复合材料在大飞机上的应用比例持续提升，成为衡量民机技术水平的重要标志。光大证券大飞机深度报告指出，中国商飞型号复材应用与国际趋势一致——ARJ21仅2%、C919达12%、C929预计将达51%，追赶B787和A350水平。本文基于光大证券报告，深度解析大飞机复材用量的提升趋势、技术路径与产业链机遇。
复材应用趋势——从第四代到第五代飞机的主导材料
从航空材料发展史看，第四代飞机以轻质铝合金为主导、辅以钛合金和复合材料，第五代飞机则以复合材料为主导、辅以铝合金和钛合金。复合材料中的增强材料以纤维增强在商用飞机领域应用最为广泛，国外大飞机主承力结构通常采用T800级碳纤维/增韧环氧材料，次承力结构采用T300级碳纤维/非增韧环氧材料。
碳纤维T800S综合性能优异：密度1.55g/cm³、强度5880MPa、比强度3793N·m·g⁻¹、刚度294GPa、比刚度97GPa。对比玻璃纤维（密度2.6g/cm³、比强度1308N·m·g⁻¹），碳纤维在轻量化和力学性能方面优势显著。
中国商飞复材应用演进——从2%到51%的跨越
中国商飞型号复材应用占比发展趋势与国外民机基本一致。ARJ21复材占比仅2%（与B737水平相当），C919复材占比达到12%（与A320水平相当），预计C929复材占比将大幅提升至51%（将与B787和A350水平相当）。
C919在中央翼、机翼、机身等主承力部段使用经ARJ21验证的成熟铝合金材料，在尾翼、后机身、襟缝翼上使用复合材料，特别是尾翼盒段和后机身前段使用国外先进第三代中模高强碳纤维复合材料。C929复材应用预计将与B787和A350看齐，意味着复材结构件和复材工装需求将成倍增长。
复材产业链——零部件与工装双赛道受益
C929复材用量的大幅提升对产业链影响深远。一方面，复材结构件需求将大幅增长——机身、机翼、尾翼等主承力结构将更多采用复材制造，对复材成型、固化、加工等技术要求更高。另一方面，复材工装需求同步提升——复材零件制造需要大量专用工艺装备，包括成型工装、固化工装、装配工装等。
航天环宇是复材零部件及工装领域的代表性企业。公司与中国商飞上飞公司成立合资公司湖南飞宇，专注航空工艺装备，已完成ARJ21、C919、C929各型飞机机身、机翼、平尾、垂尾工艺装备交付。2024年湖南飞宇中标C929项目复材工装框架协议，成交金额不超过1.75亿元。
相关标的——受益于民机复材用量提升
伴随C929研发推进和C919批产，复材相关标的将持续受益。航天环宇承担部分C919复材零件批产任务，同时在C929复材工装方面已获得重要订单。中航西飞、中航沈飞等机体结构供应商也将受益于复材用量提升带来的产品升级。复材原材料方面，T800级碳纤维等高性能材料国产化有望加速推进，相关碳纤维企业具备长期成长空间。
中国商飞型号复材用量占比演进| 型号 | 复材用量占比 | 对标国外机型 | 应用部位 |
|---|
| ARJ21 | 约2% | B737 | 次承力结构 |
| C919 | 12% | A320 | 尾翼、后机身、襟缝翼 |
| C929 | 预计51% | B787/A350 | 机身、机翼等主承力结构 |
