eVTOL中的复合材料机遇

由于大多数eVTOL将是电池供电的，轻量化是必要的不止一种方式（即，制造更轻的组件，也选择需要较少组件的设计）。除此之外，eVTOL还规定了严格的结构要求。正因为如此，复合材料是eVTOL制造商的一个显而易见的解决方案。

从机翼和机身这样的主要外部结构到夹子和支架这样的次要部件， 复合材料将在eVTOL 的每立方米中找到应用程序 。下图突出了复合材料在这种飞机类型中的一些主要应用。

根据Stratview研究公司的数据， eVTOL项目中使用的复合材料中，约75-80%将用于结构部件和推进系统，其次是梁、座椅结构等内部应用，占12-14%。电池系统、航空电子设备和其他小型应用加起来，将占剩余的8—12%。

eVTOL中使用的复合材料90%以上将是碳纤维。约10%的复合材料将使用玻璃纤维增强保护膜的形式。

半汽车批量生产的航空航天质量

任何复合材料部件的材料选择和制造工艺通常取决于性能要求、部件尺寸和复杂性以及生产量等因素。然而，对于eVTOL来说，选择材料还有一个额外的参数：易于认证 。

原始设备制造商的首要任务是让他们的飞机尽快获得认证，他们通过挑选经过实践检验的材料而不是专注于创新来做到这一点。迄今为止，热固性树脂一直是航空航天工业中使用最多的树脂类型，而且由于监管机构对热固树脂基体最为熟悉， 90%以上的 eVTOL 原始设备制造商正在通过丰富的热固平台进行认证 。

另一方面，热塑性树脂系统仅用于第一代eVTOL的较小部件。然而，随着生产量增加到每年几千架飞机，向热塑性塑料密集型结构的过渡成为不可避免的，应用可以增长到小零件以外。也就是说，这种转变预计是渐进的，在 2030年之前，很可能占eVTOL复合材料总使用量的不到10%。

在已设法使标题的原始设备制造商， Jaunt 空中机动性 （达拉斯，得克萨斯州，美国）是一个热塑性丰富的模型工作，并有一个愿景，使飞机的 99 %可回收。另一个主要使用热塑性塑料的 OEM 是垂直航空航天 （布里斯托尔，英国）。垂直公司VX 4中使用的转子叶片、电池外壳、内部和支架等部件都是用热塑性预浸料制造的。

尽管热塑性塑料的适应性会有点慢，但可以说，Hexcel、东丽、索尔维和帝人等主要复合材料供应商已经在先进的空中交通（AAM）市场的材料供应方面走在了前面。尽管目前热固性塑料在行业中占据主导地位，上述所有供应商提供的城市空中交通（UAM）材料都包括广泛的热塑性塑料，其应用范围从较小的次级部件（如旋翼叶片和支架）延伸到主要结构（如机翼和机身）。

此外，由于eVTOL的产量将是半汽车-数量高于航空航天，但远远低于汽车行业，即年产量为6 , 000 - 8 , 000架以上的飞机-由于eVTOL将提供城市内旅行，他们将入侵汽车市场超过航空航天市场。正因为如此， 来自汽车价值链的一些关键参与者，相当程度上参与了eVTOL行业。Joby与丰田的合作， Archer 与 Stellantis 的合作就是两个例子。

几千英尺高处的机会

由于eVTOL的原始设备制造商计划迅速扩大生产规模，因此对复合材料的需求也将遵循类似的轨迹 。根据Stratview Research最近发布的报告 ，eVTOL行业对复合材料的需求预计将在6年内增长20倍--从2024年的110万磅增长到2030年的2590万磅。

2030年，eVTOL行业对复合材料的需求预计将达到6.73亿美元，而2024年仅为3620万美元。东丽（摩根山，美国加州）已经抓住了这个机会，因为它已经与Joby航空 （美国加州圣克鲁斯）和Lilium （德国韦斯林）合作，这两家领先的公司也在认证竞争中领先。Hexcel （美国康涅狄格州斯坦福）和 Solvay （美国佐治亚州Alpharetta ）也是早期进入公司，并分别与Archer航空 （美国加州圣何塞）和Vertical Aerospace签订了合同。

eVTOL行业不仅将为复合材料行业创造机会，还将为整个价值链中的其他几个参与者创造机会。下面列出了eVTOL行业中的一些关键制造和供应合作伙伴。

表1：eVTOL行业中的一些关键制造和供应伙伴关系。

eVTOL 行业预计不会面临任何产能限制， 许多专家告诉Strtview Research 公司在现有技术和产能的基础上可以有效地实现最初的年产能小于 1000 架的 eVTOL 计划 。然而，随着生产规模的扩大和项目数量接近每年2000架飞机，如果不集成自动化，将很难满足数量需求。

一个后果可能是原材料——具体来说，碳纤维—供应约束。AAM代表了一个新的、高增长、高产量的垂直市场，该市场依赖于复合材料来满足基本和关键的车辆重量目标。将其与复合材料在商业航空航天和汽车项目中的现有和新应用结合起来在eV TOL商业化的最初几年，我们不难认识到供应紧张的可能性。

前面的天空有多晴朗？eVTOL行业的机会是显著和真实的，但“革命”面临着一些阻力：认证、制造带宽、飞行员供应短缺、AAM基础设施的可用性和客户接受度。最后一个挑战——客户接受度——是一个重要的挑战。在eVTOL中飞行的个人感觉越安全和舒适，就越快被采用。

安全、实惠、方便、城市间和城市内的空中交通的前景并不遥远，对于希望逃避地面交通的旅行者来说，这可能是一个非常有吸引力的选择。也就是说，如果没有达到预期，市场的兴奋和预期就什么都不是了。鉴于 AAM 的利益相关者距离兑现其承诺的目标有多近，未来几年对于 AAM 的利益相关者来说将是最关键的几年。在接下来的几年里，世界将见证一个新的移动时代，让我们期待eVTOL的价值将超过兴奋。