Globale Marktdefinition für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt

Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt werden zur Herstellung von Flugzeugteilen verwendet die leicht stark und treibstoffsparend sind. Das geringe Gewicht die hohe Festigkeit die geringe elektrische Leitfähigkeit und die Langlebigkeit von Verbundwerkstoffen treiben ihren Einsatz in der Luft- und Raumfahrtforschung voran. Flugzeuge die aus Verbundwerkstoffen gebaut werden verbrauchen weniger Treibstoff da sie etwa halb so schwer sind wie Metallkonstruktionen gleicher Bauart. Kohlenstoffmatrix-Verbundwerkstoffe (CMCs) Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMCs) Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe (CMCs) und Polymermatrix-Verbundwerkstoffe (PMCs) sind die vier Haupttypen von Verbundwerkstoffen. Darüber hinaus treibt das Streben nach leichteren treibstoffeffizienteren Flugzeugen die Verbundwerkstoffindustrie für die Luft- und Raumfahrt voran. Die Gewichtsreduzierung in der Luft- und Raumfahrt wird durch die Verwendung von Verbundwerkstoffen ermöglicht um die Reichweite und den Treibstoffverbrauch eines Flugzeugs zu erhöhen. Aus diesem Grund werden Verbundwerkstoffe sowohl in Militär- als auch in Verkehrsflugzeugen immer häufiger eingesetzt. Verbundwerkstoffe bieten nicht nur Gewichtseinsparungen sondern auch andere Vorteile darunter hohe Festigkeit Langlebigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften sind sie ideal für den Einsatz in Flugzeuganwendungen geeignet.

Kohlefaserverbundwerkstoffe Glasfaserverbundwerkstoffe und Aramidfaserverbundwerkstoffe sind gängige Formen von Verbundwerkstoffen die in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden. Zu den Anwendungen gehören Antriebssysteme Innenräume und Strukturelemente von Flugzeugen. Darüber hinaus handelt es sich bei Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt um verstärkte Fasern auf Kohlenstoff- Glas- und Keramikbasis die in einer Resignationsmatrix vorliegen. Es wird in den Rotorblättern und Propellern von Kampfflugzeugen Passagierfluggesellschaften Hubschraubern Segelflugzeugen und anderen verwendet.

Globaler Markt für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt: Wichtige Erkenntnisse

Globale Marktgröße Prognose und Trendhighlights für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt im Zeitraum 2023 - 2033

der globale Markt für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt bis Ende 2033 einen Umsatz von ~50 Mrd. USD erzielen wird indem er im Prognosezeitraum d. h. 2023–2033 mit einer CAGR von ~12 % wächst. Darüber hinaus erwirtschaftete der Markt im Jahr 2022 einen Umsatz von ~25 Mrd. USD. Es wird erwartet dass die zunehmenden Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssektoren auf der ganzen Welt das Marktwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln werden. Der Luft- und Raumfahrtsektor expandiert aufgrund der steigenden Nachfrage nach modernen hochmodernen Flugzeugen sowie der Notwendigkeit veraltete Flugzeuge zu ersetzen .  Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer breiten Anwendung im Flugzeugbau im Innenausbau und in Antriebssystemen sehr gefragt. Verbundwerkstoffe sind auch in der Verteidigungsindustrie weit verbreitet insbesondere in Flugzeugen und Raketensystemen und es wird prognostiziert dass sie das Wachstum des Marktes ankurbeln werden. Nach Angaben der U.S. International Trade Administration war die US-Luft- und Raumfahrtindustrie mit einer Wachstumsrate von 53 % in den letzten zehn Jahren der zweitgrößte Exporteur.

Es wird geschätzt dass die sinkenden Kosten von Kohlefasern einem der in der Luft- und Raumfahrt verwendeten Verbundwerkstoffe das Wachstum des Marktes für Kohlefaserverbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt aufgrund sinkender Rohstoffpreise wie Viskose und Pech ankurbeln werden. Auch technologische Fortschritte und niedrige Energiekosten sind weitere Faktoren die das Marktwachstum beeinflussen.

Globaler Markt für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Steigende Leistungsanforderungen – Verbundwerkstoffe werden von Luftfahrtunternehmen verwendet um Flugzeuge zu bauen die effektiver und leistungsfähiger sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien wie Metallen bieten Verbundwerkstoffe mehrere wichtige Vorteile wie z. B. ein geringeres Gewicht einen hohen Zugfaktor und eine erhöhte Haltbarkeit. Es wird geschätzt dass Verbundwerkstoffe dazu beitragen die Treibstoffeinsparungen in 787 Dreamliner-Flugzeugen um über 15 % zu erhöhen.

• Einfache Verfügbarkeit und Flexibilität im Design – Verbundwerkstoffe können problemlos in einer Vielzahl von Formen und Größen hergestellt werden und sind allgemein zugänglich. Sie eignen sich daher für den Einsatz in Flugzeuganwendungen die komplizierte Konstruktionen und präzise Spezifikationen erfordern. Luft- und Raumfahrthersteller können dank der Designfreiheit die mit herkömmlichen Materialien nicht erreichbar ist unverwechselbare und hochmoderne Designs herstellen. Die in der Luft- und Raumfahrt verwendeten Verbundwerkstoffe fördern eine Gewichtseinsparung von über 50 % und eine 5-fache Festigkeit sowie eine 2-fach höhere Steifigkeit.

• Aufstrebender Luftfahrtsektor – Der Bedarf an neueren fortschrittlicheren Flugzeugen wächst zusammen mit der Luftfahrtindustrie. Infolgedessen werden Verbundwerkstoffe zunehmend für den Bau von Flugzeugen verwendet da sie bestimmte Vorteile gegenüber konventionelleren Materialien wie Metall haben. Laut der India Brand Equity Foundation ist die indische Luftfahrtindustrie die drittgrößte inländische Luftfahrt der Welt. Mit einer Flugbewegung von 613.566 in den Jahren 2022-2023 die von 300.405 in den Jahren 2021-2022 gestiegen ist was einem Anstieg von 10424 % entspricht.

• Steigende Nachfrage nach leichten Verbundwerkstoffen –

  Steigende Nachfrage nach leichten Verbundwerkstoffen – Eine erhebliche Gewichtsreduzierung wird durch den Einsatz von Leichtbauwerkstoffen erreicht um die Reichweite und den Treibstoffverbrauch eines Flugzeugs zu erhöhen. Da sie die Produktion von effektiveren und wirtschaftlicher zu betreibenden Flugzeugen ermöglichen sind sie sowohl für zivile als auch für Kampfflugzeughersteller attraktiv. Verbundwerkstoffe wie Carbonfasern in der Luft- und Raumfahrtindustrie reduzieren 90 % des Metallgewichts erhöhen die Effizienz und senken die Emissionen der Luftfahrt bis 2050 um über 40 %.

• Verhindert Korrosionsschutzprobleme – Gemäß den gemeldeten Daten können die Korrosions- und Strukturreparaturprobleme mit Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt zu 100 % beseitigt werden. Daher werden Metalle wie Aluminium in Aluminiumflugzeugen durch Verbundwerkstoffe ersetzt. 

herausforderungen

• Hohe Kosten für Verbundwerkstoffe - Sie sind nicht so erschwinglich wie andere Materialien wie Stahl und Kupfer. Infolgedessen werden sie in der Regel zu einem sehr hohen Preis verkauft was sie in verschiedenen Endverbraucherbranchen zu einem weniger begehrten Produkt macht. Daher wird erwartet dass dieser Faktor das Marktwachstum in den kommenden Jahren begrenzen wird.
• Reduzierung der Zahl der Auslieferungen von Verkehrsflugzeugen
• Probleme im Zusammenhang mit der Haltbarkeit von Langstreckenflügen

Marktaufteilung

Der globale Markt für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt wird auch nach Fasern in Kohlenstoff Keramik und Glas segmentiert und auf Nachfrage und Angebot analysiert. Von diesen Segmenten wird das Carbonfasersegment voraussichtlich das höchste Marktwachstum verzeichnen da Carbonfaser das am weitesten verbreitete Material für Flugzeugverbundwerkstoffe ist. Darüber hinaus werden in der Luft- und Raumfahrt aufgrund ihrer hohen Haltbarkeit und ihres geringen Gewichts häufig Kohlefaserverbundwerkstoffe eingesetzt. Sie werden häufig in der Antriebstechnik im Innenausbau und im Flugzeugbau eingesetzt einschließlich Tragflächen und Rümpfe. Im Vergleich zu Kohlenstoff- und Glasfasern werden Hochleistungskeramiken jedoch seltener in Flugzeuganwendungen eingesetzt. Sie werden aufgrund ihrer hervorragenden Temperaturbeständigkeit in Anwendungen wie Hitzeschilden und Motorkomponenten eingesetzt. Glasfaserverbundwerkstoffe werden häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt insbesondere in Anwendungen die eine hohe Schlagzähigkeit und vorteilhafte Ermüdungseigenschaften erfordern. Sie werden häufig in Antriebssystemen Innenräumen und im Flugzeugbau eingesetzt einschließlich Flügeln und Rümpfen. Den angegebenen Daten zufolge werden schätzungsweise über 155.000 Tonnen Kohlefasern pro Jahr weltweit produziert.

Der globale Markt für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt wird nach Flugzeugtyp segmentiert und auf Nachfrage und Angebot in Verkehrsflugzeuge Geschäfts- und allgemeine Luftfahrt zivile Hubschrauber und Militärflugzeuge unterteilt. Es wird erwartet dass Verkehrsflugzeuge bis Ende 2033 die größte Marktgröße haben werden was auf große Fortschritte im Segment der zivilen Luft- und Raumfahrt und den verstärkten Einsatz von Verbundwerkstoffen beim Bau mittelgroßer Flugzeuge zurückzuführen ist. Den Beobachtungen zufolge wird der weltweite Bedarf an etwa 40.000 Flugzeugen bis 2040 prognostiziert.

Unsere eingehende Analyse des globalen Marktes für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt umfasst die folgenden Segmente:

Globaler Markt für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt Regionale Zusammenfassung

Es wird prognostiziert dass der nordamerikanische Markt für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt neben dem Markt in allen anderen Regionen bis Ende 2033 aufgrund der steigenden Nachfrage nach Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsunternehmen den größten Marktanteil halten wird. Es wird auch durch die Existenz mehrerer F&E-Einrichtungen angetrieben die sich der Entwicklung neuartiger und hochmoderner Verbundwerkstoffe und Produktionsprozesse widmen. Dies unterstützt das Wachstum des regionalen Marktes für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt. Da die Vereinigten Staaten eines der führenden Militärs der Welt sind gibt es auch eine beträchtliche Anzahl von Herstellern und Zulieferern von Militärflugzeugen die den nordamerikanischen Markt bevölkern. Aus diesem Grund sind Verbundwerkstoffe für den Einsatz in Militärflugzeugen sehr gefragt und es wird prognostiziert dass dies das Wachstum des Marktes für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt in der Region steigern wird. Schätzungen zufolge verfügt Nordamerika ab 2019 mit über 15.500 registrierten Flugzeugen über die größte Jet-Flotte der Welt. Auf die USA entfallen über 90 % der weltweiten Jet-Produktion.

Top-Unternehmen die den globalen Markt für Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt dominieren

• Owens Corning
• Hexcel Corporation
• LMI Aerospace Inc.
• Toray TCAC Holding B.V.
• Teijin Aramid B.V.
• Solvay S.A.
• Mitsubishi Chemical Corporation
• VX Aerospace Corporation (englisch
)
• SGL Carbon
• Unitech-Gruppe