前言：前两天分享了一下钛合金行业的相关联的内容，其实除了钛合金之外还有很多材料将受益于大飞机建设，本篇就来聊聊这方面的内容。本篇主要梳理一下细分赛道，稍后在《大飞机应用材料系列二》中我还会补充其他内容。

  重申下，所有的内容来自于公开的渠道（不是所有的公开渠道大家都能接触到），如果有涉及商业利益的，请联系本人调整。

  近期中国商飞公司即将交付首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验圆满成功，有消息称该架C919飞机有望在今年年底交付。有关人员称未来20年，我国对类似C919这类窄体客机的需求量为每年平均300架左右。作为大飞机产业链上的重要环节之一的应用材料将充分受益，下面来详细聊聊。

  所谓的大飞机应用材料实际上的意思就是字面意思上的应用于飞机制造的材料。先进材料的应用是航空技术发展和进步的最重要推动力之一，航空材料是航空产品的技术性能、生存能力、延长寿命和提高经济可承受力的基础，属于优先发展、重点突破的关键技术。成本方面，材料是飞机制造的物质基础，某些特定的程度上决定了飞机机体结构的制造成本。

  铝合金是混合型金属，包括铜、锌、锰等多种金属元素，铝材是民机制造最重要的关键材料之一，也是应用最为广泛的材料 。C919 大飞机所使用的铝材档次是最高的，符合它的要求的铝合金材料在其他航

  空器上也都能够正常的使用。C919 前机身、中机身、中后机身、机头与机翼结构件几乎全是用铝材制造的，为铝材占全机结构总重的比例为 65%。

  C919 铝合金或即将实现 100% 国产化，带动 90000t 高端铝材市场。根据《铝材力推三大“国之重器”遨游蓝天》，C919 原型机出于获取适航取证的需要，铝材均使用进口材料，从第二架飞机开始，国产铝材的用量逐渐增加，2022 年 C919 的铝材（不包括铝锂合金）国产化率可望达到 100%。根据《铝合金在中国民用航空器上的应用》，假设未来 20 年可制造 1200 架 C919，每架的投铝量按 75t 匡算，需采购铝材、铸件、锻件总计 90000t，每年平均 4500t/a，若铸件按 15%计算，则铝材及锻件的采购量为3825t/a。

  与铝、镍 等主要航空用金属相比，钛是唯一一种大范围的使用在机身及发动机的材料 。钛合金在飞机与发动机中的使用量也是衡量飞机先进性的重要指标之一，飞机越先进，钛用量越多。不论军民用飞机还是航天器上，除了金属构件还有很多碳纤维复合材料。钛与碳纤维复合材料的电极电位相近，钛合金又成为复合材料惟一的连接材料。因此，随着先进军民用飞机钛合金和复合材料用量的持续不断的增加，对钛合金紧固件的需求日益加大。

  C919 大飞机钛合金用量占全机结构重量的 9.3% ，超过同级别的波音 737 和空客A320 。根据立鼎产业网数据，C919 钛材用量约为 32 .92 吨 / 架，假设未来 20 年可制造1200 架 C 919 ，在不考虑损耗率的情况下预计带来 4700 吨航空钛材需求量。

  国内钛材生产企业主要有 30 余家，其中，航空航天领域钛材生产企业有 20 家左右。在航空航天领域，钛材行业集中度较高，2020 年，国内前 3 家企业钛材销量占总销量的 60%，前 5 家企业钛材销量占总销量的 72%。 国内能够生产航空航天用钛合金材料的企业主要是西部超导、宝钛股份、西部材料等。

  复合材料一般指由两种或两种以上异质、异型、异性材料复合而成的具有特殊功能和结构的新型材料，是除铝之外最重要的航空和航天材料 。20 世纪 70 年代后期相继开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、HDPE纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料。

  大飞机的主承力结构件采用复合材料制造已成趋势。复合材料应用部位已由飞机的非承力部件及次承力部件发展到主承力部件，并向大型化、整体化趋势发展。复合材料是大型整体化结构的理想材料，与常规材料相比可使飞机减重 15%～30%，结构设计成本降低 15%～30%。复合材料在发动机机体结构上的应用晚于飞机结构，近年来也得到了大量应用 ，航空发动机的冷却系统、发动机短舱和反推力装置的设备零件都有复合材料的应用。

  C919 的复合材料用量约为 12%（飞机结构重量），主要使用碳纤维复合材料，C919 上受力较大的部件，如后机身和平垂尾等都使用了 T800 级碳纤维复合材料。其他复合材料方面，C919 飞机的雷达罩使用了玻璃纤维复合材料，飞机舱门和客货舱地板使用了芳纶蜂窝材料。

  小结：国产大飞机C919即将实现交付运营，伴随着我国大飞机材料行业的快速发展布局和技术水平的逐步的提升，国内材料企业迎来国产替代的机遇。

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