航天材料的发展对航天技术起到强有力的支撑和保障作用；同时，航天技术的发展需求又极大地引领和促进航天材料的发展。航天器在轨故障分析表明，尽管航天器故障表现形式多种多样，但除设计缺陷外， 大多是由于所使用的材料或元器件的材料在空间环境作用下发生性能退化或变化而诱发的，航天材料的空间应用应满足航天产品在空间特殊环境作用下的使用要求。 航天材料可以划分为结构材料和功能材料两大类。从材料本身的性质划分，航空航天材料分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和先进复合材料4大类；按使用功能，又可分为结构材料和功能材料2大类。对于结构材料而言，最关键的要求是质轻高强和高温耐蚀；功能材料则包括微电子和光电子材料、传感器敏感元材料、功能陶瓷材料、光纤材料、信息显示与存储材料、隐身材料以及智能材料。按照使用部位，航天材料可分为运载火箭箭体材料、火箭发动机材料、航天飞行器材料、航天功能材料等。 航天材料选型需要考虑各方面的因素。第一，实现航天器本身所需的机、电、 热、光等基本功能和性能；第二，满足航天工程的特殊要求，即具有较好的空间环境适应性，实现航天器在轨寿命期间的长期工作；第三，由于航天器造价较高，同时亦受到发射结构质量的限制，航天器往往结构复杂，具有高度集成性，因此，对材料的结构质量、可加工性和经济性也有一定的要求。商业航天为航天材料带来新的机遇和挑战。商业航天近年来呈现快速发展趋势，发射成本下降与可重复使用技术的突破使进入轨道的门槛显著降低。与此同时， 小型卫星及批量化发射模式形成新的需求结构，相比传统国家航天工程更加重视结构材料的“成本-性能-可靠性”综合指标，商业航天产业关注点从“能否上天” 转向“效率、成本与可靠性”。这为新材料带来了增量市场，同时也提出了新的需求，催生发展机遇。其中，轻量化在促进航天经济、实现大规模进入太空方面具有巨大的价值，可以满足发射运载的需求和花费较低的费用。因此，对航天器结构材料提出了高性能、轻量化的需求。空间飞行器在设计中普遍面临发射成本高昂、运载火箭推力有限、发射阶段剧烈振动与高过载，以及在轨期间仪器受热与振动引发的低频干扰等挑战。因此，结构轻量化与高刚度已成为卫星、飞船及其他航天器设计与制造的核心要求。
碳纤维增强复合材料是由碳纤维增强体和基体材料通过特定工艺复合而成的高性能材料，碳纤维通常由聚丙烯腈等有机纤维经高温碳化处理制得，具备高强度、 高柔韧性、优异的比强度、比刚度和轻量化等优势，逐渐替代金属材料成为航空航天领域中关键部件的首选材料。碳纤维在力学性能、耐热性和减重效果方面表现突出，飞行器结构重量每降低 1%，其油耗可减少 3%-4%。大丝束碳纤维的发展进 一步提升了生产效率，降低其制造成本，使其更具竞争力。商业航天需求使碳纤维增强复合材料具备新的应用逻辑：不仅追求“强度与质量优势”，更要求“成本与规模可控、可重复使用、可检测、可制造”，产业评价体系也更强调规模化制造能力与全生命周期经济性。这与传统国家航天体系中“性能第一、成本次之”的路径明显不同。 为提升性能，多国火箭广泛采用碳纤维增强复合材料。日本 M-5 火箭发动机 与 H-2A 火箭助推器、法国阿里安娜 2 型火箭、欧洲织女星运载火箭，以及俄罗斯 Proton-M 火箭的点阵圆锥壳适配器，均大量使用碳纤维增强复合材料，以实现轻量化与高强度的平衡。美国大力神-4 运载火箭的整流罩、级间段舱体、锥形尾舱承载结构、级间段蒙皮及锥形尾舱壳体，均应用了 IM7/8552 碳纤维增强复合材料。 英国 Orbex Prime 火箭则采用碳纤维增强铝基复合材料，较同尺寸火箭减重 30%，并能在 60 秒内实现从 0 加速至 1330 km/h。我国长征-11 运载火箭的全整流罩也已全面采用 CFRP，在降低装配难度的同时有效提升了运载能力。此外碳纤维增强复合材料凭借其密度低、强度高、刚度大等突出特性，广泛应用于人造卫星的天线罩、太阳能电池板及天线桁架等关键部位。 以美国“通信卫星”（GSAT-702）为例，其天线罩采用碳纤维增强聚合物复合材料制造，厚度仅约 4mm，重量约 5kg，显著低于传统铝合金材料。同时，碳纤维自身具备良好的导电性，使得天线罩透波率较高，有利于增强信号传输距离，从而提升卫星通信能力。 在国内，碳纤维增强复合材料已作为主要承力结构材料，应用于中国地球资源卫星 1 号、风云二号气象卫星等型号。该材料具有优异的抗冲击性、断裂韧性与耐高温性能，能够有效承担外界载荷并保持结构稳定，且使用寿命长，大幅降低了维护复杂度，对实现卫星天线的轻量化、高性能与低成本制造具有重要意义。微光启航自主研发的“WG-1 微光一号”中型液体复用运载火箭，是全球首款融合“全流量分级燃烧循环动力+碳纤维复合材料+液氧甲烷”核心技术的运载火箭，同时也是国内首款全碳纤维复合材料火箭。微光启航实现了箭体 90%结构的碳纤维化，较传统金属材料减重 25%-30%。在航天工程中，每一公斤的减重都直接转化为一公斤的宝贵载荷。据该公司披露，这项材料创新带来 10%的运力提升 和 25%的经济效益提升。
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超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE纤维）超高分子量聚乙烯纤维（简称 UHMWPE 纤维）又称高强高聚乙烯纤维，是以 100 万～500 万的超高分子量聚乙烯为原料，通过冻胶纺丝-超倍热拉伸技术制成的一种高性能纤维。根据所采用的溶剂不同，冻胶纺丝-超倍热拉伸法又可分为干法工艺和湿法工艺两种。相较于湿法路线纺丝，干法路线工艺流程短，其制备的纤维表面平整、缺陷少、柔软、结晶度高、纤维密度大、熔点高、溶剂残留低。但湿法工艺强度高、单丝更粗、溶剂成本低、安全，相对简单成熟，因此成为目前国内外纤维企业主流工艺。UHMWPE 纤维是目前世界上比强度和比模量最高的纤维。其外观呈白色， 密度为 0.97～0.98g/cm3，是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代高性能纤维。 UHMWPE 纤维具有高强高模、耐冲击性、耐磨性、耐化学腐蚀、电绝缘和耐光性等优异性能；比强度相当于优质钢丝的 15 倍、碳纤维的 1.8 倍、芳纶的 1.6 倍； 拥有超低的断裂伸长率，能量吸收率高；密度比水小，柔软易弯曲。UHMWPE 纤维的轻量化特性可减少火箭燃料消耗，提升运载效率。据南山智尚的投资者公开问答信息，UHMWPE 纤维具有超高强度、极轻密度、耐辐射和耐腐蚀等特性，是理想的轻量化与抗辐射材料，在商业航天领域可广泛应用于高可靠性的绳缆与降落伞系统、卫星及飞机轻量化结构件、航空特种防护装备。目前， 南山智尚、恒辉安防在航空航天领域已有小批量订单交付，为商业航天产业提供可靠材料支撑。应用场景增加驱动 UHMWPE 纤维市场规模有望继续扩大。随着国内防护装备升级、海洋工程与特种装备国产化推进，以及商业航天等新兴领域对材料轻量化与可靠性要求持续提升，UHMWPE 纤维的应用边界不断外延，驱动市场规模扩张。GrandViewResearch 预测在 2025 年至 2030 年期间的 CAGR 为 15.8%。中国化学纤维工业协会统计，2024 年中国 UHMWPE 纤维市场规模 42 亿元，预计 2025- 2027 年复合增速为 20%，市场规模不断扩大。多应用领域推动国内 UHMWPE 需求规模提升。UHMWPE 在防护、绳缆及工业耐磨等成熟应用中已形成较为稳定的需求基础，相关领域对材料性能稳定性与供应连续性的要求提升，使得单一应用中的使用强度持续提高。随着国内高端制造和特种装备体系完善，UHMWPE 在原有应用场景中的替代深度不断加深，新应用场景不断增加，带动整体需求规模同步扩大。据隆众资讯统计，2024 年国内 UHMWPE 需求量约为 30.5 万吨，占全球消费市场的一半以上，预计未来 5 年需求复合增长率有望达到 15%。 2025 年国内 UHMWPE 纤维行业头部企业产能超 7 万吨。目前国内大部分产能为湿法工艺，且较多头部企业同时配套生产下游的制品。截至 2025 年底，九州星际是国内最大的 UHMWPE 纤维生产厂家，年产超 30,000 吨，千禧龙纤和同益中产能分别为 8,000 吨/年和 7,960 吨/年。行业市场集中度较高，规模效应显著。
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聚醚酸酮(PEEK)聚醚酸酮(PEEK)是 1977 年研发出的一种聚芳醚酮基半结晶型热塑性工程塑料，PEEK 材料最早在航空航天领域实现工程化应用，用于取代铝和钛等传统金属材料。航空工业对材料的要求包括轻量化、高性能和长寿命，因此，复合材料成为航空领域的关键材料，与热固性复合材料相比，热塑性复合材料具有易成型、生产周期短和可回收等优势，因此在航空领域更具竞争力。 参考鹏孚隆科技官网，PEEK 纯料牌号及改性增强牌号已经应用于飞机的管线 卡箍、地板支架、机翼前缘、TAB 隔热隔音毯、螺纹紧固件、电子连接器、氧气瓶支架、雷达罩、航空汽油油箱盖罩、航空座椅部件等。PFLUONPEEK8200G薄膜已经成功应用于太空航行器，PFLUONPEEK8800UFP连续碳纤维复合材料因具有超高的力学强度和优异的疲劳性能，已经应用于航空工业的主结构件。 复合材料 CF/PEEK 产品最主要的未来终端应用或为航空航天领域。由于 CF/PEEK 具有轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀、可整体成型等特点，以 CF/PEEK 作为飞机机身，可以使飞机减重10%-40%，而其结构设计成本也可以降低15%-30%。在航天方面当前荷兰国家航空航天实验室（NLR）主导的 ATEK 项目中，以设计可重复使用、可回收的航天器部件为目标，将火箭结构中的铝金属部件替换成 CF/PEEK 复合材料，并成功用于探空火箭的测试，显著降低生产成本。目前 CF/PEEK 生产技术仅被日本东丽、荷兰 TenCate、英国威格斯等少数公司掌握，主要应用于航空航天等尖端领域，未来战略意义重大，市场空间广阔。国内 CF/PEEK 的研发集中在高校、科研院所和极少数企业之中，尚未实现工业化生产。并且国外的核心制造技术及相关装备都被严格保密，对中国实施封锁。国内大多数 CF/PEEK 产品，如预浸带、预浸板只能依靠少量的进口，数量无法满足需求、 产品交期无法预估、应用成本很高，限制了国内市场对此类产品的大范围应用。CF/PEEK 产品的生产已成为我国高性能复合材料发展与应用的“卡脖子”问题。 2025 年国内PEEK行业头部企业产能约 5000 吨。当前国内仅部分企业突破了 PEEK 规模化生产，龙头企业突破千吨级产量规模，产业集中度高。
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膨体聚四氟乙烯膜（ePTFE 膜）膨体聚四氟乙烯膜（ePTFE 膜），是一种新型高分子材料，具有微米或亚微米级的多孔立体网状微观结构，由聚四氟乙烯（PTFE）树脂经拉伸、车削等特殊加工方法制成，在保持了 PTFE 优良化学性能的同时，通过改变材料的结构、形态、 厚度、表面几何形状，然后搭配不同特性的辅助材料，从而实现不同的功能和用途。 ePTFE 膜具有高度化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐气候、高润滑、良好的不粘附性、电绝缘性、生物相容性佳等优良特性，是一种非常优秀的防水、防尘、透气 材料。利基应用叠加驱动下的 ePTFE 膜市场规模增大。ePTFE 膜的大部分应用领域属于利基市场，但是由于 ePTFE 膜应用领域非常广泛，即使某些应用领域市场空间不大，全部应用的市场空间依旧十分可观。据华经产业研究所统计，近年来我国 ePTFE 膜行业市场规模逐年增长，截至 2024 年市场规模达到 14.25 亿元，2020- 2024 年 CAGR 为 8.67%。 2024 年中国 ePTFE 膜消费达 9000 万米，性能驱动多领域应用。由于 ePTFE 膜在声、电、磁、热等方面拥有的特殊性能，已广泛应用于汽车、消费电子、新能 源、医疗、服装、工业过滤、航空航天等领域。2024 年，中国 ePTFE 膜消费量约 9000 万米，其中在过滤领域消费占比为 66%；在纺织领域，与各种新兴材料相比， ePTFE 膜面料仍是迄今为止综合性能最好的面料之一，在高端功能性户外服饰领域应用广泛，2024 年我国纺织领域 ePTFE 膜消费占比为 23%；电子领域消费占比为 4%，其他领域消费占比为 7%。ePTFE 在航空航天中应用场景多元。在航空器结构密封方面，机体检修口、 舱盖及系统接口等部位对密封材料的可靠性与耐久性提出较高要求。传统航空密封方案以橡胶材料及密封剂为主，虽然具备一定的压缩回弹性能，但在-50℃至 130℃范围外性能骤降，同时在长期服役等工况下，材料性能随使用周期延长易发生衰减，从而影响密封可靠性。ePTFE 作为新型高性能氟材料，凭借其-260℃至 260℃的极端耐温性，在密度、耐温区间、耐老化与耐化学腐蚀等关键性能指标上具备综合优势。在动态防护领域，飞机起落架线束系统面临持续振动和外部冲击。 采用不锈钢管内衬四氟乙烯的方案为线缆提供抗震、抗磨、增强耐候性的全方位保护。我国高端 ePTFE 依赖进口，在政策支持下加快国产化进度。我国的高端 ePTFE 材料主要依赖于进口，大部分市场被美国戈尔、日东电工、唐纳森等外国巨头垄断。 近年来，国家加大对新材料产业的支持力度，新材料产业进入高速发展阶段，新型材料的国产化进度已加快。航空航天线缆用 TRT 膜、医用植入级 ePTFE、汽车 CMD 气体管理模块等高端 ePTFE 产品已具备国产化的基础，并在核心技术指标上与进口产品处于同一水平。
液晶聚合物（LCP）液晶聚合物（LCP）是具有液晶性质和高分子结构特征的高分子聚合物。液晶不仅具有液体良好的流动性，而且具有晶体的有序性。 高相对分子质量和介晶基元的有序排列赋予了 LCP 独特的物理与力学性能，使得特种工程塑料 LCP 成为处在 金字塔顶端的材料，其优异的加工性能，不仅在传统应用领域得到广泛应用，在一些新的应用领域也开始崭露头角。特别是 LCP 作为工程塑料领域中具有极低介电损耗的材料，其综合优势非常突出，不仅可应用于５Ｇ基站端及手机端，以满足高频高速通讯领域对高性能材料的需求，还可拓展到高频封装领域、柔性电路板、可穿戴领域和无人驾驶领域等，新兴应用领域的不断拓展为 LCP 行业带来更大的发展潜力。 普利特在公告中表示，公司的 LCP 纤维已在 2025 年 4 月进入国内某头部客户的低轨卫星供应链中，凭借该材料的高频高速、高耐热及轻量化等优异性能，目前主要是应用在卫星柔性太阳翼中间核心层，单个卫星柔性太阳翼所需要的 LCP 纤维价值量约为 5000 元。公司的 LCP 纤维将有望受益于商业航天产业中卫星通讯和太空算力的快速发展带来的市场机遇。随着市场对柔性太阳翼的需求不断扩 大，公司 LCP 纤维订单也将快速增长。
