國產客機需突破碳纖技術瓶頸 - 尹德政

2025年1月4日 - 信報

由中國自主研發的C919客機，雖然仍未取得國際認證，但在內地執行飛行任務已累積相當成績，最近更登陸本港，由東航營運上海至香港的「滬港快線」定期航班，不過，C919未來仍要克服甚多關卡，才能真正打開國際航空市場。這些關卡有科技上的、有維修支援的，亦涉國際政治，可說是漫漫長路。

輕身耐高溫  用於航天領域

現代航空業發展迅速，背後除了航天電子外，還有賴新材料科學支持，最具代表性是碳纖維應用。碳纖維由聚丙烯腈（或瀝青、粘膠）經過高溫分解，在超過攝氏1000度高溫的惰性氣體下碳化製成，是一種含碳量高達90%的無機高分子纖維。

碳纖不單輕身，物理性能亦強，不僅耐摩擦及耐高溫，同時具低熱膨脹性，還能有效抵禦化學腐蝕。碳纖直徑通常只有5到10微米（µm），只是一條頭髮絲直徑的十到十二分之一，卻比鋁合金強度高超過4倍，由於碳纖具紡織纖維的柔軟兼可加工性，加工後強度更高，因此用於航空航天、風電、壓力容器及體育運動產品。

整體上，碳纖分為大絲束碳纖（每束約5萬條碳纖維）及小絲束碳纖（通常每束不超過2.4萬條），其中後者性能較佳，原因是純度要求比大絲束高，更嚴格控制雜質含量，拉伸強度達3500至7000MPA，主要用於國防軍工、航空航天領域，但其製造過程複雜，加上用於航空航天領域需經過嚴格及漫長的認證，因此售價較貴。

大絲束碳纖純度要求比小絲束碳纖一般較低，物理性能亦較遜色，拉伸強度只是3500至5000MPA，最大優勢是製作成本僅小絲束碳纖維的兩成，因此主要用於風電、壓力容器、汽車工業等等。

航天業早期引入碳纖僅限用於非承力零件，隨着技術提升，利用碳纖複合材料佔比逐漸增加。

例如美國波音最早應用在747客機碳纖佔比只是1%【表】，但到2000年波音787客機，碳纖複合材料用量便大幅提升，佔比更高達50%，相當於每架波音787客機使用量達35噸。

歐洲飛機生產商空中巴士亦不怠慢，在上世紀八十年代亦把碳纖材料引入A320系列飛機，佔比已經達到10%，到2000年A380飛機使用碳纖佔比達25%。至2013年更進一步，在A350長程寬體客機之中，利用碳纖材料用量佔比提高到52%。

C919碳纖比例低於波音空巴客機

至於國產C919，大部分結構以鋁合金打造，佔總淨重的65%，碳纖複合材料佔全飛機比例只有11.5%，明顯比波音及空中巴士最新一代的客機低。不過，生產商中國商飛正努力追落後，據報正在研發、提供280到400個座位的國產長程客機C929，航程高達12000公里（即能勝任香港直飛至倫敦距離），當中碳纖維複合材料將超過50%，力追國際同業水平。

不過，飛機用的碳纖維為T800強度以上，主要原料由小絲束碳纖維造成，小絲束碳纖生產商分別為日本東麗（Toray Industries）、帝人（Teijin）、美國Hexcel生產，內地產能以中復神鷹（688295.SH）和光威復材（300699.SZ）為主，但中國小絲束碳纖維生產技術有限，因此無法批量供應T800強度以上的小絲束碳纖維。

整體來講，小絲束碳纖維生產問題將窒礙國產客機出海策略，要待此瓶頸問題解決，配合一旦獲得歐盟認證，國產客機才有望真正的進佔國際市場。

原文：

https://www1.hkej.com/dailynews/investment/article/3970527/%E5%9C%8B%E7%94%A2%E5%AE%A2%E6%A9%9F%E9%9C%80%E7%AA%81%E7%A0%B4%E7%A2%B3%E7%BA%96%E6%8A%80%E8%A1%93%E7%93%B6%E9%A0%B8