在航空航天及先進空中交通（AAM）等先進交通領域，復合材料的應用成效備受矚目。回顧行業發展，波音 737 的復合材料占比不足 10%，而空客 350XWB、波音 787 等新一代機型（按結構重量計算）的復合材料占比已超 50%—— 過去 50 年間，航空航天業全面擁抱了復合材料。

但若對比汽車行業的發展歷程便會發現，盡管在實現減重與可持續發展目標的緊迫性上，汽車行業與其他交通領域不相上下，但其對復合材料的整合進度卻明顯滯后。目前，普通乘用車的平均復合材料含量仍維持在 10% 左右，更高滲透率的應用仍主要局限于超高端車型。

汽車行業廣泛采用復合材料的核心制約因素之一，在于其高昂的成本。在乘用車領域，與當前主流的鋼、鋁等材料相比，玻璃纖維增強聚合物通常可使部件重量減輕 14% 至 25%，而碳纖維增強聚合物（CFRP，又稱碳纖維增強塑料）則可實現 25% 至 40% 的減重。然而，汽車級復合材料（尤其是 CFRP）每公斤的綜合材料與加工成本，比鋼或鋁高出十倍以上，因此如其所述，其大規模應用僅在豪華車領域具備經濟可行性。

表 1：常用汽車材料每公斤（材料 + 加工）的平均成本（來源：CAR Research）

盡管乘用車領域復合材料平均滲透率僅約 10%，但汽車行業龐大的全球產量，仍催生出巨大的復合材料需求。僅 2024 年，該行業對復合材料的需求價值便超過 120 億美元（102.4 億歐元），需求量突破 330 萬噸。

非線性的生產需求格局

從生產端來看，以中國為核心的亞太地區在全球汽車產業中占據主導地位，預計到 2025 年，該地區汽車年產量將突破 5000 萬輛，其中中國占比約 60%（即超過 3000 萬輛）；歐洲緊隨其后，年產量約為 1800 萬輛。

有趣的是，盡管亞太與歐洲的汽車產量差距懸殊，兩地的復合材料需求卻基本相當 —— 這一現象的核心原因在于，歐洲車型的單車平均復合材料含量顯著更高。北美地區的汽車產量雖位居第三，但其復合材料需求預計將成為全球最大：這一需求特點與北美車隊結構密切相關，當地道路上以輕型商用車（尤其是小型貨車）為主，而其他地區則以乘用車為絕對主力。因此，盡管北美汽車生產規模相對較小，但得益于輕型商用車的復合材料含量通常更高，該地區的復合材料需求量呈現出 “規模不高但需求強勁” 的特點。

截至 2025 年，北美地區的復合材料需求約占全球汽車復合材料總需求的 35%，對應需求量約 130 萬噸，其中預計 70% 的需求將直接來自輕型商用車（LCV）本身。

從內燃機到電動汽車的復合材料部件

在內燃機乘用車中，復合材料的典型應用場景包括彈簧、車身外板、引擎蓋、后備箱蓋及進氣歧管；而在高端跑車與輕型商用車領域，復合材料的應用范圍進一步拓展，涵蓋擾流板、A 柱、單體殼底盤段、隔板、保險杠、卡車車廂及其他結構件或空氣動力學部件。

截至 2025 年，美國市場的電動汽車滲透率約為 25%，其中純電動汽車（BEV）占比僅 10%。從需求端來看，這一市場格局為汽車復合材料開辟了多條發展路徑：一方面，持續擴張的電動汽車車隊本身具有 “復合材料密集型” 屬性 —— 與同級別內燃機汽車相比，電動汽車通常會采用更多復合材料部件（如電池蓋、模塊托盤、接線盒蓋等），直接推動復合材料需求增長；另一方面，受電池組影響，電動汽車通常比同級別內燃機汽車重 10% 至 15%，額外的重量疊加消費者對續航里程的焦慮，使得 “輕量化” 對電動汽車而言愈發重要。

從數據來看，電動汽車每減重 15 至 20 公斤，續航里程可延長約 2 至 2.5 公里；若將減重空間轉化為電池容量提升，續航里程甚至可增加多達 5%。此外，當前美國電動汽車市場以乘用車為主，輕型商用車的電動化仍存在較大空白 —— 而輕型商用車本身就是復合材料采用率相對較高的領域，其電動化進程將進一步擴大美國的復合材料需求。其中，皮卡的潛力尤為突出：電動皮卡的平均重量，比傳統輕型商用車重約 2000 磅（907 公斤），對輕量化材料的需求更為迫切。

燃料電池電動汽車（FCEV）與電池外殼的復合材料轉型

當前車隊電氣化進程中，除純電動汽車（BEV）外，燃料電池電動汽車（FCEV）也是重要組成部分。盡管目前全球 FCEV 車隊規模僅約 8 萬輛，但隨著業界逐漸意識到其碳足跡遠低于高碳排的純電動汽車，預計到 2029 年，這一數字將增至 25 萬輛。

與純電動汽車不同，FCEV 以復合材料密集型儲罐（即壓力容器）替代了電池外殼與托盤。盡管目前純電動汽車的市場需求量遠超 FCEV，但 FCEV 對復合材料市場的影響仍不容忽視：當前 FCEV 壓力容器對復合材料的年需求量約為 9 萬噸，到 2029 年有望增至 12 萬噸。

具體來看，FCEV 中最重要的復合材料密集型部件是儲氫罐；與之相對，純電動汽車中最具潛力的復合材料應用場景則是電池外殼。不過，盡管復合材料儲氫罐已實現廣泛應用，復合材料電池外殼的普及程度卻遠不及此 —— 目前約 70% 的電動汽車仍采用鋁制或鋼制電池外殼。

從技術層面看，復合材料作為電池外殼材料，性能顯著優于鋁材：不僅能大幅減重，還具備出色的隔熱性能。以 CFRP 為例，其導熱系數僅為鋁的約 1/200，且通過合理添加阻燃添加劑，可滿足嚴苛的防火、防煙與防毒性（FST）標準。這些特性對于降低電動汽車電池熱失控風險至關重要。

業界已充分認識到復合材料電池外殼的優勢，其替代傳統金屬外殼的進程正在加速。與多數汽車復合材料應用場景一致，玻璃纖維在電池外殼領域的滲透率仍高于碳纖維；樹脂類別方面，熱塑性塑料占據主導地位 —— 無論是電池外殼應用，還是更廣泛的汽車復合材料領域，熱塑性塑料均為核心選擇。Stratview Research 的測算顯示，未來 5 年全球汽車復合材料需求中，約 75% 將來自熱塑性復合材料，這一數據既體現了熱塑性塑料的主導地位，也反映了行業對其的長期信任。

重量悖論

盡管復合材料因輕量化優勢廣受認可，但對各細分市場平均車輛質量的分析卻揭示了一個 “重量悖論”：即便復合材料的集成度不斷提升，車輛平均重量仍在持續增加。

以美國車型為例，其平均整備質量從 2000 年的約 1.7 噸（3800 磅）增至 2025 年的 2 噸（4400 磅），增幅達 15%；若與 1980 年相比，這一數值更是增長了約 40%。這種重量增長背后，是更嚴苛的安全法規（以及隨之增加的安全氣囊等組件）、信息娛樂與駕駛輔助系統的普及，以及消費者對大型車輛的偏好等多重因素；但與此同時，這也凸顯了復合材料在抵消上述增重趨勢、為行業帶來實質性減重效益方面的潛力尚未被充分挖掘。

因此，汽車行業若想通過復合材料實現 “真正的減重”（而非僅在增重車輛中搭載輕量化部件），可成比例降低總體碳排放量。另一種同樣有效的解決方案是采用天然纖維復合材料 —— 從部分部件的初步應用情況來看，這類材料可將生命周期碳排放量降低高達 90%。

此外，將回收復合材料部件集成至車輛中，也是減少碳足跡的重要途徑。盡管碳纖維回收技術已問世多年，且眾多商業回收商將汽車行業視為核心終端應用市場，但目前汽車制造業中實際應用的回收碳纖維仍為數不多。行業主導的相關舉措同樣有限，不過 FlBlAS++ 項目是一個顯著例外 —— 該項目于 2025 年 3 月啟動，吸引了 Stellantis 等領先汽車原始設備制造商（OEM）參與，核心方向便是在汽車應用中推廣回收復合材料的使用。