航空復合材料科研技術水平及規模生產能力，總體水平與國外并駕齊驅和實現超越，積極融入世界航空復合材料產業鏈。四、四、發展重點發展重點（一）（一）大幅提升航空復合材料技術創新能力大幅提升航空復合材料技術創新能力深耕航空復合材料原創技術策源地，逐步建成國家航空復合材料工程技術中心，形成航空復合材料國家級創新平臺，加速提升航空復合材

20、料產業發展技術供給能力和航空裝備發展復合材料技術保障能力。超前部署事關航空復合材料發展的戰略性、基礎性、前瞻性科學研究和技術攻關，大幅提升基礎創新能力，支撐航空裝備的升級換代，滿足航空裝備發展對先進復合材料的要求：減重效果更好，耐更高溫，更高強度，更高韌性，以及光、電、聲、熱、磁等多功能結構一體化等，以適應新一代航空裝備在更復雜環境下的苛刻要求；形成基于快速檢測、維修及再制造的安全飛行快速響應保障體系。航空復合材料產業發展白皮書9重點發展下一代高強高模高韌性結構復合材料技術，開展耐高溫復合材料和熱塑性復合材料工程應用技術研究，提升增材制造和 3D 打印復合材料技術成熟度；開展新型多功能智能化復

21、合材料工程應用技術研究，突破結構陶瓷基復合材料工程應用技術和高溫功能陶瓷基復合材料制備關鍵技術；積極探索大尺寸鈦基復合材料及高性能鋁基復合材料研發，提升工程應用能力。在產品技術領域，重點提高先進復合材料結構應用效能，完善先進結構功能一體化復合材料技術研究應用平臺；發展多功能集成智能復合材料、結構陶瓷基復合材料、鈦基復合材料和高性能鋁基復合材料等技術，支撐航空飛行器用先進復合材料產品更新換代。在工藝裝備領域，重點加強復合材料自動化制造裝備，數字化裝配工裝等工藝裝備發展。在共性技術領域，構建滿足裝備設計、快遞迭代、快速驗證所需的航空復合材料基礎研究、應用基礎研究和技術創新融通發展的技術研發體系，形

22、成面向未來的研發能力。（二）（二）推進航空復合材料數字化、智能化建設推進航空復合材料數字化、智能化建設進一步突破航空復合材料敏捷制造能力、部件級數字化設計、性能/功能模擬仿真驗證等關鍵技術；加強與系統設計、總體集成單位跨域協同設計仿真能力；構建設計與制造融合的快速響應中心、航空復合材料典型構件自動化與智能化制造示范線，并實現復合材料零部件高效制造、產線精準復制；打造數據互聯、應用敏捷的生產管控系統，提升航空復合材航空復合材料產業發展白皮書10料結構制造柔性化的生產保障能力，支撐“數字航空”，推動數字化智能化轉型升級。（三）（三）完善航空復合材料評價管理體系完善航空復合材料評價管理體系對標國際航

23、空復合材料先進標準體系，進一步規范航空復合材料原材料及中間材料、工藝能力、檢測評估與維修維護等標準規范體系；建立完善航空復合材料和工藝評價及鑒定認證體系，促進航空復合材料供應鏈現代化和產業鏈高級化發展；提升行業技術服務和技術管理能力，為航空復合材料技術與國際接軌，復合材料產品融入國際市場奠定堅實基礎。（四）（四）建設國際一流的航空復合材料建設國際一流的航空復合材料“優良中心優良中心”形成航空復合材料大型部件專業化、產業化能力，完成國產復合材料系列化產品適航應用驗證；加強國際合作，不斷拓展航空復合材料部件級產品國際合作的深度和廣度，形成國內領先、國際一流的產業能力；進入世界級商用飛機用材料供應商

24、名錄，推進復合材料產品國內外貿易發展。（五）（五）發揮航空技術引領和產業溢出效應發揮航空技術引領和產業溢出效應發揮航空技術與產業能力優勢，以航空復合材料產業拉動國內原材料技術與產業的發展，引領復合材料上、下游產業高質量、高技術水平協同發展；以下一代航空復合材料產品研制與應用為契機，聯合行業相關領先企業，加強技術儲備和產業布局，以復合材料精品拓展非航市場應用的深度和廣度，輸出航空工業品牌影響力。五、五、保障措施保障措施航空復合材料產業發展白皮書11航空工業集團積極發揮主體作用，支撐國家有關部門制定發展航空復合材料產業的政策，大力組織實施發展航空復合材料產業發展舉措，爭取國家有關部門給予相關政策支

25、持，營造良好發展環境，推動航空復合材料持續健康快速發展，為實現航空強國提供有力支撐。（一）（一）長遠謀劃前瞻性戰略性布局長遠謀劃前瞻性戰略性布局加強國內外先進復合材料技術發展戰略研究，以市場為導向，瞄準行業發展和應用需求，制定航空復合材料關鍵技術路線圖及中長期產業發展規劃，加強航空復合材料前瞻性技術和多元化產業布局，實現航空復合材料創新鏈集中，產業鏈完備，供應鏈可控，資源共享互聯，軍民產業協同的發展格局。（二）（二）著力推進產學研用深度融合著力推進產學研用深度融合加強開放式協同創新，重點培育關鍵配套領域優秀供應商，聚集行業各界優勢資源，建立聯合創新和成果共享與轉化機制，形成技術發展從基礎研究到

26、工程應用各環節有效銜接、產品價值逐步遞增的創新發展模式，構建政策鏈、創新鏈、產業鏈、資金鏈深度融合的生態圈。（三）（三）加快建設高水平航空復合材料人才隊伍加快建設高水平航空復合材料人才隊伍根據發展的需求制定人才培養計劃，吸納高端人才，加強在職人員的培訓、考核，形成競爭激勵與評價機制；在各專業領域內培養一批大國工匠、首席專家等領軍人才，形成一支結構合理、素質優良的航空復合材料專業人才隊伍。（四）（四）加強國際交流與合作加強國際交流與合作航空復合材料產業發展白皮書12緊抓國家進一步改革開放、“一帶一路”建設、中非區域合作等機遇，制定好國際交流合作規劃，拓展國際交流合作空間。通過規劃的實施，獲取全球智力的資源，加速推出重大創新成果，融入國際航空復合材料市場，打造具有國際競爭力的世界一流航空復合材料產品供應商和技術引領者。結束語結束語當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業變革深入交織，嚴峻復雜的國際環境為航空復合材料產業發展帶來的新挑戰、新機遇。航空工業集團愿攜手各方，以國際一流的復合材料技術和產品走向國際市場，共同推動我國航空復合材料產業發展，與各界一道，共同迎接航空復合材料新時代的到來！中國航空工業集團有限公司復合材料技術中心地址：北京市順義區航空產業園時駿南街 5 號院郵政編碼：101300