替代传统材料!金属复合材料迎来高光时刻
1、金属复合材料行业发展情况
金属复合材料是由两种或多种不同性质的金属或金属与非金属,通过物理、化学或机械方法复合而成的一类新材料。金属复合材料通过组分材料间的协同效应、综合各组分的优点(如强度、刚度、密度、耐腐蚀、高导热等),使金属复合材料呈现出优异的综合性能,从而满足特定场景的性能需求。
金属复合材料按结构特点可分为金属基复合材料和层状金属复合材料,其中金属基复合材料包括连续纤维增强、非连续增强金属基复合材料,后者包括颗粒、晶须和短纤维增强金属基复合材料。
金属复合材料分类
资料来源:普华有策
金属基复合材料是以金属合金为基体、陶瓷或无机非金属为增强体,通过专有复合工艺把基体和增强体复合形成的新材料。其既保持金属基体的优势,又能发挥增强体的特点,相较于单一基体合金,具有高比强度、高比模量和耐疲劳等优异性能,被广泛应用于航空航天、军工电子、智能终端、汽车工业等领域。常见的金属基复合材料及应用领域如下:
应用领域情况
资料来源:普华有策
层状金属复合材料是通过爆炸复合、轧制复合或热压复合等多种先进制备技术实现基层金属与复层金属冶金结合的新材料。该材料能突破单一金属性能局限,从而满足特殊工况的使用要求,提供更加灵活的金属配比选择,满足特定性能需求的同时降低产品成本,主要应用于航空航天、军工电子、智能终端等领域。
2、金属复合材料产业市场规模
我国金属复合材料产业当前正加速向民用领域延伸渗透,智能终端、新能源汽车等民用新兴产业需求推动市场规模快速增长。我国金属复合材料市场规模从2020年的264亿元增长到2024年的420亿元,年均复合增长率达12.31%。到2030年,市场规模将突破860亿元。
2024-2030年我国金属复合材料市场规模及预测
资料来源:普华有策
金属基复合材料最初被用于航空航天领域,随着研发能力与技术水平的不断提高和下游行业的快速发展,应用范围逐步拓宽,市场规模不断扩大。我国金属基复合材料市场规模从2020年的70亿元增长到2024年的110亿元,年均复合增长率达11.94%。到2030年,市场规模将进一步增长至297亿元。
2024-2030年我国金属基复合材料市场规模及预测
资料来源:普华有策
层状金属复合材料凭借产品性能及综合成本等因素,对传统材料的替代进程不断加快,市场空间持续扩大。我国层状金属复合材料市场规模从2020年的194.3亿元增长到2024年的310亿元,年均复合增长率达12.40%。到2030年,市场规模将进一步增长至565亿元。
2024-2030年我国层状金属复合材料市场规模及预测
资料来源:普华有策
3、金属复合材料下游应用领域的发展情况
(1)航空航天
我国航空航天产业正迎来技术升级与市场扩容的双重机遇,尤其是新一代直升机、卫星、深空探测装备、大飞机及航空发动机的技术迭代,推动了对新材料的需求。以结构材料为例,轻量化、高强度、高模量、耐疲劳及耐高温等核心性能成为关键,传统铝合金、钛合金等难以满足需求。金属基复合材料因其可设计性,在不同场景下实现性能精准匹配,成为航空航天领域关键部件的优选材料。
在军用航空航天方面,随着国防支出的持续增长,金属基复合材料需求强劲。民用航空方面,预计2024-2043年中国客机交付量达到9,336架,市场价值约1.4万亿美元,进一步推动材料需求增长。
(2)军工电子
军工电子设备小型化、高功率、精密化发展,对材料提出更高要求。以雷达和电子对抗设备的微波组件封装壳体为例,需要材料兼具高强度、高热导率和可调热膨胀系数,传统铝合金、钛合金及陶瓷材料难以满足,金属基复合材料成为理想选择。
在国防信息化和自主可控双重驱动下,我国军工电子产业技术和规模迅速提升,2025年市场规模预计达到5,012亿元,年均复合增长率为9.33%。
(3)智能终端
随着高频高速通信、轻量化和AI智能普及的趋势,智能终端产品对关键材料的要求不断提高。金属复合材料,如碳化硅铝、钛铝,因其高导热性和轻量化优势,已在智能手机领域得到应用,特别是在电池仓和中框等核心结构件中。未来,随着超薄化、高可靠性和智能温控技术的发展,金属复合材料有望在智能终端行业得到更广泛应用。预计2024年全球智能手机出货量将达到12.3亿部,同比增长5.98%,我国智能手机出货量也将稳步增长,年均复合增长率为5.67%。
(4)半导体设备
随着芯片制程的不断提升,半导体设备对加工精度、热稳定性等性能的要求持续提高。铝基复合材料凭借其高模量、低膨胀、高导热性等特性,能有效满足上述需求,为设备高效稳定运行提供保障,提升产品质量和生产效率。我国半导体设备国产替代进程加速,半导体设备行业用铝基复合材料需求也将随之增加。2024年全球半导体制造设备出货金额达到1,171亿美元,同比增长10%。2024年中国大陆投资同比增长35%,达到496亿美元,是全球最大的半导体设备市场。
4、行业面临的机遇和风险
行业面临的机遇和风险
资料来源:普华有策
5、金属复合材料行业未来发展态势
(1)加强科研成果转化,实现多市场多层次突破
金属复合材料的应用水平是多个领域技术突破的关键,已成为衡量国家材料科技水平的重要标志。通过政策引导、资金扶持和产学研协同创新,我国攻克了材料制备技术,解决了“卡脖子”难题,满足了航空航天和国防等领域需求,实现了规模化生产。目前,金属复合材料正加速向民用领域渗透,行业将实现从技术追赶到产业化引领的跨越。
(2)金属基复合材料向高性能化、结构功能一体化方向发展
金属基复合材料的高性能化是行业目标,铝基复合材料已在航空飞行器中实现抗拉强度500MPa的应用,未来需求将提升至600-1000MPa,并与航空钛合金相当。为支撑下游行业技术突破,金属基复合材料需从组分设计和制备工艺上全面提升性能。该材料还具备高导热、膨胀系数可控等优势,如石墨、金刚石增强的铝基复合材料,热导率可超过600W/(m×K),突破传统导热金属的极限,适合电子封装领域。未来将持续朝结构功能一体化方向发展,满足多场景需求。
(3)下游应用场景不断开拓,市场需求日益扩大
随着技术工艺提升和产品种类增加,金属复合材料的应用范围也从最初的航空航天等领域不断向军工电子、智能终端、半导体设备等领域渗透。随着产业化规模扩大和成本降低,金属复合材料制品向航空航天固定翼飞机、智能终端结构件、信息通讯及军工电子封装壳体等细分领域纵深发展。应用领域的不断开拓和细分领域的纵深发展为金属复合材料的市场需求提供了持续动能。
6、行业竞争格局及行业内主要企业
全球铝基复合材料市场由欧美日等发达国家主导,尤其在航空航天和军工领域。美国DWAAluminiumComposites和英国Alvant合计占据70%市场份额。中国铝基复合材料行业起步较晚,技术水平与国际领先企业差距较大,但企业通过持续研发逐步缩小这一差距,部分实现进口替代。例如,湖南湘投轻材科技开发的铝基复合材料制动盘达到国际先进水平,有研复材在航空领域填补了国内空白。国内企业在航空、轨道交通和航天领域的应用逐步获得突破。
层状金属复合材料市场则由北美和欧洲企业主导,广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域。亚太地区成为市场增长最快的区域,中国企业在智能终端和军工领域取得进展。尽管国内技术逐步提升,例如有研复材的钛铝复合材料已应用于手机中框,但与国际领先企业仍有差距。未来,国内企业需加大技术创新和市场拓展,以增强竞争力。
行业内主要企业
资料来源:普华有策
《“十五五”金属复合材料行业细分市场调研及投资战略规划报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。(PHPOLICY:MJ)