低空经济的材料底座：eVTOL 与无人机的发泡材料选型与技术进展

低空经济正从政策概念走向产业化落地。电动垂直起降飞行器（eVTOL）与各型无人机把“减重”放在设计首位——据公开行业资料 [1]，在部分 eVTOL 机型上复合材料用量已达结构重量的 70% 以上，而发泡材料凭借低密度、可设计的多孔结构，成为机身、旋翼、电池舱与内饰等部位不可替代的配套材料。本文结合公开行业资料，梳理发泡材料在低空制造领域的材料体系、典型应用与产业化现状。

一、低空制造里的四类主流发泡材料

按基体不同，低空飞行器常用的发泡材料主要有四类：

• EPP（发泡聚丙烯）：密度通常在 0.02—0.25 g/cm³，可在 -40℃ 至 130℃ 稳定工作，回弹性可达 90%，可 100% 回收，适合成本敏感的机身、护罩与缓冲件。国内科研机构在 CO₂ 釜式发泡聚丙烯（EPP）方向已有较成熟的工艺积累 [2]。
• PMI（聚甲基丙烯酰亚胺）泡沫：这里需要先做一个概念澄清——PMI 泡沫属于聚合物硬泡，与以泡沫铝、泡沫镍为代表的金属基多孔材料是完全不同的材料体系，两者不可混称。PMI 泡沫是泡沫塑料中力学性能与耐温性最好的一类闭孔硬泡：密度 30—200 kg/m³；40 kg/m³ 的 PMI 压缩强度可达 0.55 MPa 以上、拉伸强度 0.75 MPa 以上；热变形温度可达 200℃ 以上，能承受复合材料高温固化工艺。
• 聚氨酯泡沫：密度跨度极大，软泡从 10 kg/m³ 起、硬泡可达 500 kg/m³ 以上；常规硬泡导热系数多在 0.022—0.028 W/(m·K)，经阻燃改性可达 UL94 V-0 [4]。
• 硅橡胶发泡材料：耐温 -60℃ 至 200℃，自熄且低烟，长期压缩下仍保持弹性，常用于密封、减震与隔热。

表 1　四类发泡材料关键参数对比（据公开技术资料整理 [1][4]）

二、典型部件与选型逻辑

结构承载：PMI 泡沫夹芯是高强度无人机与 eVTOL 舱体的主流方案。据艾邦高分子等行业公开报道 [1]，国产 PMI 的性价比正在显现——隆华科技的 PMI 泡沫价格较德国 DIAB 低约 30%，总产能达 4500 吨/年、约占国内 25% 份额；其与沃飞长空合作的 PMI 泡沫夹芯舱体可实现减重约 30%，2025 年起小批量供货。湖南振湘的 PMI 密度覆盖 32—200 kg/m³、压缩强度 0.40—9.00 MPa，其 WK 型号孔径小于 0.2 mm、介电常数低至 1.07，面向雷达罩等透波场景。以上国产 PMI 数据来自行业公开报道与企业公开资料，具体牌号指标以厂商技术数据表为准。

NVH 与降噪：据厂商公开技术资料 [1]，科思创 Bayfit SA 软泡可覆盖宽频吸声，在电机 2000—4000 Hz 高频噪声段降噪量可达 15 dB 以上；罗杰斯 BISCO A2 硅橡胶隔音垫在 -50℃ 至 120℃ 内稳定工作，对 500 Hz 以下低频噪声阻隔 10—15 dB。在特定频段与测试条件下，eVTOL 发动机舱采用“金属板＋聚氨酯泡沫＋隔音面料”复合结构后，舱外噪声可降低 20 dB 以上。降噪量与测试频段、试件结构强相关，不同测试条件下的数值不宜直接横向比较。

动力电池安全：亨斯迈 SHOKLESS 硬泡兼具结构支撑与隔热，导热系数不高于 0.025 W/(m·K)，据其公开资料 [1]，在标准热扩散测试条件下可将热失控扩散速率降低约 60%；凯众股份的集成吸能硬泡据企业公开资料 [1]，在 1000℃ 火焰冲击下可保持电池包完整性超过 10 分钟。上述指标多来自企业实验室或台架测试结果，实际表现随电池体系、包体结构与布置方式而异。密封环节则常见邵氏硬度 50—70A 的硅橡胶发泡圈，耐受 pH2—12 电解液并通过 IP68 防水测试。

功能与透波防护：上海绿羽的挤出发泡 PPO 达 UL94 V0 级、压缩强度 4.68 MPa，介电损耗低至 0.0007，兼顾电池隔热与 5G 通讯结构件；浙江天易 TE-800 系列发泡硅胶通过 UL94 V-0，其 TE-800L 双组分液态硅胶支持 5—15 分钟现场固化，适配异形密封与一体化装配。本节涉及的企业级参数均引自公开行业报道与企业技术资料 [1]，属厂商公布口径。

三、发泡工艺与可持续方向

制造端，超临界 CO₂ 发泡无需化学发泡剂并可精准调控泡孔。国内在釜式发泡工艺上已有产业化探索——中国科学院青岛生物能源与过程研究所公开的技术资料显示 [2]，通过 CO₂ 釜式发泡可制备高性能发泡聚丙烯（EPP）材料，为低空结构件的轻量化提供了无需化学发泡剂的技术路径；文献报道在 130℃、7 wt% CO₂ 条件下亦可制得密度 0.06 g/cm³ 的 PMMA 微泡沫。此外，3D 打印的“直接气泡书写”技术与拓扑优化设计，据公开报道 [1] 可使无人机支架较传统制造减重 40% 以上。循环端，EPP 闭环回收在长三角试点、再生材料性能保持率超过 85%；聚氨酯化学回收（如热解工艺）可将循环利用率提升至约 70%，相关回收指标同样来自行业公开资料 [1]。

四、挑战与展望

据行业公开资料综合测算 [1]，国内低空制造用发泡材料市场规模 2025 年已突破 600 亿元量级，但仍存在高端 PMI 发泡剂依赖进口、长期可靠性数据缺失、适航认证周期偏长等短板；行业公开资料显示中游集中度（CR5 不足 15%）也低于国际水平。随着低空经济向万亿级规模推进，从行业活动看，Interfoam 等发泡材料专业展会也持续把低空与新能源列为重点应用方向 [3]，高性能 PMI 泡沫、超临界发泡以及生物基与可回收方案，将成为发泡材料企业切入这一新赛道的三个主要方向。

五、数据来源与口径说明

本文涉及的企业级参数（产能、价格优势比例、降噪量、耐温与介电损耗等）多来自企业技术资料与行业公开报道，属厂商公布或实验室条件测试结果，不同测试标准下的数值不可直接横向比较；市场规模与集中度数据为行业机构估算口径，与统计范围及产品界定有关，仅作趋势判断参考。聚氨酯泡沫的通用工艺与性能参数以行业协会及公开技术资料为准 [4]。行业背景数据来源详见文末参考文献。

本文由泡塑产业网综合整理自公开行业资料，仅供产业交流参考。文中商业品牌名称与注册商标归相应公司所有。