鈦合金在 eVTOL （電動垂直起降飛行器）中的應用
鈦合金在 eVTOL 中的應用正從傳統航空部件向智能化、復合化方向拓展，其在極端環境下的可靠性和輕量化優勢使其成為動力系統、結構件及電池殼體的核心材料。隨著 3D 打印、EB 爐熔煉等技術突破，鈦合金的成本與性能平衡將進一步優化，有望在 2030 年后成為低空經濟的戰略材料之一。
典型案例
一、動力系統核心部件
Joby Aviation 的 3D 打印鈦合金電機
Joby 的 S4 機型采用 3D 打印鈦合金電機外殼，通過優化結構設計將重量降低 30%，同時提升散熱效率。
普惠公司 GTF 發動機鈦合金渦輪葉片
普惠為 eVTOL 混合動力系統研發的鈦合金渦輪葉片，通過 3D 打印技術實現復雜冷卻通道設計，冷卻效率提升 40%，制造成本降低 25%。
二、極端環境部件創新
同塵低溫液氫儲供系統
國內首個液氫驅動的噸級 eVTOL 采用鈦合金液氫儲供系統，結合高真空多層絕熱技術，實現 24 小時無蒸發損耗，可在 - 10℃至 57℃環境中穩定運行。
Blueshift 熱防護系統（TPS）
Lilium 的量生產機型采用 Blueshift 的 AeroZero®TPS，專為鈦合金電池外殼設計，可承受 1200℃火焰沖擊 15 分鐘，熱失控傳播速度降低 90%。該系統厚度僅 1.2mm，重量比傳統防火材料輕 40%，已通過 EASA 認證，適用于高密度電池組的安全防護。
三、結構輕量化與可靠性提升
御風未來 M1B 的鈦合金優化
御風未來 M1B 在動力系統和機身結構中大規模應用鈦合金，例如旋翼軸采用 TA15 鈦合金，在 - 253℃至 500℃寬溫域內保持高強度，使航程提升 20%，并滿足消防應急場景的持續懸停需求。
晉升泰精密制造的起落架組件
晉升泰為 eVTOL 提供的鈦合金起落架精密組件，采用五軸聯動加工技術，精度達 ±0.005mm，可承受 5 倍于飛行器自重的沖擊載荷。
四、復合材料協同創新
鈦合金 / 碳纖維電池殼體
某專利中的碳纖維 - 鈦合金層板結構電池殼體，結合鈦合金的抗沖擊性（可承受 20J 沖擊能量）與碳纖維的輕量化（密度 1.6g/cm3），重量比傳統鋁合金殼體降低 30%，耐燃性通過 UL94 V-0 認證。
鈦合金 / Cr 涂層梯度材料
針對沿海高鹽霧環境，某 eVTOL 的機身框架采用鈦合金 / Cr 涂層梯度材料，表面硬度達 1200HV，鹽霧腐蝕 720 小時后無可見損傷，壽命周期成本比鍍鋅鋼降低 60%。該技術已通過中國民航局適航認證，適用于海島物流等特殊場景。
五、智能化制造突破
華曙高科的 3D 打印轉子
華曙高科為國際頭部 eVTOL 企業 3D 打印的鈦合金電機轉子，采用 0.7mm 薄壁和桁架結構，重量減輕 60%，耐疲勞性提升 50%。
鈦合金復雜結構一體化成型
某 eVTOL 的齒輪箱采用鈦合金整體成型技術，通過電子束冷床熔煉（EBCHM）工藝，將零件數量從 23 個減少至 1 個，重量降低 35%，制造成本下降 40%。該技術已通過 FAA 認證，適用于高功率密度傳動系統。
六、新興應用場景
醫療救援專用 eVTOL
某醫療救援 eVTOL 的擔架固定支架采用 TC4 鈦合金，通過生物相容性測試（ISO 10993），在 - 20℃至 40℃環境中保持強度穩定性。其輕量化設計使飛行器有效載荷提升 12%，已在多個國家的緊急醫療服務中投入使用。
深海科考 eVTOL
某深海科考 eVTOL 的耐壓殼體采用 TA7 鈦合金，可承受 3000 米深海高壓（30MPa），腐蝕速率僅為不銹鋼的 1/10。該殼體與碳纖維浮力材料結合，使飛行器在深海環境中的續航時間延長至 8 小時，已完成馬里亞納海溝的科考任務。
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