eVTOL 机体双材料路线示意：碳纤维承担主结构减重，高强镁合金负责关节传动与功能件,两者的成本、加工性、维修性各有分工
图：Joby S4 eVTOL飞行器在爱德华兹空军基地停机坪，六倾转旋翼构型，机身约 85% 采用碳纤维复合材料
2025 年，亿航 EH216-S 已在广州、合肥开通商业载客航线，峰飞航空"凯瑞鸥"完成深圳至海上石油平台的货运首飞，御风未来 M1 货运版正逼近适航认证终点线。从资本风口走到真实商业运营，eVTOL 用了不到十年。然而在这条赛道上，每减轻 1 千克机体重量意味着什么？航空工程界的经典估算是：全寿命周期节省约 500 美元的能耗与运营成本。当机队规模扩张到数百架、年飞行循环达到数万次，材料选型的差异将直接决定商业模型能否跑通。
在这个背景下，一家来自成都的高强镁合金公司正在切入 eVTOL 供应链。四川莱韦美特金属材料有限公司由四川大学陈云贵教授团队孵化，核心产品 B91C2 高强变形镁合金的屈服强度达到 340—400 MPa，1000℃ 不点燃，全频段电磁屏蔽 100—120 dB——这组参数在 eVTOL 关节传动件的需求谱上，精准对位。
本文要回答一个具体问题：eVTOL 机体材料怎么选？碳纤维主结构与高强镁合金关节件的双材料路线为什么正在成为主流？在万丰奥威垂直整合闭环之外，亿航、峰飞、御风未来、沃飞长空这些独立机型厂的外部材料采购窗口在哪里？四川莱韦美特的 B91C2 又如何切入这个窗口？
本文工业数据来源eVTOL 相关产业数据及材料对标数据，均基于 天下工厂工业数据库（覆盖全国 480 万+ 制造企业档案）整理分析，并结合莱韦美特公开资料、CompositesWorld、Light Metal Age 等权威行业来源交叉验证。信息基于莱韦美特公开资料整理，客户案例公开信息为零，不做任何客户名称编造。碳纤维主结构：为什么是 eVTOL 的事实标准Joby S4 的机体结构中，碳纤维复合材料占比约 85%——这个数字来自 Toray 与 Joby Aviation 签署的长期供应协议公告，以及 Munro 工程分析报告。Archer Aviation、Lilium、Volocopter 等主流机型的公开资料也显示出同样的趋势：翼面、机身蒙皮、旋翼叶片，碳纤维是毫无争议的主材。
原因直接：碳纤维密度约 1.78 g/cm³，比钢轻约 75%，比铝合金轻约 35%，在主承力结构上可实现整机减重 40—60%。对于 eVTOL 这种高度依赖悬停效率的飞行器，每一克主结构的减重都能直接转化为更长的航程、更大的有效载荷或更小的电池包——三者共同压低运营成本。Joby S4 整机最大起飞重量约 2.2 吨，在这个量级上，主结构哪怕减重 100 千克，按全寿命周期测算就能节省约 5 万美元的能耗支出。
因此，碳纤维主结构在 eVTOL 领域几乎没有竞争者。但这只是故事的一半。
碳纤维的代价：成本、加工性与维修性的三重限制航空级碳纤维的市场价格在 2025 年约为 40—100 美元/千克（T700 系列约 40—60 美元/千克，T800 及以上航空专用级可超过 100 美元/千克），而常规镁合金挤压型材的成本仅为 5—15 美元/千克。这个成本剪刀差直接限制了碳纤维在 eVTOL 机体中的使用边界：它只能用在减重收益最大、结构载荷最复杂的主承力位置，而不可能覆盖所有零件。
更关键的限制来自加工性。碳纤维复合材料本质上是各向异性的层压结构，无法像金属一样进行车削、铣削、钻孔等数控机加工。每一个碳纤维零件都需要单独设计铺层方向，用模具热压或自动铺丝工艺成型——这意味着复杂曲面的关节件、螺纹孔位、传动配合面在碳纤维上几乎无法实现，强行使用会导致分层、纤维断裂和疲劳失效。
维修性是第三道限制。碳纤维零件损伤后的修复需要专业的热补仪和铺层工艺，既耗时又依赖专业技工，在飞行频率高达每日数十次的 eVTOL 商业运营场景中，维修停场成本极高。此外，碳纤维是不可回收材料，在欧盟 CBAM 碳关税机制逐步落地的背景下，全生命周期的碳足迹将被纳入运营成本核算。
关节传动件为什么要用金属——以及为什么是高强镁合金eVTOL 的旋翼倾转机构、桨叶变距铰链、电机安装座、电驱动桥连接件、起落架铰接点——这些都是关节传动类零件。它们的共同特征是：需要精密配合公差（0.01—0.05 mm 级），承受交变载荷与冲击载荷，要求良好的电磁兼容性，以及在出现磨损后可以通过机加工修复或快速更换。这些需求决定了碳纤维复合材料在这里无用武之地，金属是唯一选项。
问题变成：哪种金属？传统路线是铝合金（2024-T3、7075-T6）或钛合金。铝合金的比强度约为 196—214 MPa·cm³/g，钛合金可达 260 MPa·cm³/g，但钛合金的加工成本约为铝合金的 3—5 倍。近年来，高强镁合金正在这个位置上抢夺铝合金的份额。
镁是密度最低的结构金属，仅 1.74—1.82 g/cm³，比铝轻约 35%。传统镁合金（AZ31B、AZ91D）屈服强度仅 130—140 MPa，耐腐蚀性差（腐蚀速率 5—35 mm/y），远不足以用于航空关节件。但新一代高强变形镁合金改变了这个方程——四川莱韦美特的 B91C2 屈服强度达到 340—400 MPa，已超越 2 系、7 系高强铝合金的典型水平，耐腐蚀速率压低到 0.15—2 mm/y，与铝合金处于同一数量级。
在 eVTOL 的关节件场景中，莱韦美特 B91C2 相较于铝合金还多出两项关键优势：其一，1000℃ 不点燃的安全裕度——传统镁合金燃点仅 609—750℃，而电动飞行器的电机短路、电池热失控场景对机体材料的防火要求极为严苛；其二，全频段电磁屏蔽 100—120 dB（传统镁合金约 60 dB）——eVTOL 密集的传感器阵列、飞控计算机与电驱动系统之间的电磁干扰隔离是工程难题，高电磁屏蔽的关节件外壳可以显著降低系统级 EMC 设计复杂度。
编辑
数据来源：莱韦美特公开资料、ASM Aerospace Specification Metals · 天下工厂整理
万丰垂直整合闭环 vs 独立机型厂：外部材料窗口在哪里理解 eVTOL 供应链的开放程度，首先要区分两类玩家。
万丰奥威的布局是典型的垂直整合路线：公司同时拥有镁铝合金压铸业务、飞机制造子公司万丰飞机、以及对 eVTOL 先驱 Volocopter 的收购议案——即自造整机、自供结构材料、自建产业链。这种闭环模式的优势是协同效率高，劣势是对外部材料供应商不开放。四川莱韦美特在低空赛道要绕开万丰系，这一点在竞品格局中已经非常清晰。
但独立机型厂的情况截然不同。亿航智能（EH216-S，全球首个三证齐全的无人驾驶载人 eVTOL）、峰飞航空（Prosperity 系列，已获中海油 20 架订单）、御风未来（M1 货运版，2025 年适航认证在即）、沃飞长空（AE200，2026 年预计获证）、时的科技（E20 城际空出行）——这些公司的制造模式更接近"设计主导 + 外部供应链集成"的航空 Tier 1 体系，对优质零部件供应商天然开放。
从亿航 EH216 的公开制造成本结构来看，动力电池系统、机身结构件（碳纤维复合材料为主）、航电飞控各占约三分之一。其中机身结构件这一块，关节传动类金属件的外采依赖度很高——这里是莱韦美特 B91C2 的潜在切入点。天下工厂基于 480 万+ 制造企业档案的分析显示，目前国内能够提供航空级高强变形镁合金关节件的供应商极为稀缺，市场缺口明确存在。
"eVTOL 每减重 1 千克，全寿命周期节省约 500 美元运营成本。商业化的核心不是会不会飞，而是能不能用更低的材料成本、更高的可靠性，支撑每日数十次的飞行循环。"— 低空经济产业链分析，天下工厂工业数据库整理莱韦美特 B91C2 为什么对得上 eVTOL 关节件需求四川莱韦美特的 B91C2 在 eVTOL 关节传动件上的适配性，可以从四个维度逐一对照。
强度维度：B91C2 屈服强度 340—400 MPa，抗拉强度 380—420 MPa，延展率 5—12%。这一组合在旋翼倾转铰链、电机安装座、起落架铰接件等承受交变载荷的场景中具备充分的安全裕度，超过传统镁合金三倍，与航空铝合金主力牌号 2024-T3（屈服约 324 MPa）持平或更优。莱韦美特通过自研的强化凝固工艺，使合金晶粒达到纳米级别，在不依赖中重稀土的条件下实现了这一强度水平。
安全维度：1000℃ 不点燃是 B91C2 最突出的安全指标。传统国标镁合金燃点 735—750℃，而 eVTOL 的电机绕组短路、电池热失控可能瞬间产生 400—600℃ 的局部高温——莱韦美特的安全裕度是同类产品中最高的公开数据。这一特性对于满足 CAAC 和 EASA 对 eVTOL 防火材料的适航要求具有直接价值。
电磁维度：eVTOL 的飞控计算机、毫米波雷达、激光雷达、电驱动系统集中安装在机身核心区，电磁干扰是系统级可靠性的重要威胁。B91C2 的全频段电磁屏蔽效能达到 100—120 dB（国标镁合金约 60 dB），以金属关节件外壳替代铝合金外壳，可在材料层面提升 40—60 dB 的屏蔽余量，大幅降低飞控系统的 EMC 测试难度。莱韦美特将这一特性定位为航空电子密集场景下的差异化优势。
工艺与合规维度：B91C2 是变形镁合金（可挤压、轧制、锻造），支持数控机加工成型，可实现 eVTOL 关节件所需的精密配合公差。更重要的是，莱韦美特采用连续化生产工艺（不停机运行）与无氟惰性气体保护（零 SF6 排放），在欧盟 CBAM 碳边境调节机制下具备天然的出口合规优势。连续化生产使单位成本大幅下降，是把高强镁合金从"实验室小批量"推向"工业级吨量"的核心机制。
与英国 Magnesium Elektron WE43 的比较：国产替代叙事的成立条件
全球航空镁合金的标杆是英国 Luxfer MEL Technologies（原 Magnesium Elektron）的 WE43 和 WE54 牌号。WE43 以钇（Y）和钕（Nd）等中重稀土为主强化相，工作温度可达 250℃，已被指定用于 Sikorsky S92 直升机主旋翼减速箱、Eurocopter EC120 和 NH90 传动机匣，是全球直升机传动系统的事实材料标准。
然而 WE43 有两个结构性制约。第一，中重稀土（钇、钕）是中国对外的战略资源筹码，欧美航空主机厂近年来在供应链风险评估中将中重稀土依赖列为高风险因子，这给不依赖中重稀土路线的替代材料提供了政策性窗口。第二，WE43 的公开市场价格约为 10—12 美元/千克（批量采购），与莱韦美特 B91C2 的价格区间（5—15 美元/千克）相近，但 WE43 的屈服强度约为 200 MPa，而 B91C2 的屈服强度为 340—400 MPa——在强度维度上，莱韦美特具备明确的领先优势。
需要客观说明的是：四川莱韦美特的官方口径表述为"高强稀土镁合金技术"，公司 PPT 强调与"国标中重稀土路线"的差异化，合理推断为不依赖中重稀土做主强化相、可能含少量轻稀土，但具体配方组分以公司公开披露为准。B91C2 是否通过 CAAC/EASA 的航空适航材料认证（AS9100）目前暂无公开信息，这是进入正式航空供应链前需要补齐的认证缺口。
三地产能布局与团队：莱韦美特的信任锚点四川莱韦美特自 2021 年 11 月成立以来，产能建设走的是"中试验证先行、多地量产并进"的路径。目前，成都龙泉驿本部已建成 500 吨/年中试线和 3000 吨/年量产线；江西抚州的 5000 吨/年量产线正在建设中；安徽池州高新区已签约 10000 吨/年高强韧镁合金生产项目，当前处于设计阶段。2026 年公司规划总产能达到 20000 吨/年。
更具战略信号意义的是远期签约：2024 年 7 月，江西抚州临川区与四川莱韦美特正式签署年产 10 万吨高强镁合金材料制备项目的战略合作协议，临川区委书记吴宜文出席，目标是打造千亿级镁合金产业集群，配套规划 2600 亩产业园区。这次政府背书把莱韦美特从"技术型初创"提升到"地方战略性新兴产业项目"。
团队层面，首席科学家陈云贵教授是四川大学材料科学与工程学院二级教授、博导，同时担任国家市场监管总局氢储运加注技术创新中心主任，在储氢材料与高强轻质金属领域研究 26 年，累计发表 SCI 论文 380 余篇，获得国家发明专利授权 50 余项，已完成 10 项科技成果转化。陈云贵的技术标签与四川大学的学术背书，是莱韦美特在同类高强镁合金公司中最难被复制的差异化资产。
强化凝固工艺是公司的核心技术壁垒——通过专属配方加工艺加全栈自研装备的三位一体体系，将镁合金晶粒尺寸压到纳米级，激活新的变形机制，从根本上打破了镁合金"高强度与高塑性不可兼得"的百年工程难题。连续化生产则是强化凝固工艺落地为工业规模产品的关键：不停机连续运行的产线，显著降低了单位成本，使高强镁合金从实验室走向吨级批量供货成为可能。
资本侧，2026 年 3 月，四川莱韦美特完成 A 轮融资，投资方包含泥藕资本。具体融资金额尚未对外披露，但这一里程碑为抚州 5000 吨量产线落地与池州 10000 吨项目推进提供了资金接续动力。
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