盡管新冠病毒大流行對(duì)整個(gè)市場(chǎng)破壞力巨大，但它也幫助刺激了一些復(fù)合材料市場(chǎng)的增長(zhǎng)，這些市場(chǎng)要么在大流行病前處于起步階段并繼續(xù)發(fā)展，要么處于萌芽狀態(tài)并走上了新的加速成熟之路。我認(rèn)為，先進(jìn)空中機(jī)動(dòng)性（AAM）是前者，而儲(chǔ)氫是后者。

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

    讓我們以先進(jìn)空中機(jī)動(dòng)性（AAM）為例。該市場(chǎng)上的飛機(jī)將完全由電池驅(qū)動(dòng)，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(nèi)的運(yùn)輸?？瓦\(yùn)服務(wù)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(wù)。飛機(jī)重量，尤其是考慮到最大航程需求，是非常重要的，只有復(fù)合材料主結(jié)構(gòu)才能滿足正在開發(fā)的AAM飛機(jī)強(qiáng)度、剛度和質(zhì)量要求。

    另一方面，對(duì)儲(chǔ)氫的需求并不局限于單一的垂直市場(chǎng)，而是被部署在多個(gè)領(lǐng)域，包括航空航天、汽車、公共交通、卡車、鐵路和海洋運(yùn)輸。在航空航天領(lǐng)域，氫氣很可能被用于直接燃燒，但在所有其他市場(chǎng)，它將被用于燃料電池。復(fù)合材料在儲(chǔ)氫方面的價(jià)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(qiáng)度特性，使其成為儲(chǔ)氫和運(yùn)輸中不可或缺的材料。

    AAM和氫氣代表了復(fù)合材料前所未有的增長(zhǎng)機(jī)遇，也代表了前所未有的挑戰(zhàn)。

    圍繞AAM和儲(chǔ)氫的興奮可以說是有感染力的。根據(jù)一些估計(jì)，AAM在2030年代初達(dá)到完全成熟時(shí)，每年可生產(chǎn)多達(dá)10萬架飛機(jī)——這對(duì)航空航天市場(chǎng)來說是前所未有的數(shù)量。同樣，在儲(chǔ)氫領(lǐng)域，一些制造商估計(jì)，到2040年，各種類型的氫燃料汽車的需求將多達(dá)600萬輛。

    看到這樣龐大的數(shù)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(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的難度。

    AAM的障礙可能是最高的。部署空中出租車服務(wù)意味著建立一個(gè)目前不存在的基礎(chǔ)設(shè)施和市場(chǎng)空間。非復(fù)合材料的挑戰(zhàn)包括FAA認(rèn)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(jī)場(chǎng)建設(shè)的AI軟件等等。復(fù)合材料的挑戰(zhàn)圍繞著兩個(gè)相關(guān)的關(guān)注領(lǐng)域展開。首先，每年制造數(shù)以萬計(jì)或數(shù)十萬計(jì)的復(fù)合材料航空結(jié)構(gòu)將需要一個(gè)目前復(fù)合材料行業(yè)不存在的工藝速度、控制和質(zhì)量水平。第二個(gè)挑戰(zhàn)是圍繞著認(rèn)證。第一代AAM飛機(jī)將使用已經(jīng)合格的、高壓滅菌固化的手工預(yù)浸料進(jìn)行鋪設(shè)制造，這對(duì)于每年1000-1500件批量成品來說是沒有問題的。此后，對(duì)于第二代飛機(jī)，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?yàn)槿绱?，第二代飛機(jī)將很可能不得不重新認(rèn)證，這既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢。簡(jiǎn)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(chǔ)方面，非復(fù)合材料的障礙圍繞著快速成熟的 "綠色 "氫氣生產(chǎn)，以及建立在各種燃料庫和站中運(yùn)輸和存儲(chǔ)氫的基礎(chǔ)設(shè)施，以便運(yùn)送給需要的車輛。而復(fù)合材料的障礙有兩個(gè)方面：供應(yīng)和成本。碳纖維是壓力容器的首選纖維，而最適合該應(yīng)用的碳纖維類型和質(zhì)量，目前供應(yīng)有限。可以假設(shè)，在未來幾年供應(yīng)量將增加，但建立一個(gè)新的碳纖維生產(chǎn)線需要24個(gè)月的時(shí)間，既昂貴又費(fèi)時(shí)。關(guān)于成本，注意到碳纖維相對(duì)昂貴并不是什么爆炸性新聞。我們可以假設(shè)，隨著儲(chǔ)氫市場(chǎng)的擴(kuò)大和成熟，成本會(huì)下降。

    底線是：盡管AAM和氫氣代表了前所未有的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，但它們也代表了前所未有的挑戰(zhàn)。滿足他們的需求將與該行業(yè)曾經(jīng)做過的任何事情一樣困難。這應(yīng)該很有趣。