陶瓷基复合材料市场规模、份额、增长和行业分析、副产品（碳化硅、氧化物/氧化物、碳/碳等）、最终用途行业（航空航天与国防、汽车、能源与电力、工业、其他）以及区域分析， 2025-2032

陶瓷基复合材料市场概述

根据 Kings Research 的数据，2024 年全球陶瓷基复合材料市场规模为 132.5 亿美元，预计将从 2025 年的 144.0 亿美元增长到 2032 年的 278.7 亿美元，预测期内复合年增长率为 9.89%。

这一增长归因于航空航天、汽车、能源和国防等不同最终用途领域越来越多地采用先进复合材料。此外，对能够承受极端温度和恶劣工作条件的轻质、高强度材料的需求不断增长，正在加速它们的集成，特别是在涡轮发动机、制动系统和热保护应用中。

主要市场亮点：

1. 2024年陶瓷基复合材料市场规模达132.5亿美元。
2. 预计2025年至2032年该市场将以9.89%的复合年增长率增长。
3. 2024年北美市场份额为34.21%，估值为45.3亿美元。
4. 2024 年，碳/碳领域的收入为 54.6 亿美元。
5. 到 2032 年，航空航天和国防领域预计将达到 97.6 亿美元。
6. 预计亚太地区在预测期内将以 10.63% 的复合年增长率增长。

陶瓷基复合材料行业的主要公司有 CoorsTek Inc.、Lancer Systems、通用电气公司、Axiom Materials、Spirit AeroSystems, Inc.、3M、Ultramet、COIC、Touchstone Advanced Composites、Fraunhofer ISC、SGL Carbon、UBE Corporation、Morgan Advanced Materials、applied Thinfilms Inc. 和 CFCCARBON CO, LTD。

关键行业对燃油效率、减排和性能提升的日益重视进一步推动了市场增长。此外，纤维增强、陶瓷加工技术的不断创新，以及工业和海洋领域应用的不断扩大，正在推动陶瓷基复合材料的采用。

• 2024年6月，施普林格自然有限公司发表了北京航空航天大学和中南大学研究人员关于通过喷墨打印和激光烧结制成的陶瓷基复合薄膜的研究。该薄膜的硬度和模量提高了一倍，断裂韧性提高了3.8倍，粘合强度高达86.6兆帕，稳定性高达1050摄氏度。

恶劣环境下的热稳定性和机械稳定性

先进工程应用中对能够承受极端热应力和机械应力的材料的需求不断增长，推动了市场的增长。这些复合材料在高温环境中表现出卓越的性能，而传统金属和合金在高温环境中会因氧化、热降解或结构疲劳而失效。

航空航天、国防和能源等行业正在利用陶瓷基复合材料来制造涡轮叶片、隔热罩和排气系统等需要出色的耐热冲击、腐蚀和机械磨损性能的部件。该材料的低密度和高强度重量比进一步支持了这一需求，从而提高了关键任务操作中的燃油效率和系统可靠性。

因此，对下一代热材料和结构材料的投资正在加速陶瓷基复合材料在恶劣和苛刻环境下运行的行业的采用。例如，劳斯莱斯正在开发碳化硅基于陶瓷基复合材料，用于下一代喷气发动机，可承受更高的工作温度，提高热效率，并减轻发动机总重量。

这些复合材料适用于涡轮机护罩和燃烧室衬里等高温部件，与传统超级合金相比，它们具有卓越的耐热性和耐用性。

脆性和微裂纹的风险

脆性和微裂纹的风险对陶瓷基复合材料市场的增长构成了相当大的挑战，特别是在航空航天、汽车和能源等领域。

陶瓷材料固有的脆性会导致机械应力或热循环下微裂纹的产生和扩展，从而损害组件的结构完整性和寿命。这些微裂纹会降低材料的韧性，并可能导致过早失效，从而限制其在关键应用中的更广泛采用。

为了应对这些挑战，制造商正致力于通过改进纤维增强技术和优化基体配方来提高陶瓷基复合材料的韧性。

加入连续纤维和设计纤维-基体界面等技术可以控制裂纹偏转和能量吸收，从而有助于防止裂纹扩展。此外，加工方法和热处理的进步提高了微观结构的均匀性，降低了脆性并提高了耐用性。

制造和材料技术的进步

制造和材料技术的进步通过提高生产效率、精度和可扩展性正在显着改变陶瓷基复合材料行业。

化学气相渗透、聚合物渗透和热解以及增材制造等现代制造技术能够生产复杂的陶瓷复合材料结构，并增强微观结构控制并减少缺陷。

这些创新有助于更快、更具成本效益地制造高性能组件，支持航空航天、汽车、能源和国防领域的应用。

增强的过程自动化和实时质量监控系统有助于实现一致的产品可靠性并最大限度地减少制造错误，从而降低总体生产成本和交货时间。

此外，数字工具和先进模拟方法的集成正在优化设计和制造工作流程，从而可以开发定制、轻质且耐用的陶瓷复合材料解决方案。

• 2025年1月，克兰菲尔德大学与南昆士兰大学合作启动了ACCORD（加速陶瓷基复合材料研究发展）项目。该计划由英国研究中心资助 2 万美元，旨在通过现代化过时的方法、解决供应链挑战和促进可持续性来推进陶瓷基复合材料制造。

陶瓷基复合材料市场报告快照

市场细分

• 副产品（碳化硅、氧化物/氧化物、碳/碳等）：碳/碳细分市场在 2024 年收入达 54.6 亿美元，主要是由于其卓越的耐热性和强度，使其成为航空航天和国防应用的首选。
• 按最终用途行业（航空航天与国防、汽车、能源与电力、工业等）：由于对轻质高性能材料的需求不断增长，以提高燃油效率并承受极端操作条件，航空航天与国防领域在 2024 年所占份额为 36.54%。

陶瓷基复合材料市场区域分析

按地区划分，全球市场分为北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美。

2024年北美陶瓷基复合材料市场份额约为34.21%，价值45.3亿美元。这种主导地位归因于领先的航空航天和国防制造商的存在、对陶瓷基复合材料研发的大量投资以及先进材料技术的早期采用。

北美完善的制造基础设施和熟练的劳动力支持市场的持续增长。专注于国防现代化、可再生能源开发和先进复合材料研究的有利政府举措进一步推动了这一扩张。

此外，汽车、能源和工业制造等行业对高性能陶瓷基复合材料的需求不断增长，也促进了该地区的市场增长。

• 2024 年 1 月，美国能源部科学技术信息办公室发布了一种新的制造工艺，通过使用高炭收率陶瓷前体树脂，消除了陶瓷基复合材料生产中昂贵的陶瓷渗透步骤。这种方法可以保持材料质量，同时降低成本，使陶瓷基复合材料对于聚光太阳能等行业更具竞争力。

亚太地区陶瓷基复合材料行业在预测期内将以 10.63% 的复合年增长率增长。这种增长归因于航空航天、汽车和能源领域对工业化和技术进步的日益关注，刺激了对高性能陶瓷基复合材料的需求。

在政府政策和技术创新的支持下，该地区不断扩大的工业基础正在推动先进复合材料和现代制造方法的采用。

此外，亚太地区不断增加的基础设施项目和可再生能源装置进一步加速了陶瓷基复合材料在各行业的采用。此外，行业参与者和学术机构之间的战略合作正在推动先进陶瓷基复合材料的持续创新，从而推动市场增长。

监管框架

• 在欧盟化学品注册、评估、授权和限制 (REACH) 法规要求制造商评估和管理风险，确保陶瓷基复合材料中物质的安全使用。这适用于陶瓷前体聚合物和纤维增强材料等材料，促进人类和环境安全。
• 在美国环境保护局 (EPA) 根据《清洁空气法》和《资源保护与回收法》规范与陶瓷基复合材料制造相关的排放和废物管理实践。这些法规旨在确保 CMC 生产中涉及的高温加工和化学品使用过程中的环境合规性。
• 在日本《工业安全与健康法》和《化学物质控制法》规范了陶瓷复合材料等先进材料生产和应用中的工人安全和环境保护。

竞争格局

陶瓷基复合材料市场由成熟的全球制造商和新兴的区域参与者组成，他们努力通过持续的技术创新、产能增强和战略合作来扩大产品范围和市场份额。

公司正在大力投资研发，以提高陶瓷复合材料的耐热性、韧性和可制造性，同时也注重降低生产成本。

• 2024 年 7 月，SRI International 宣布开发出先进的陶瓷基复合材料，旨在承受极热和腐蚀环境。新工艺通过消除昂贵的渗透步骤提高了耐用性并降低了制造成本。这些材料非常适合集中应用太阳能、高超音速飞行器防护、热交换器和聚变反应堆，标志着高性能、高性价比复合材料的重大进步。

他们正在开发先进、轻质且耐用的复合材料，以满足航空航天、汽车、能源和国防工业日益增长的需求。此外，这些公司还积极与行业利益相关者和研究机构合作，为专业应用定制复合解决方案，并加速其在全球的采用。

陶瓷基复合材料市场的主要公司：

• 库斯泰克公司
• 蓝瑟系统公司
• 通用电气公司
• 公理材料
• 精神航空系统公司
• 3M
• 超金属
• 中国国际商会
• 试金石先进复合材料
• 弗劳恩霍夫ISC
• 西格里碳素
• 宇部兴产株式会社
• 摩根先进材料
• 应用薄膜公司
• 中碳碳素有限公司

最新进展（产品发布）

• 2024年2月三菱化学集团推出了一种采用沥青基碳纤维增强的耐高温陶瓷基复合材料，旨在承受高达 1,500 摄氏度的环境。该材料旨在用于太空领域，将在东京和巴黎的主要航空航天展览会上展出。