先進空氣機動性和儲氫技術為復合材料行業帶來了巨大的機遇。同時，也將面臨巨大的挑戰。

盡管新冠病毒大流行對整個市場破壞力巨大，但它也幫助刺激了一些復合材料市場的增長，這些市場要么在大流行病前處于起步階段并繼續發展，要么處于萌芽狀態并走上了新的加速成熟之路。我認為，先進空中機動性（AAM）是前者，而儲氫是后者。

這里有某種程度的興奮，即前所未有的復合材料使用的潛力，可以使行業朝著甚至幾年前都無法想象的方向發展。這些終端市場中每一個都需要復合材料，而它對其他材料的需求卻不那么明顯。

讓我們以先進空中機動性（AAM）為例。該市場上的飛機將完全由電池驅動，可容納4-6人或攜帶相等重量的貨物，垂直起降并提供20至150公里范圍內的運輸。客運服務將主要是空中出租車，載客往返市中心，2023-2024年在一些城市將開始提供服務。飛機重量，尤其是考慮到最大航程需求，是非常重要的，只有復合材料主結構才能滿足正在開發的AAM飛機強度、剛度和質量要求。

另一方面，對儲氫的需求并不局限于單一的垂直市場，而是被部署在多個領域，包括航空航天、汽車、公共交通、卡車、鐵路和海洋運輸。在航空航天領域，氫氣很可能被用于直接燃燒，但在所有其他市場，它將被用于燃料電池。復合材料在儲氫方面的價值和性能主張與AAM類似：碳纖維包裹的壓力容器（COPV）提供了重量和強度特性，使其成為儲氫和運輸中不可或缺的材料。

AAM和氫氣代表了復合材料前所未有的增長機遇，也代表了前所未有的挑戰。

圍繞AAM和儲氫的興奮可以說是有感染力的。根據一些估計，AAM在2030年代初達到完全成熟時，每年可生產多達10萬架飛機——這對航空航天市場來說是前所未有的數量。同樣，在儲氫領域，一些制造商估計，到2040年，各種類型的氫燃料汽車的需求將多達600萬輛。

看到這樣龐大的數字，很容易被它們引起的熱潮和樂觀情緒所淹沒。但也很容易忽視實現這些目標的難度。

AAM的障礙可能是最高的。部署空中出租車服務意味著建立一個目前不存在的基礎設施和市場空間。非復合材料的挑戰包括FAA認證、空中交通管制、電池密度限制、電池充電速度、用于（最終）自主飛行和垂直機場建設的AI軟件等等。復合材料的挑戰圍繞著兩個相關的關注領域展開。首先，每年制造數以萬計或數十萬計的復合材料航空結構將需要一個目前復合材料行業不存在的工藝速度、控制和質量水平。第二個挑戰是圍繞著認證。第一代AAM飛機將使用已經合格的、高壓滅菌固化的手工預浸料進行鋪設制造，這對于每年1000-1500件批量成品來說是沒有問題的。此后，對于第二代飛機，AAM公司將不得不遷移到更新的材料和工藝，其中一些還沒有合格。正因為如此，第二代飛機將很可能不得不重新認證，這既費時又費錢。簡而言之，只有那些腰纏萬貫的AAM公司才有必要的資本來生存到成熟期。

在氫氣存儲方面，非復合材料的障礙圍繞著快速成熟的 "綠色 "氫氣生產，以及建立在各種燃料庫和站中運輸和存儲氫的基礎設施，以便運送給需要的車輛。而復合材料的障礙有兩個方面：供應和成本。碳纖維是壓力容器的首選纖維，而最適合該應用的碳纖維類型和質量，目前供應有限。可以假設，在未來幾年供應量將增加，但建立一個新的碳纖維生產線需要24個月的時間，既昂貴又費時。關于成本，注意到碳纖維相對昂貴并不是什么爆炸性新聞。我們可以假設，隨著儲氫市場的擴大和成熟，成本會下降。

底線是：盡管AAM和氫氣代表了前所未有的增長機會，但它們也代表了前所未有的挑戰。滿足他們的需求將與該行業曾經做過的任何事情一樣困難。這應該很有趣。

本文由中國復合材料工業協會收集自網絡，文章不用于商業目的，僅供行業人士交流。