沪上创新速递：中国商飞联合依图科技在航空材料实现技术突破，国产化率提升至60.4%

频道：上海技术前沿日期：2025-09-18 04:28:44 浏览：1

中国商飞联合依图科技实现航空材料国产化率60.4%技术跃迁

2025年9月18日,上海浦东张江高科技园区的一间实验室里，中国商飞与依图科技的联合研发团队正对着一块新型航空复合材料样本屏息凝神，随着光谱分析仪跳出“98.7%”的强度合格率数据，现场爆发出热烈掌声——这项历时3年、投入超12亿元的“天穹计划”正式宣告：国产大飞机关键材料国产化率从2023年的45.2%跃升至60.4%，创下全球航空材料领域单项技术突破最快纪录。

技术突破的底层逻辑：AI与材料科学的“化学反应”

传统航空材料研发长期面临“三高”困境：试错成本高、周期长、国产化率低，以C919大飞机为例，其机身复合材料中仍有35%依赖进口，高端钛合金、高温合金的自主化率不足50%，中国商飞材料研究院院长李明辉坦言：“过去每开发一种新型材料，需要经历2000次以上实验，耗时5-8年，成本像无底洞。”

转机出现在2023年,中国商飞与依图科技达成战略合作，依图科技首席科学家颜水成带领团队，将深度学习算法与材料基因组工程结合，构建了全球首个航空材料智能设计平台“MatAI”，该平台通过分析超10万组历史实验数据，建立材料成分-工艺-性能的映射模型，将新材料的研发周期从36个月压缩至9个月。

典型案例：高温合金的“智能进化” 在某型航空发动机涡轮叶片材料研发中，团队利用“MatAI”平台模拟了1200种合金成分组合，最终锁定一种含铼0.8%、钽1.2%的新型单晶高温合金，经实测，该材料在1200℃高温下的蠕变强度达到480MPa，较进口同类产品提升12.3%，同时成本降低28.7%，更关键的是，其工艺稳定性从传统方法的65%提升至92.4%，彻底解决了国产发动机叶片“能用但不好用”的痛点。

数据背后的产业变革：从60.4%到“材料自由”

国产化率60.4%的突破，绝非简单的数字提升，而是重构了整个航空材料产业链：

沪上创新速递：中国商飞联合依图科技在航空材料实现技术突破，国产化率提升至60.4%

上游：原材料供应的“国产替代潮” 宝武钢铁、西部超导等企业通过联合实验室机制，已实现高纯度钛锭、海绵锆的100%自主供应，以钛合金为例，2024年国产TA15钛合金的杂质含量从0.08%降至0.03%，达到波音、空客的A级标准。
中游：制造工艺的“智能革命” 依图科技开发的“天眼”缺陷检测系统，通过2000万像素的工业相机与深度残差网络，将复合材料层压板的缺陷识别准确率从人工检测的78%提升至99.6%，2025年9月，该系统在商飞上海飞机制造厂上线后，单块壁板检测时间从2小时缩短至8分钟。
下游：应用场景的“裂变效应” 60.4%的国产化率直接推动C929宽体客机研发进度提前18个月，据测算，若国产化率提升至70%，每架C929的制造成本将降低1.2亿元，与国际竞争对手的价差从15%缩小至5%以内。

科学价值观：技术突破的“长期主义”

面对外界“弯道超车”的赞誉，中国商飞总工程师姜澄明保持冷静：“航空材料没有捷径，60.4%的背后是10万次失败实验和300篇专利的积累。”他特别强调两个原则：

数据真实性：所有性能指标均通过中国民航局（CAAC）和美国联邦航空管理局（FAA）的双重认证，例如某型碳纤维的压缩强度实测值为2850MPa，与公开数据误差不超过2%。
技术可复现性：“MatAI”平台已向中航工业、航天科技等单位开放，2025年第三季度将发布开源版本，推动全行业技术升级。

未来预测：2026-2030年的技术路线图

根据联合团队发布的《航空材料智能化白皮书》，未来5年将重点突破三大方向：

超材料（Metamaterials）的工程化 2026年计划推出负泊松比结构的航空蜂窝材料，使机翼抗疲劳性能提升40%；2028年实现电磁隐身超材料的批量应用。
自修复材料的商业化 依图科技正在研发基于微胶囊技术的自修复环氧树脂，预计2027年完成地面测试，2029年装机C939原型机。
量子计算赋能材料设计 2025年底，团队将与中科大合作，利用“祖冲之”号量子计算机模拟高温合金的电子结构，目标将第一性原理计算效率提升1000倍。