بازار پلاستیک هوافضا

بازار پلاستیک هوافضا: سبک‌تر، قوی تر و آماده توسعه

پلاستیک‌های سبک، بادوام و ضروری درحال تغییر شکل صنعت هوافضا هستند به طوری که انتظار می‌رود تا سال 2030 تقریبا دو برابر شود. بازار پلاستیک هوافضا وارد مرحله جدیدی از رشد شتاب می‌شود. براساس تحقیقات گرند ویو، تحلیلگران این بخش را تا 8.15 میلیارد دلار در سال 2024 ارزیابی کرده و آن را مستعد صعود به 8.79 میلیارد دلار در سال 2025 و 13.88 میلیارد دلار تا سال 2030 می‌دانند. این نشان دهنده نرخ رشد سالانه مرکب نزدیک به 10  درصد نسبت به دوره پیش بینی است. این افزایش همچنین نشان دهنده تغییر اساسی در نحوه طراحی و ساخت هواپیماهای مهندسان است.

خطوط هوایی، پیمانکاران دفاعی و آژانس‌های فضایی همه به دنبال یافتن راه‌هایی برای کاهش وزن، کاهش مصرف سوخت و گسترش دامنه عملیاتی بدون به خطر انداختن ایمنی هستند. پلاستیک‌ها، به ویژه پلیمرهای با کارایی بالا، از مواد انتخابی برای دستیابی به این اهداف هستند.

چرا پلاستیک بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد؟

در حمل و نقل هوایی، کاهش وزن بیش از یک ترجیح طراحی است؛ این یک عملکرد ضروری است. هر کیلوگرم کاهش وزن هواپیما تاثیر مستقیمی بر راندمان سوخت دارد. انجمن بین المللی حمل و نقل هوایی تخمین می‌زند که حتی کاهش وزن 1 درصدی می‌تواند هر سال در مصرف صدها هزار لیتر سوخت در هر هواپیما صرفه جویی کند. پلاستیک‌ها به لطف نسبت استثنایی به وزن خود به تولید کنندگان در رسیدن به این اهداف کمک می‌کنند. موادی مانند پلی اتر اترکتون (PEEK)، پلی آمیدها و پلی اتر ایمیدها نه تنها مطابقت دارند بلکه در برخی موارد از عملکرد فلزات در کاربردهای خاص فراتر می‌روند. آنها همچنین از مقاومت در برابر دمای شدید، ثبات شیمیایی و رعایت استانداردهای شدید شعله، دود و سمیت برخوردار هستند.

انعطاف پذیری تولید آنها نیز به همان اندازه مهم است. مهندسان می‌توانند پلاستیک‌ها را به شکل‌های پیچیده‌ای تبدیل کنند که با فلزات پرهزینه و یا غیرممکن است. این توانایی مراحل مونتاژ را کاهش داده، اتصال دهنده‌ها را از بین می‌برد و اغلب آیرودینامیک را نیز بهبود می‌بخشد. در میان پلیمرهای هوافضا، PEEK از همه برتر است. در سال 2024، PEEK بیش از 61 درصد از درآمد بازار را به خود اختصاص داده است. عقب ماندگی شعله آن، انتشار دود کم و مقاومت در برابر خستگی استثنایی آن را برای ساخت قطعات ساختاری و مکانیکی ایده آل می‌کند. از قطعات موتور و عایق الکتریکی گرفته تا اجزای کابین و صندلی، PEEK در شرایط سخت عملکرد مداوم دارد. اگرچه بسیاری از پلیمرها گران تر هستند اما صرفه جویی طولانی مدت در سوخت، نگهداری و عمر خدمات اغلب از سرمایه گذاری اولیه فراتر می‌رود. مواد کامپوزیت جدید در حال ترکیب پلیمر با الیاف کربن یا تقویت کننده‌های سرامیکی باهدف تقویت بیشتر سفتی و مقاومت در برابر گرما هستند.

بازار جهانی پلاستیک هوافضا در سال 2024 به ارزش 8.2 میلیارد دلار رسید که بخش هواپیماهای تجاری و باربری بیشترین سهم را در اختیار داشتند. عامل اصلی استفاده گسترده از پلاستیک در فضای داخلی کابین است که حدود 29 درصد از درآمد بازار را به خود اختصاص داده است. این پلیمرهای سبک و بادوام برای ساخت قطعاتی مانند صندلی‌ها و پنل‌های دیواری بسیار مهم هستند و به هواپیما کمک می‌کنند تا ضمن کاهش وزن کلی، مقررات ایمنی دقیق را برآورده کنند. علاوه براین، استفاده از پلاستیک در حال گسترش به قطعات ساختاری مانند بالشتک و همچنین قطعات با کارایی بالا در سیستم‌های پیشرانه است، جایی که مهندسان آنها را برای مقاومت در برابر دمای خود و قدرت مکانیکی ارزیابی می‌کنند.

از آنجا که صنعت هوافضا همچنان به نوآوری خود ادامه می‌دهد، تحلیلگران انتظار دارند که تقاضا برای پلیمرهای پیشرفته رشد کرده و نقش آنها را در تقویت کارآیی و ایمنی هواپیما نشان دهد.

روندها و فرصتهای منطقه‌ای

امریکای شمالی همچنان بزرگترین بازار منطقه‌ای برای پلاستیک‌های هوافضا باقی مانده است و در سال 2023 حدود 4.3 میلیارد دلار درآمد ایجاد کرد. تحلیلگران انتظار دارند که این رقم تا سال 2030 به 7.7 میلیارد دلار برسد که ناشی از تقاضای زیاد برنامه‌های حمل و نقل هوایی تجاری و دفاعی است. افزایش تولید کنندگان هوافضا و مبتکران پلیمری در ایالات متحده پذیرش مواد را تسریع می‌کند. مکزیک نیز به عنوان یک قطب تولید مهم با سرمایه گذاری در قابلیت‌های پردازش پلاستیک برای پشتیبانی از زنجیره‌های تامین جهانی در حال ظهور است. اروپا همچنان روی راه حل‌های پایدار تمرکز می‌کند و تولید کنندگان درحال بررسی پلیمرهای قابل بازیافت و کامپوزیت‌های مبتنی بر منابع زیستی هستند. در همین حال، آسیا و اقیانوسیه به سرعت درحال گسترش هستند زیرا چین و هند ناوگان هواپیمای خود را توسعه داده و قابلیت‌های تولید داخلی را تقویت می‌کنند.

البته ناگفته نماند که چندین عامل محرک رشد پلاستیک‌های هوافضا هستند. راندمان سوخت همچنان قانع کننده ترین عامل است زیرا سوخت می‌تواند 20-30 درصد از هزینه‌های عملیاتی هواپیمایی را به خود اختصاص دهد و ازطرفی، کاهش وزن هواپیما نیز به طور مستقیم سودآوری را بهبود می‌بخشد. در عین حال، رویکردهای کاهش انتشار سختگیرانه تولید کنندگان را به سمت مواد سبک‌تر و کارآمدتر سوق می‌دهد. پلاستیک می‌تواند طرح‌های آیرودینامیکی را که به تحقق این اهداف محیطی کمک می‌کنند تسهیل کند. علاوه براین برخلاف فلزات، بسیاری از پلیمرهای هوافضا در برابر خوردگی مقاوم هستند و این ویژگی باعث کاهش نگهداری طولانی مدت و افزایش طول عمر قطعات مهم می‌شود.

چالش‌های موجود در بازار

باوجود رشد سریع بازار پلاستیک، بخش پلاستیک هوافضا با موانع روبرو است. پلیمرهای با کارایی بالا پرهزینه هستند و برای توجیه سرمایه گذاری نیاز به صرفه جویی در چرخه عمر دارند. آسیب پذیری‌های زنجیره تأمین همچنین خطراتی به همراه دارد و منابع تولیدی محدود به تغییرات ژئوپلیتیکی حساس هستند. سرانجام، بازیافت محصول همچنان توسعه نیافته باقی مانده است زیرا تولید کنندگان می‌توانند فقط برخی از پلیمرها را از نظر مکانیکی یا شیمیایی بازیافت کنند که سیستم‌های مقیاس پذیر فاقد آن هستند.

چشم انداز رقابتی بازار پلاستیک در صنعت هوافضا

برخی تولیدکنندگان قطعات هوافضا که بازیکنان پیشرو در بازار پلاستیک هوافضا هستند ازجمله SABIC، VICTREX، SOLVAY، BASF، EVONIK، DRAKE PLASTICS و دوپوینت نه تنها مواد اولیه را تهیه می‌کنند بلکه کمک به طراحی، پشتیبانی آزمایش و تخصص نظارتی نیز ارائه می‌دهند. مشارکت بین تولید کنندگان پلیمری و تولیدکنندگان اصلی هوافضا به منظور تسریع در معرفی مواد جدید بسیار مهم است. برنامه‌های توسعه مشترک اغلب مقاومت در برابر گرما، عملکرد قابل اشتعال و قابلیت تولید را هدف قرار می‌دهند.

چشم انداز آینده

تا سال 2030 ، تحلیلگران انتظار دارند که بازار جهانی پلاستیک هوافضا به 14 میلیارد دلار ارزش نزدیک شود. فضای داخلی کابین به احتمال زیاد بزرگترین بخش باقی خواهد ماند اما برنامه‌های ساختاری و پیشراننده همچنان به سهم خود در بازار پایبند هستند. مجموعه‌های هوافضا در حال ظهور در مکزیک، آسیای جنوب شرقی و اروپای شرقی دوباره شبکه‌های تولید را تغییر شکل داده و فرصت‌های جدیدی را برای پردازنده‌های پلیمری ایجاد می‌کنند.

پیشرفت در تولید مواد افزودنی همچنین می‌تواند تولید معتبر در صورت تقاضا از اجزای پلاستیکی، کاهش زمان سرب و نیازهای موجودی را فراهم کند. در دهه آینده انتظار می‌رود شرکت‌هایی که می‌توانند نوآوری مادی، چابکی نظارتی و مقاومت در برابر زنجیره تأمین را ترکیب کنند موفق تر هواهند بود. شرکت‌هایی که موفق می‌شوند سهم بازار را به دست آورده و به تعریف عملکرد آینده و استانداردهای پایداری تولید هوافضا کمک خواهند کرد.