轻量化是在给定的边界条件下实现结构自重的最小化，同时满足一定的寿命和可靠性要求，其实施是一项系统工程，通常有材料运用、结构优化设计、制造技术提升、集成化设计等几种路径的相互联系和补充，其中材料的应用对于轻量化效果来说最为显著。

轻量化材料是自重轻又能满足产品性能要求的材料。在国家层面，多份政策文件中有使用“轻量化材料”表述，但无文件明确轻量化材料具体分类，相关表述多次出现“汽车用铝合金”“高性能复合材料”“纤维增强复合材料”等内容。在行业层面，轻量化材料概念最早出现在汽车轻量化领域，目前大部分轻量化材料概念的应用也与汽车轻量化紧密关联，现阶段以铝合金和高强钢为主，少量采用碳纤维。

据文案调研，国外暂时也没有明确的轻量化材料具体分类，在轻量化路径方面美日欧主要以高强钢、铝镁钛合金、碳纤与玻纤等复合材料为主。

结合国内外学界研究共识与行业实践通用表述，本文在系统梳理轻量化材料分类体系的基础上，将其划分为金属基轻量化材料和非金属基轻量化材料两大核心类别，其中金属基轻量化材料主要包括铝镁钛合金等轻质合金、金属基陶瓷（如铝基碳化硅等），以及超强钢等其他高比强度金属材料；非金属基轻量化材料主要包括纤维复合材料、工程塑料以及先进陶瓷材料等，相关性能参数对比如下。

发展机遇

轻量化材料凭借经济价值与环保效益的双重优势，在航空航天、汽车工业、能源装备、医疗器械及消费电子等战略领域的应用日益广泛且关键，已成为当前新材料产业发展的核心竞争方向与战略必争高地。

汽车轻量化已是全球发展趋势

对材料需求巨大

汽车轻量化势在必行，采用轻量化材料减重不仅可以有效提升现阶段续航能力并能够有效减少能耗。据研究，若汽车整体装备质量降低10%，燃油可节省6%-8%，续航里程可增加5%-8%（见图4）。

目前以新能源汽车为主的汽车行业所用材料还是以钢材为主，我国《节能与新能源汽车技术路线图》已经对汽车轻量化提出明确的战略路线和材料用量要求，到2025年，整车质量将在2015年基础上进一步减重20%，对轻量化材料的使用也将逐步由高强度钢、铝合金逐步扩大至镁合金、碳纤维等，最终实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用。

低空经济与空天产业

处于万亿市场爆发窗口期

2023年以来，已有超过16个省份将低空经济写入政府工作报告，预计2035年我国低空经济行业产值将达6万亿元，其中eVTOL（电动垂直起降飞行器）作为未来城市低空领域主力军，对以纤维复合材料为代表的高性能轻量化材料的需求将成为高性能轻量化材料领域的新增长点。

此外，J-20战斗机、C919和C929大飞机等相继量产，军机与民机的代际转型升级也带来轻量化材料需求的高速增长。据测算，飞机每减重1kg，可降低托运成本13万元以上，而增加的材料成本仅是其效益的15%，全球各大民用飞机厂商争先提高碳纤维复材用量。

特种工程塑料替代金属材料应用

日益增多

随着材料技术及设计工艺的提升，高性能工程塑料替代金属材料应用日益增多，在汽车、电子电气、医疗器械、轨道交通、电子信息、建筑建材、体育休闲、电动工具等领域应用广泛。其中，相对于通用工程塑料而言，特种工程塑料具有更加优越、独特的性能，长期使用温度可超过177°C，其产品附加值处于塑料市场顶端，然而部分材料尚未实现国产化替代。

政策情况

近年来，国家层面将轻量化材料发展置于战略重要位置，高度重视其产业培育与技术突破，在先后出台的《产业结构调整指导目录（2024年本）》《“十四五” 原材料工业发展规划》等多个国家级政策文件中，均明确提出鼓励大力发展轻量化相关材料，为该领域发展提供方向指引与政策支撑。

各省市在贯彻落实国家层面政策导向与发展要求的基础上，结合自身产业基础、资源禀赋及区域发展定位，也相继出台了一系列政策助推轻量化材料发展，部分省市的政策如下图8。

深圳发展现状

受益于电子信息和新能源汽车等深圳优势产业的强劲带动，深圳轻量化材料产业已构建起初具竞争力的产业规模，在航空航天材料、汽车轻量化构件等部分细分领域，涌现出一批具备技术研发实力与市场开拓能力的优质企业，推动轻量化材料产品加速向高端化升级、精细化迭代。

与此同时，政策红利也持续释放，《深圳市培育发展新材料产业集群行动计划（2022-2025年）》《深圳市加快打造“新一代世界一流汽车城”三年行动计划（2023-2025年）》等多个政策文件中，均明确提及大力发展轻量化材料及核心器件的部署要求，为产业发展提供了坚实政策保障。

但是，我市轻量化材料发展也存在一些问题亟待解决。

一是产业链条不完整。我市目前以轻量化材料的下游产品应用为主，但中上游产品的研发和生产基础薄弱，部分生产制造环节缺失，未能形成产业链的闭环。

二是原材料对外依存度高。尤其是需依托石油炼化厂在化工园区生产的烯烃、芳烃等基础化工原料，以及需依托矿山的铝、镁、钛等金属矿产。

三是受能源、环保等限制因素较大。高端轻量化材料生产制造前端环节存在能耗高、环境保护等问题，难以在深圳本土落地或增资扩产。