热塑性复合材料成型辅助材料创新路径与产业应用综述

热塑性复合材料以其可回收、成型效率高、力学性能优异、可重复加工等核心优势，成为近年来新材料产业重点发展的领域，更是支撑航空航天、新能源汽车、国防军工等高端制造领域转型升级的关键材料。成型辅助材料作为热塑性复合材料生产过程中的核心配套，其性能直接决定了最终产品的精度、可靠性与生产成本。美国RCF Technologies公司推出的基于专利Rishon材料的高温可重复使用充气气囊和真空袋，突破了传统成型辅助材料的耐高温瓶颈与使用寿命限制，为热塑性复合材料的高效、高质量生产提供了全新解决方案。本综述围绕热塑性复合材料产业整体现状、成型辅助材料技术突破、政策支持体系、重点应用领域及未来发展趋势展开全面分析，重点解读高温可重复使用成型辅助材料的创新价值与产业影响力。

一、热塑性复合材料产业整体发展现状

全球范围内，热塑性复合材料产业正处于快速扩张期，各国均将其纳入战略性新兴产业布局，依托政策扶持与技术创新，推动产业规模持续增长。国内方面，热塑性复合材料市场规模稳步提升，增长动力主要源于新能源汽车、轨道交通、航空航天及电子电器等下游产业对轻量化、高强度、可回收材料需求的持续释放。

从产能与产量来看，我国热塑性复合材料产业供给能力稳步提升，产能、产量与需求量均保持稳步增长，逐步成为全球热塑性复合材料产业的核心供给基地，产业集群化发展态势明显。

技术层面，我国已逐步突破连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）、热塑性预浸料成型等核心技术瓶颈，高端产品国产化进程加速，高端热塑性树脂的国产化取得一定进展，关键材料自主替代取得实质性突破。

国际方面，美国、欧洲、日本等发达国家凭借技术先发优势，占据全球热塑性复合材料高端市场主导地位，聚焦航空航天、国防军工等高端应用领域，不断推动成型工艺与辅助材料的创新升级。RCF Technologies公司推出的Rishon材料充气气囊和真空袋，正是国际高端成型辅助材料领域的典型创新成果，其高温耐受性能与可重复使用特性，填补了行业技术空白。

二、热塑性复合材料成型辅助材料的技术突破——高温可重复使用产品的创新价值

（一）传统成型辅助材料的技术瓶颈

热塑性复合材料的成型过程中，充气气囊与真空袋是核心辅助部件，主要用于对纤维增强体施加均匀压力、保障成型精度、消除产品缺陷。传统成型辅助材料主要分为两类：一类是弹性体真空囊和袋子，其耐高温性能有限，仅能承受500°F（260°C）的高温，无法适配高性能热塑性复合材料（如PEEK、PPS基复合材料）的高温成型需求；另一类是一次性成型辅助材料，耐高温极限仅能达到600°F（315.55°C），且无法重复使用，不仅增加了生产成本，还会产生大量工业废弃物，与全球绿色低碳发展趋势相悖。

此外，传统成型辅助材料在压力均匀性、成型稳定性等方面存在明显不足，易导致热塑性复合材料产品出现皱纹、分层、缝合度不佳等缺陷，难以满足航空航天级产品的高精度、高可靠性要求，成为制约热塑性复合材料向高端领域应用拓展的重要瓶颈。

（二）RCF Technologies的技术创新与产品优势

美国RCF Technologies公司依托其专利Rishon材料，成功研发出高温可重复使用充气气囊和真空袋，实现了热塑性复合材料成型辅助材料的技术突破，其核心优势主要体现在三个方面：

一是耐高温性能大幅提升。Rishon材料制成的充气气囊和真空袋，能够承受高达850°F（454.44°C）的高温，远超传统弹性体材料和一次性材料的耐高温极限，可完美适配PEEK、PPS等高性能热塑性复合材料的高温成型工艺，解决了传统辅助材料无法适配高端热塑性复合材料生产的核心痛点。

二是可重复使用，兼具经济性与环保性。Rishon气囊和真空袋采用专利材料配方与结构设计，支持多次制造周期重复使用，相较于一次性成型辅助材料，可大幅降低生产成本（减少材料采购与废弃物处理成本），同时减少工业废弃物产生，契合全球循环经济发展理念。

三是成型精度高，保障产品质量。Rishon气囊充气时，能够对纤维增强体施加均匀的内部压力，实现从内到外的均匀拉伸，有效消除产品皱纹、改善缝合度，显著提升热塑性复合材料产品的成型精度与结构稳定性，助力制造商实现航空航天级的零件可靠性提升。

用Rishon真空袋制成的TP管，RCF（来源：RCF Technologies）

RCF Technologies首席执行官Dianne Zimnavoda表示：“制造商多年来一直要求高温、可重复使用的解决方案，而这款产品终于具备了他们扩大先进热塑性塑料生产所需的能力。”该产品的推出，不仅完善了热塑性复合材料成型辅助材料体系，更推动了成型工艺的升级优化，为高端热塑性复合材料的规模化生产提供了技术支撑。

三、热塑性复合材料产业发展的政策支持体系

热塑性复合材料作为战略性新兴材料，其产业发展得到了全球各国政府的高度重视，各国纷纷出台相关政策，从研发扶持、产能布局、市场推广等方面给予支持，推动产业高质量发展。

我国将高性能热塑性复合材料纳入《中国制造2025》《“十四五”国家战略性新兴产业发展规划》《“十四五”原材料工业发展规划》等顶层设计，明确将其列为重点发展品类，构建了全方位的政策支持体系。

1.  研发扶持政策：工业和信息化部《新材料产业发展指南》明确提出，支持热塑性复合材料核心技术研发与产业化，重点突破连续纤维增强热塑性预浸料、高温耐辐照树脂体系、可回收复合材料设计等核心技术。国家发展改革委、科技部、工信部联合推出的“新材料强基工程”部署了多项重点项目，其中包含多项热塑性复合材料成型技术与辅助材料相关研发项目。同时，《绿色技术推广目录（2023年版）》明确将热塑性复合材料快速成型技术列为优先推广类，配套实施多项激励机制，推动国产材料推广应用。

2.  产能与产业布局政策：我国明确推动热塑性复合材料产业集群化发展，长三角、珠三角及环渤海地区成为产业聚集高地，多地凭借完善的供应链体系与政策扶持，正加速建设国家级热塑性复合材料创新中心与智能制造示范基地。地方政府也出台配套政策，对新材料企业研发投入给予补助支持，带动社会资本投入。

3.  应用推广政策：政府推动热塑性复合材料在航空航天、新能源汽车、国防军工等重点领域的示范应用，通过“首台（套）重大技术装备保险补偿机制”，降低企业应用风险，规划推动重点领域热塑性复合材料应用比例大幅提升。

（二）国际政策支持

美国、欧洲、日本等发达国家同样出台了一系列政策支持热塑性复合材料产业发展。美国通过《国家先进材料战略计划》，将热塑性复合材料纳入重点支持的先进材料领域，加大对高温成型辅助材料、可回收复合材料等前沿技术的研发投入，鼓励企业开展技术创新与产品迭代，RCF Technologies的Rishon材料相关研发项目也获得了美国相关部门的资金支持。

欧盟通过“地平线2020”“地平线欧洲”等科研计划，投入大量资金支持热塑性复合材料的循环利用技术、高端成型技术研发，推动成型辅助材料的绿色化、可重复使用升级，契合欧盟“碳中和”战略目标。日本通过《新材料基本战略》，聚焦航空航天、新能源汽车领域，推动热塑性复合材料的国产化与规模化应用，重点支持高温成型辅助材料等核心配套产品的研发与产业化，提升产业整体竞争力。

四、热塑性复合材料的重点应用领域及成型辅助材料的市场需求

热塑性复合材料凭借其轻量化、高强度、可回收、成型效率高等优势，已广泛应用于航空航天、新能源汽车、国防军工、轨道交通、建筑等多个领域，不同领域的需求特点，也推动了成型辅助材料的技术升级与产品创新。各重点领域的应用现状及市场需求如下：

（一）航空航天领域

航空航天领域是热塑性复合材料的高端应用市场，对材料的力学性能、耐高温性能、成型精度要求极高，也是高温可重复使用成型辅助材料的核心需求领域。我国航空航天领域热塑性复合材料用量保持快速增长，主要受益于国产大飞机及后续宽体客机项目对高性能热塑性树脂基复合材料在各类部件上的规模化应用。

（二）新能源汽车领域

新能源汽车轻量化是实现节能降耗、提升续航里程的核心路径，热塑性复合材料因其轻量化效果显著、成型效率高、可回收等优势，成为新能源汽车零部件的优选材料。未来，新能源汽车领域热塑性复合材料用量将大幅提升，市场规模持续扩大。

（三）国防军工领域

国防军工领域对材料的可靠性、耐高温性、抗冲击性要求极为严苛，热塑性复合材料广泛应用于武器装备的壳体、结构件、防护件等部件，能够提升武器装备的轻量化水平、机动性与使用寿命。我国国防科工局明确提出，推动热塑性复合材料在航空、航天、船舶、兵器等国防装备领域的规模化应用，加大对高端成型辅助材料等配套产品的研发支持力度，提升国防装备的自主可控水平。

RCF Technologies的Rishon材料充气气囊和真空袋，能够满足国防军工领域高性能热塑性复合材料的高温成型需求，其可重复使用特性也能够降低武器装备的生产成本，提升生产效率，目前已应用于部分军用飞机、舰船零部件的生产中，未来随着国防军工领域的技术升级，市场需求将进一步扩大。

未来，热塑性复合材料的技术创新将聚焦于高性能化，进一步提升材料的耐高温性能、力学性能与成型效率，推动PEEK、PPS等高端热塑性树脂基复合材料的国产化与规模化应用。对于成型辅助材料而言，高温可重复使用将成为核心发展方向，企业将进一步优化材料配方与结构设计，提升产品的耐高温极限与重复使用次数，同时降低生产成本。根据产业规划导向，未来热塑性复合材料回收利用率将大幅提升，成型辅助材料的绿色化、可回收性也将成为重点研发方向，契合全球“双碳”战略与循环经济发展理念。