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航空发动机复合材料市场规模、份额和 COVID-19 影响分析,按应用(商用飞机、军用飞机和通用航空飞机)、按组件(风扇叶片、导叶、护罩、发动机外壳、发动机短舱和其他冷件)端部零件)、按复合材料类型(聚合物基复合材料、碳基复合材料和金属基复合材料)、按纤维类型(碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维)以及区域预测,2022-2029

最近更新时间: November 04, 2024 | 格式: PDF | 报告编号: FBI105538

 

主要市场洞察

2021年全球航空发动机复合材料市场规模为25.3亿美元。预计该市场将从2022年的28.7亿美元增长到2029年的51.7亿美元,预测期内复合年增长率为8.76%。全球新冠肺炎 (COVID-19) 大流行是史无前例的、令人震惊的,与大流行前的水平相比,所有地区的航空发动机复合材料的需求都低于预期。根据我们的分析,2020 年全球市场较 2019 年下降了 7.2%。

WE ARE IN THE PROCESS OF REVAMPING Aero Engine Composite Material Market WITH RESPECT TO RUSSIA-UKRAINE CONFLICT

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复合材料已在航空航天工业中使用了数十年,最初用于非安全关键应用,最近作为主要结构,包括波音、空客和庞巴迪最新飞机的机身和机翼结构。不断增长的航空航天市场为英国复合材料行业提供了重大机遇,为当前和未来的平台开发产品和技术,复合材料的能力变得更加先进,适合整个飞机环境的应用。

对于任何材料系统来说,飞机发动机都是最矛盾、最苛刻的环境之一。这些航空发动机的设计旨在降低燃油消耗、提高推力和减轻重量,从而提高燃油效率。此外,先进航空发动机复合材料的引进需要密集和先进的开发计划。自 1980 年以来,宽体商用飞机的平均燃油消耗下降了 27%,窄体飞机下降了 35%。

商用飞机复合材料生产率的上升正在推动飞机发动机复合材料市场的增长;除此之外,陶瓷基复合材料和金属基复合材料的使用有助于减轻发动机的重量,并允许它们在更高的温度下运行。然而,航空发动机复合材料的高资本投资和替代成本可能会抑制市场的增长。

新冠肺炎 (COVID-19) 影响

对飞机交付的短期影响扰乱了 2020-2021 年航空发动机复合材料市场的供应链

COVID-19大流行的爆发和严格的封锁措施对航空业造成了巨大影响,导致航班短期停飞,供应链中断,飞机和发动机交付延迟。由于旅客需求不足,大多数航空公司取消了飞机订单,这也将影响飞机发动机市场。此外,受COVID-19影响,航空发动机复合材料供应链也因停工而中断,导致积压订单生产放缓。例如,

  • 空中客车公司在 2020 年总共交付了 566 架飞机,而 2019 年交付了 863 架。同样,波音公司在 2020 年总共交付了 157 架飞机,而 2019 年交付了 380 架。这些飞机交付对飞机的需求产生了负面影响。飞机发动机,以及随后对这些新飞机中使用的复合材料部件的需求。

最新趋势

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发动机热部大量采用陶瓷基复合材料,推动市场增长

由于陶瓷和陶瓷金属混合物具有高耐热性,因此用于发动机燃烧室的热部分。它们具有非常高的熔点并且不需要冷却系统,因此它们用于制造更轻、不太复杂的发动机零件。陶瓷是航空发动机复合材料业务中最重要的部分,因为许多科学和制造创新都使用这种材料来制造陶瓷基复合材料 (CMC),这种材料性质非常先进,具有高硬度和强度,同时又不失其卓越的耐热性陶瓷和玻璃的处理性能。 CMC 由碳化硅 (SiC)、陶瓷纤维和陶瓷树脂组成,采用复杂的工艺制造,并通过专有涂层进一步增强。市场主要参与者正在采取主动行动,并在材料开发技术上投入更多资金,以提高其市场销量。例如,

  • 在通用航空领域,CMC 的开发是 15 亿美元投资和数十年研究的结晶,这使得用于军用和民用飞机的 GE 发动机取得了重大进展。

驱动因素

复合材料在技术先进的发动机中的应用不断增加,以推动市场增长

各种复合材料共混物的技术进步是航空发动机复合材料市场增长的关键驱动因素。航空发动机复合材料制造商非常注重实施先进的航空发动机复合材料制造技术,以提高发动机燃油效率并减少二氧化碳排放。具有高燃油效率的飞机发动机可减少碳排放并降低运营成本。此外,许多政府组织实施了新的排放法规,因此对节能发动机的需求也提振了市场。此外,GE航空集团、索尔维公司、美捷特公司等主要参与者都致力于增强其产品组合,并利用综合技术制造节能发动机,以应对市场竞争。例如,

  • 2019 年 12 月,索尔维和西格里碳素签署协议,向市场推出首款基于大丝束中模量 (IM) 碳纤维的复合材料。这些材料阐明了降低成本和二氧化碳排放的必要性。此外,还致力于改进下一代商用飞机的生产工艺和燃油效率。该协议考虑了热固性和热塑性复合材料技术。

限制因素

复合材料相关的高成本阻碍了市场增长

尽管复合材料广泛应用于航空航天工业,但其生产的高制造成本阻碍了市场的增长。此外,与金属结构相比,复合材料的修复难度也限制了市场的增长。航空发动机复合材料的成本较高是由于纤维的价格以及制造最终材料所需的复杂工艺造成的。此外,很难确定复合材料飞机部件的内部结构何时受损。这使得检查变得困难且成本高昂。制造热塑性塑料和其他复合材料所需的机械和工具成本密集,导致产品成本高昂。因此,大规模采用复合材料在商业上不可行。此外,结构复合材料损坏器的索赔成本高于合金结构损坏器。

例如,最近发生的一起行李车与装有合金机舱的波音 B777 相撞的事故,索赔费用高达 250 万美元。对于先进复合材料部件的修复来说,这些成本要高得多。

细分

按应用分析

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由于现代发动机需求的增长,商用飞机领域占据最大地位

根据应用,市场分为商用飞机、军用飞机和通用航空飞机。

预计商用飞机细分市场将在 2021 年成为最大的细分市场,拥有巨大的市场份额。由于航空客运量的增长,对商用飞机和现代飞机发动机的需求不断增长,预计将推动市场增长。此外,航空公司接受低成本子公司航空公司的概念以增加收入。因此,预计在预测期内,细分市场将出现更高的增长。

军用飞机细分市场是市场中的新兴细分市场之一,原因是高国防开支国家增加了军用飞机的采购,以及军用飞机中高涵道比发动机的普及,预计这将推动该细分市场的增长。此外,军事监视应用对飞机的需求增加推动了预测期内该细分市场的增长。

按成分分析

由于对轻型发动机罩的高需求,发动机壳体细分市场将主导市场

根据部件,市场分为风扇叶片、导流叶片、护罩、发动机外壳、发动机短舱和其他冷端部件。

发动机壳体领域预计将主导市场。随着航空航天业的不断发展,对轻型飞机的需求不断增加,预计将增加由碳纤维等复合材料制成的轻型发动机壳体和整流罩的开发。此外,现代发动机外壳的设计可以更大程度地降低发动机产生的噪音。因此,预计预测期内的增长率将会更高。

由于为窄体和宽体发动机提供动力的风扇叶片的需求不断增长,风扇叶片细分市场是预测期内的新兴细分市场之一。这些发动机重量轻,推重比高。例如,GE90风扇叶片由碳纤维复合材料制成,是世界上最大、最强大的喷气发动机。

发动机短舱领域预计将实现更高的增长。这一增长归因于对具有先进机舱系统和解决方案的飞机的需求增加。对复合材料短舱不断增长的需求旨在减轻重量,以提供更好的发动机燃油经济性,从而促进预测期内的细分市场增长。此外,为可持续航空未来而增加的研发将推动预测期内的细分市场增长。

按综合 type 分析

由于高温吸收能力,碳基复合材料领域将在预测期内实现高增长

根据复合材料type,市场分为聚合物基复合材料、碳基复合材料和金属基复合材料。

预计 2022 年至 2029 年预测期内,碳基复合材料领域将出现更高的增长率。商用和军用飞机现代发动机壳体应用对碳基复合材料的需求不断增长,推动了该领域的增长。此外,碳基复合材料是一种特殊的航空发动机复合材料,由嵌入碳质基体的碳纤维组成。碳是一种优良的高温材料。碳纤维在飞机上随处可见;波音787梦想客机由重量50%的复合材料组成,其中大部分复合材料是碳纤维层压板或碳纤维夹层。

聚合物基复合材料领域在 2021 年占据了重要的市场份额,预计在预测期内将呈现显着增长。先进的聚合物基复合材料具有高减震能力和创新的结构设计,从而为发动机和飞机提供更高的安全性。因此,预计在预测期内会有更高的增长。

与镍基和钢基材料相比,金属基复合材料具有高强度、高刚度和低密度,因此其使用量不断增加,推动了该领域的增长。钛金属基复合材料(MMC)由于其优异的高温纵向强度而被广泛用于发动机应用的材料。因此,预计预测期内的增长率将会更高。

按纤维 type 分析

陶瓷纤维细分市场因其重量较轻而占据主导地位

根据纤维type,市场分为碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维。

预计陶瓷纤维领域在预测期内将出现显着的复合年增长率,因为陶瓷在喷气发动机和涡轮机中的广泛采用,由于其重量更轻和热性能更好而提高了发动机效率。与简单的镍基合金相比,采用陶瓷复合材料的喷气发动机可节省 15% 的燃油。此外,陶瓷纤维可在高达 2,200°F 的温度下使用。因此,预计预测期内的增长率将会更高。

碳纤维细分市场估计是市场上最大的细分市场,因为对碳纤维制成的轻质风扇叶片的需求不断增长,以促进该细分市场的增长。此外,这些现代碳纤维风扇叶片现在先进、轻便,并由可持续材料制成。因此,预计在预测期内会有更高的增长数字。例如,

  • 劳斯莱斯表示,其风扇叶片由数百层预填充树脂的碳纤维材料组成。在施加热量和压力后,每个叶片都会涂上薄薄的钛合金前缘,据说可以防止腐蚀、碎片和鸟击。

区域见解

North America Aero Engine Composite Material Market Size, 2021 (USD Billion)

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市场分为北美、亚太地区、欧洲和世界其他地区。

北美在2021年占据主导地位。2021年北美市场规模为9.8亿美元。这一增长归因于大量参与者以及飞机制造商和发动机零部件制造商的存在。此外,美国政府正在投资于运输机及其发动机的质量和效率,预计这将推动市场的增长。此外,增加采购战斗机、军用直升机、单引擎飞机和救援直升机的国防投资预计将推动北美市场的发展。

作为发动机制造商的中心,欧洲在预测期内预计会有更高的增长。该市场的主要参与者正在建立工厂来制造复合发动机部件。例如,2020 年,劳斯莱斯在英国布里斯托尔开设了一家新工厂,开发用于喷气发动机的碳纤维复合材料风扇叶片和风扇箱。

预计亚太地区市场在预测期内将以最高复合年增长率增长。亚太地区的航空客运量正在刺激对新型飞机和现代发动机的需求。此外,印度和中国等新兴国家经济的改善和国防开支的增加也推动了该地区的市场增长。除了不断增长的军事预算外,中国和印度对新飞机的需求激增预计将推动航空发动机复合材料市场的增长。

此外,由于中东和非洲地区注册的商业航空公司数量众多,航空航天业的发展,世界其他地区的市场增长将出现更高的增长数字。中东和非洲航空公司对飞机和发动机采购的投资不断增加,将推动预测期内的市场增长。

主要行业参与者

GE航空集团强大的产品组合引领市场

市场高度整合,少数公司控制着较大的市场份额。 GE航空集团是通用电气公司的子公司,是涡轮螺旋桨发动机和喷气发动机的领先供应商。凭借卓越的产品技术和多元化的产品组合,该公司的目标是占领世界市场。该市场的其他主要参与者包括劳斯莱斯控股公司、赛峰集团、美捷特公司等。引进和升级先进的航空发动机复合材料加工技术,为客户提供改进的产品组合是市场主要参与者的关键战略。

主要公司简介:

  • 劳斯莱斯控股有限公司(英国)
  • GE航空集团(美国)
  • 赫氏公司(美国)
  • Meggitt Plc(英国)
  • 奥尔巴尼国际(美国)
  • Nexcelle LLC(美国)
  • 索尔维(比利时)
  • 杜邦 de Nemours, Inc.(美国)
  • 赛峰集团(法国)
  • FACC AG(奥地利)

主要行业发展:

  • 2022 年 7 月 – 赫氏公司与 Spirit AeroSystems 在其航空航天创新中心 (AIC) 携手合作,为未来的飞机生产开发更可持续的飞机制造技术。
  • 2021 年 3 月 – GE 的 CMC 涡轮护罩在 2021 年 CFM* LEAP 发动机最热部分的飞行时间超过 1000 万小时,其中超过 100,000 个涡轮护罩已在其位于北卡罗来纳州阿什维尔的最先进的生产设施。世界上最大的商用发动机 GE9X 在其热区有五个不同的 CMC 部件。
  • 2022 年 7 月——赫氏庆祝空客 321XLR 成功首飞。赫氏是 A321XLR 机身和为当今飞机提供动力的 CFM International LEAP-1A 发动机的先进复合材料的主要供应商。这些创新的轻质复合材料可减轻重量并增强性能,从而减少燃料消耗和排放以及长期维护成本。
  • 2022 年 2 月 – 西科斯基飞机公司选择奥尔巴尼工程复合材料公司 (AEC) 在为期 10 年的竞标中生产完整的 CH-53K 后部过渡组件期限协议。为了支持这一时间表,该长期协议已经在进行中,合同预计将于 2022 年第一季度敲定,并于 2023 年进行首批交付。
  • 2021 年 7 月 – 雷神技术公司 (Raytheon Technologies Corporation) 旗下部门普惠公司 (Pratt & Whitney) 宣布推出陶瓷基复合材料 (CMC) 开发和工程设施,该设施是一个集成开发、工程和低能耗技术的综合体。 - 专门生产航空航天应用 CMC 的成本生产设施。

报告覆盖范围

An Infographic Representation of Aero Engine Composite Material Market

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该研究报告对市场进行了详细分析,重点关注领先公司、产品 type 以及产品的领先应用等关键方面。此外,该报告还提供了对市场趋势的见解并强调了关键的行业发展。除了上述因素外,报告还涵盖了近年来推动市场增长的几个因素。

报告范围和细分

 属性

  详细信息

学习期限

2018-2029

基准年

2021

预计年份

2022

预测期

2022-2029

历史时期

2018-2020

单位

价值(十亿美元)

细分

按应用

  • 商用飞机
  • 军用飞机
  • 通用航空飞机

按组件

  • 风扇叶片
  • 导向叶片
  • 裹尸布
  • 发动机外壳
  • 发动机舱
  • 其他冷端部件

按复合type

  • 聚合物基复合材料
  • 碳基复合材料
  • 金属基复合材料

按纤维type

  • 碳纤维
  • 陶瓷纤维
  • 玻璃纤维

按地理位置

  • 北美(美国和加拿大)
  • 欧洲(英国、德国、法国、俄罗斯和欧洲其他地区)
  • 亚太地区(中国、印度、日本、澳大利亚和亚太地区其他地区)
  • 世界其他地区(拉丁美洲、中东和非洲)

经常问的问题

Fortune Business Insights表示,2021年全球市场规模为25.3亿美元,预计到2029年将达到51.7亿美元。

复合年增长率为 8.76%,该市场在预测期内(2022-2029 年)将呈现稳定增长。

预计商业领域将在预测期内引领该市场。

GE航空集团是全球市场的领先者。

就 2021 年的市场份额而言,北美地区占据主导地位。

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