先進復合材料具有高比強度、高比模量、可設計性好等優點，廣泛應用于航空航天、軌道交通等領域的裝備制造，是工業發達國家戰略必爭資源。保障和提升先進復合材料的供給能力，突破大型復雜復合材料構件的設計成形、加工裝配、檢測修復等精確制造技術，對支撐制造強國建設具有重要價值。
中國工程院單忠德院士研究團隊在中國工程院院刊《中國工程科學》2023年第1期發表《面向2035年復合材料構件精確制造發展戰略研究》一文。文章總結了國內外復合材料構件精確制造技術的發展現狀及趨勢，從高精密數控纏繞、復合材料自動鋪放、復合材料預制體成形、纖維復合材料增材制造、高性能碳纖維生產等方面梳理了復合材料構件精確制造的關鍵技術與裝備；結合基本態勢研判了制約復合材料制造技術水平提升的“卡脖子”環節，提出了我國復合材料構件制造技術與裝備的發展思路與分階段發展目標。文章建議，組織建設國家級創新機構，設立國家重大專項支持，加強學科建設和人才培養，加強國際技術交流與合作，著力推動重大科學創新和關鍵技術突破，為國家重大工程和裝備應用提供高質量科技支撐。
二、 復合材料構件精確制造技術發展現狀及趨勢
（一） 復合材料構件趨于大型化、集成化、整體化
（二） 復合材料制造裝備趨于自動化、數字化、智能化
（三） 復合材料制造技術趨于結構功能一體化、可定制化
三、 復合材料構件精確制造關鍵技術與裝備
（一） 高精密數控纏繞技術與裝備
（二） 復合材料自動鋪放技術及裝備
（三） 復合材料預制體成形技術及裝備
（四） 纖維復合材料增材制造技術及裝備
（五） 高性能碳纖維生產技術及裝備
四、我國復合材料構件精確制造發展思路和目標
（一） 發展思路
復合材料產業發展迅速，技術創新不斷涌現，市場競爭較為激烈，工業發達國家在復合材料制造技術與裝備領域占據著領先地位。國產復合材料制造技術的成熟度、工藝多樣性均有不足，制品合格率、質量一致性亟待提升，而高端復合材料制造裝備依賴進口的格局并未打破。近年來，涉及航空航天、國防軍工應用的復合材料制造裝備國際貿易控制加嚴，導致國內復合材料產品的國際市場供應難度進一步增加。為克服高端復合材料制造行業潛在的“卡脖子”風險，需全面加強復合材料構件精確制造領域的基礎研發、自主創新和產業發展（見圖1）。
（二） 2035年發展目標
五、 我國復合材料構件精確制造發展建議
（一） 建設先進復合材料制造技術與裝備國家級創新研發機構
建議布局先進復合材料制造技術與裝備國家級實驗室。凝練重大戰略需求，開展仿生復合材料、超材料 / 結構等前瞻性基礎研究與技術探索，促進復合材料學科發展。圍繞復合材料的制造工藝原理、制造過程控制、固化機理、缺陷形成機理等相關基礎理論展開研究，提出重大科學技術問題，承擔復合材料領域國家科技項目的組織實施。把握復合材料的材料結構一體化、結構功能一體化、設計制造一體化、檢測預測一體化發展趨勢，開展戰略技術、前沿技術、關鍵共性技術研發，搶占未來產業發展制高點。梳理復合材料產業發展共性需求，發揮行業性輻射帶動作用，推動科技成果轉化與拓展應用。
建議組織建設先進復合材料制造技術與裝備國家技術創新中心、國家制造業創新中心。針對復合材料領域前沿技術集成攻關和工程轉化需求，快速形成核心技術體系和重大產品裝備。建設復合材料制造技術與裝備創新中心、工程實驗室，開展復合材料預制體編織、復合材料增材制造、復合材料構件鋪放 / 纏繞成形等核心技術攻關以及關鍵工藝試驗研究，重大裝備樣機及其關鍵部件研制，高新技術產業化的技術開發。建成高校、科研院所、企業深度融合的創新研發體系，培育梯隊結構合理、行業水平領先的復合材料技術創新團隊。構建“產學研”長效合作機制，形成應用研究成果向工程技術轉化的有效渠道，增強復合材料技術創新能力的平臺支撐作用。
（二） 復合材料制造技術與裝備列入國際合作重點領域與項目指南
建議組織建設復合材料制造技術與裝備國際合作聯合實驗室，承擔復合材料制造技術國際前沿或重大背景科研任務，持續產出具有科學和技術價值、體現原始創新的學術成果。吸引并匯聚國際創新力量和資源，在先進纖維復合材料多材料構件數字化制造、可調控超材料、生物組織與器官替代材料等前沿技術方向開展探索。發揮國際科技合作對人才培養的促進作用，培育引領學科發展、具有國際視野的學術領軍人才。推動纖維復合材料增材制造、復合材料預制體數字化編織等技術方向的快速突破，提升復合材料制造技術與裝備的國際競爭力。
建議發布復合材料制造技術與裝備方面的國際合作及交流重點項目指南，積極利用世界科技資源，推動復合材料制造領域的戰略型對外合作。提煉高精度、高效率、低成本的復合材料構件制造需求，支持我國科研人員參與國際大型科學研究計劃，利用國際大型科學設施開展復合材料制造技術的國際合作研究。吸引國際高水平研究人員參與先進復合材料構件制造過程中的多機器人協同控制、工藝參數人工智能算法生成、機器視覺質量檢測等前沿和創新研究，逐步由單一項目合作拓展至“項目 ? 人才 ? 基地”合作方式。
（三） 設立復合材料制造技術與裝備國家重點研發計劃專項或重點支持方向
面向科技前沿、面向經濟主戰場、面向重大需求，突出航空航天、軌道交通、汽車工業等重要領域，梳理復合材料“卡脖子”技術清單，開展復合材料制造技術與裝備的戰略性、基礎性、前瞻性重大科學問題，重大共性關鍵技術和產品研發，實施跨部門、跨行業、跨區域的研發布局與協同創新。通過國家重點研發計劃專項等重點項目支持，培育一系列復合材料制造技術方向的核心專利，提高全行業尤其是重點企業的自主創新能力。
著力突破復合材料三維編織、復合材料增材制造、復合材料無損加工等關鍵核心技術，盡快研制大型構件均勻化快速灌注、低頻振動制孔、低損傷編織、大尺寸增材制造、自動化填隙、高精度損傷檢測與成像等數字化制造裝備。通過復合材料構件數字化制造裝備的規模化應用，解決批量、快速、柔性、低成本等行業瓶頸難題，為經濟社會、重點裝備發展提供持續性支撐。聚焦提升復合材料產業的國際市場競爭力，驅動關鍵共性技術研發，保障關聯產業自主發展。
（四） 復合材料制造技術與裝備列入重大基礎研究計劃項目和重點支持方向
建議發布復合材料制造技術重大研究計劃基金項目指南，瞄準科學前沿，激勵科學突破，提高原始創新能力。加強復合材料原創研究導向的機制設計和資助安排，鼓勵創制儲氫、超導、可變構相關的新概念、新構思、新方法、新工具，搶占科學制高點，增強自主創新能力。建議復合材料制造技術與裝備列入重大研究計劃支持方向，構建大尺寸復合材料構件跨尺度設計理論體系，突破材料 ? 構件 ? 功能協調優化設計技術，探明多目標、多參數建模方法以及形性精確調控機制，揭示復合材料構件宏微觀結構變形演化規律與失效機理。
建議設立復合材料制造技術與裝備聯合基金，引導并聚合社會資源，充分支持復合材料基礎研究。以“政產學研用”合作方式，協調并推動復合材料制造技術方向的科研資源與智力投入。構建復合材料精確制造基礎研究發展體系和創新人才培養體系，培養適應產業發展需求的創新型人才，提升復合材料基礎研究的原始創新能力和可持續發展水平。
（五） 加強產業政策引導，扶持復合材料企業創新發展
發揮制度優勢，加強復合材料產業的政策引導。鼓勵復合材料制造技術方向的資本投入，合理增加基礎科學、產業共性技術、“卡脖子”關鍵技術的公共研發投入，支持龍頭企業加大研發投入，實現關鍵產品尤其是高端產品的自主保障。提升高性能復合材料的自主保障能力，填補高端品種空白，滿足國防裝備研制需求。凝聚機械、軟件、電子、自動化等學科的優勢研究力量，合力解決高端復合材料制造裝備的瓶頸難題，形成大尺寸、超大尺寸復合材料構件成形裝備；建立具有國際先進水平的全天候復合材料構件成形和加工生產線，促進“技術 ? 裝備 ? 應用”三位一體發展。
發揮市場在資源配置中的重要作用，扶持并激勵復合材料企業創新發展。盡快完善高性能復合材料全產業鏈，優化項目實施水平，推動國產復合材料在重點行業與領域的高水平應用。積極扶持產業鏈上的中小企業，規范市場監督與競爭機制，為創新型中小企業提供良好的發展環境，激發創新創業活力。建立社會化的復合材料技術研發服務平臺，健全知識產權保護和監督機制，為相關企業創新研發提供高水平的社會化科技服務。
