中国碳纤维行业发展状况及市场分析

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2023年碳纤维材料行业市场环境分析

2023年碳纤维材料行业市场环境分析

2023年碳纤维材料行业市场环境分析随着科技的不断进步,碳纤维材料的应用领域也逐渐拓宽,市场规模持续扩大。

在碳纤维材料行业的市场环境分析中,需要关注以下几个方面:一、政策法规方面政策法规的制定对碳纤维材料行业的发展起到重要的促进作用。

目前,我国政府出台了一系列的政策措施,如汽车工业“十三五”发展规划,着力支持新能源汽车、节能环保汽车等领域的发展。

而碳纤维材料具有轻量化、高强度等优势,正符合新能源汽车的发展需求。

此外,政府对环保节能产业也有相关政策出台,碳纤维材料作为一种环保节能材料,也将受益于这些政策的推动。

二、市场需求方面随着航空、航天、汽车、体育等领域对轻量化、高强度材料的需求不断增加,碳纤维材料市场的需求量也在逐年增长。

特别是汽车工业中,碳纤维的使用已经成为市场的趋势,应用领域也不断扩展。

目前,我国汽车行业已经成为世界第一大汽车市场,碳纤维材料也将迎来更加广阔的市场空间。

三、技术水平方面碳纤维材料属于高新技术产业,在技术水平方面有一定的门槛。

目前,我国在碳纤维材料方面的技术水平还有待提高,若要在该产业中取得更好的发展,需要加强对碳纤维材料制造工艺、质量控制、检测技术等方面的研发,从而提高碳纤维材料的竞争力。

四、市场竞争方面由于碳纤维材料的应用领域不断拓宽,各家企业也纷纷进入该市场,市场竞争逐渐加剧。

目前,国内碳纤维材料行业存在一定的产能过剩,价格竞争也比较激烈,企业之间需要不断提高产品质量、降低成本、增强品牌竞争力。

综上所述,碳纤维材料行业的市场环境分析中,需要关注政策法规、市场需求、技术水平、市场竞争等方面的因素。

随着新能源汽车、节能环保等领域的快速发展,碳纤维材料市场将会迎来更好的发展机遇。

2024年碳纤维新材料市场发展现状

2024年碳纤维新材料市场发展现状

碳纤维新材料市场发展现状引言碳纤维是一种轻量高强度的材料,具有良好的机械性能和优异的耐腐蚀性能,因此在许多领域得到广泛应用。

本文将介绍碳纤维新材料市场的发展现状,并对其未来的发展进行展望。

市场概况碳纤维新材料市场在过去几年持续增长。

其中,航空航天和汽车行业是碳纤维新材料的主要应用领域。

航空航天领域的需求主要来自于飞机和卫星等航空器的制造,而汽车行业则主要应用于车身和零部件的制造。

随着环保意识的提高,碳纤维新材料在能源领域也得到了广泛应用。

例如,风力发电机翼和太阳能电池板都可以采用碳纤维材料制造,以提高能源转换效率。

此外,体育用品、建筑材料和船舶制造等领域也开始逐渐应用碳纤维新材料。

发展趋势1.技术创新:碳纤维新材料的生产技术不断创新。

过去,碳纤维生产主要依赖进口设备,而现在国内的设备制造商也逐渐崭露头角。

此外,新的生产工艺和材料组合也在不断涌现,提高了碳纤维的生产效率和性能。

2.成本降低:随着碳纤维新材料的市场需求增加,生产规模的扩大和技术进步带来了成本的降低。

预计未来几年碳纤维的价格将进一步下降,使更多的行业可以选择使用碳纤维材料。

3.应用扩展:碳纤维的应用领域将进一步扩展。

例如,在航空航天领域,未来可能会出现更多的碳纤维复合材料结构,以减轻飞机的重量。

在能源领域,碳纤维材料也可以应用于储能设备和电池等领域。

4.绿色环保:碳纤维材料具有良好的环境友好性,符合当今社会对绿色环保的要求。

未来,碳纤维新材料市场将受到更多环保政策和法规的支持,促进其进一步发展。

挑战与机遇虽然碳纤维新材料市场发展前景广阔,但也面临一些挑战。

其中,成本仍然是一个关键的问题。

碳纤维的生产成本高,制约了其在一些行业的广泛应用。

此外,碳纤维的回收和再利用也是一个亟待解决的问题。

然而,随着技术的进步和市场需求的增加,这些挑战也将带来机遇。

预计在未来几年,碳纤维新材料市场将迎来更多的投资和研发,以解决这些问题并进一步推动碳纤维的应用。

国内外碳纤维产业现状及发展建议

国内外碳纤维产业现状及发展建议

国内外碳纤维产业现状及发展建议碳纤维是一种具有轻质、高强度、高刚度等优良性能的纤维材料,被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。

在当前全球温室气体排放限制的背景下,碳纤维产业的发展具有重要意义。

本文将就国内外碳纤维产业的现状进行分析,并提出相应的发展建议。

首先,从国内碳纤维产业现状来看,我国碳纤维产业起步较晚,与国际先进水平仍有一定差距。

目前,国内碳纤维产业主要集中在碳纤维预浸料生产和产品加工环节,而碳纤维纤丝的制备技术仍然面临一定的挑战。

同时,国内碳纤维产业的产品主要集中在低端市场,高端市场份额较小。

其次,国际碳纤维产业的发展较为迅速,主要集中在美国、日本和欧洲等国家。

这些国家在碳纤维纤丝制备、加工技术和产品创新方面具有较大优势,能够生产出高性能、高质量的碳纤维产品。

此外,国际碳纤维产业还在努力提高碳纤维的可持续性,研发出更环保的碳纤维材料。

为了促进国内碳纤维产业的发展,以下是一些建议:首先,加强碳纤维纤丝制备技术研发。

碳纤维纤丝的制备技术是碳纤维产业的核心关键技术,目前我们国内的碳纤维纤丝制备技术相对滞后,需要加大研发投入,提升核心竞争力。

此外,还应加强与高校、科研机构等的合作,共同攻克关键技术难题。

其次,加强碳纤维应用领域的研发和创新。

目前,我国碳纤维产品主要集中在低端市场,需要加大对高端市场的开拓力度。

应鼓励企业加大科研投入,推动碳纤维在航空航天、新能源汽车等领域的应用,提高产品附加值和市场竞争力。

第三,加强碳纤维产业的标准化建设。

碳纤维产业的发展需要建立健全的产业标准体系,确保产品质量和技术水平的一致性,同时也有助于提升行业整体竞争力。

应加强国内外产业标准的学习借鉴,积极参与国际标准的制定。

第四,加强碳纤维产业链的协同发展。

碳纤维产业是一个复杂的产业链,需要各个环节的协同发展。

政府应加强对碳纤维产业链的整体规划和统筹,促进供需双方的合作,形成产业协同效应,提升整体竞争力。

最后,加强碳纤维产业的国际合作。

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告1. 简介碳纤维是一种轻质高强度的材料,由纯碳纤维制成。

它以其优异的物理性能而在众多领域得到广泛应用。

本文将对碳纤维行业进行深入分析,包括市场规模、发展趋势、竞争格局等方面。

2. 市场规模碳纤维市场规模不断扩大,预计未来几年将保持良好的增长势头。

主要原因如下:•高性能需求:碳纤维具有轻质高强度的特点,适用于航空航天、汽车、体育器材等领域,满足了对材料强度和重量的要求。

•新兴领域需求增加:电动汽车、风能、建筑等领域对碳纤维的需求不断增加,推动了碳纤维市场的快速发展。

•技术进步:碳纤维制造技术不断改进,生产成本逐渐降低,提高了碳纤维的市场竞争力。

3. 发展趋势3.1 新兴应用领域碳纤维在一些新兴领域有较大的应用潜力。

例如:•电动汽车:碳纤维轻质高强的特性可以提高电动汽车的续航里程,并减少电池的消耗。

随着电动汽车市场的快速发展,碳纤维在该领域的需求将进一步增加。

•新能源:碳纤维可以用于风能、太阳能等新能源设备中,提高设备的效率和可靠性,降低能源损耗。

•建筑领域:碳纤维材料可以增强建筑结构的强度和耐久性,提高建筑物的抗震性能。

3.2 技术创新碳纤维行业的发展离不开技术创新。

目前,碳纤维制造技术仍然存在一些挑战,例如生产成本高、生产周期长、回收利用困难等。

因此,技术创新是碳纤维行业未来发展的重要驱动力。

•新材料开发:研究开发更高性能的碳纤维材料,如高导电碳纤维、高强度碳纤维等。

•制造工艺改进:改进碳纤维的制造工艺,提高生产效率,降低成本。

•环保回收利用技术:研发碳纤维的回收利用技术,减少资源浪费,降低对环境的影响。

3.3 国际竞争格局碳纤维行业的国际竞争格局日益激烈。

全球范围内,一些先进国家和地区在碳纤维技术和产业化方面处于领先地位,如美国、日本、欧洲等。

这些地区拥有先进的制造设备、技术和丰富的市场经验,具有较高的竞争优势。

同时,一些新兴经济体也在碳纤维行业中崭露头角,如中国、韩国、印度等。

国内外碳纤维产业现状及发展趋势

国内外碳纤维产业现状及发展趋势

国内外碳纤维产业现状及发展趋势碳纤维是一种具有轻质、高强度和优异的耐热性能的新材料,被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育用品、建筑材料等领域。

随着全球对环境保护和高性能材料需求的不断增长,碳纤维产业正面临着巨大的发展机遇。

国内碳纤维产业起步较晚,但在过去的几年里取得了快速的发展。

目前,中国已成为全球最大的碳纤维生产国之一。

根据中国碳纤维工业协会的数据,截至2019年,中国碳纤维年产量已经超过2.5万吨。

其中,航空航天、汽车工业、体育用品和建筑材料是中国碳纤维的主要应用领域。

在国际市场上,碳纤维产业被认为是高附加值产业,一直以来都受到欧美等发达国家的关注和投资。

目前,日本、美国和欧洲国家是全球碳纤维产业的主要力量。

这些国家在碳纤维研发、生产和应用方面积累了丰富的经验,并在航空航天、汽车工业和高端体育用品等领域占据着重要地位。

在碳纤维产业的发展中,技术创新一直是重要的推动力。

目前,炭纤维的制备技术主要包括气相沉积法、湿纺工艺和改性牛仔的方法。

其中,气相沉积法是目前炭纤维制备的主要方法,具有制备工艺成熟、质量稳定等优点。

此外,碳纤维复合材料的加工技术也在不断进步,如预浸料和自动化生产线的应用,使得碳纤维的生产成本得到了一定程度的降低。

未来碳纤维产业的发展趋势主要包括以下几个方面:1.应用拓展:碳纤维具有轻质、高强度等特点,在航空航天、汽车工业和体育用品等领域有着广阔的应用前景。

随着人们对轻量化和高性能材料的需求不断增加,碳纤维的应用领域将会进一步扩大。

2.技术创新:在碳纤维的制备和加工方面,还存在一些挑战,如生产工艺复杂、成本高昂等问题。

因此,技术创新将是碳纤维产业发展的关键。

研发新的碳纤维制备技术和加工工艺,提高碳纤维的质量和生产效率,将推动碳纤维产业迈向新的发展阶段。

3.产业协同:碳纤维产业涉及到多个领域的合作,需要各个环节的协同发展。

例如,碳纤维的原材料、设备和应用领域之间的合作,可以促进碳纤维产业的发展和成熟。

碳纤维 行业 发展 现状

碳纤维 行业 发展 现状

碳纤维是一种高强度、低密度、耐热、耐腐蚀的新型复合材料,由于其优异的性能,已经被广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。

碳纤维行业随着技术的不断提升和市场需求的增加,发展迅速。

以下是碳纤维行业发展现状的详细阐述。

一、碳纤维市场规模目前,全球碳纤维市场规模已经达到近70亿美元,预计未来几年仍将保持高速增长,主要原因是碳纤维在航空、航天、汽车等领域的应用不断扩大。

二、碳纤维生产技术碳纤维生产技术主要分为聚丙烯腈(PAN)法、煤焦油法和天然纤维法三种。

其中,PAN法是目前主流的生产工艺,占据碳纤维市场的绝大部分份额,其优点是产品质量稳定、符合国际标准要求,但成本较高。

煤焦油法和天然纤维法虽然成本较低,但产品质量不稳定,难以满足高端市场的需求。

三、碳纤维应用领域碳纤维应用领域主要包括以下几个方面:1、航空航天领域:碳纤维被广泛应用于飞机、导弹等航空航天器的结构材料,其优异的性能可以大幅度减轻飞行器自重,提高燃料效率。

2、汽车领域:碳纤维在汽车制造中的应用逐渐增多,尤其是高端豪华车型。

碳纤维零部件的使用可以使汽车整车重量减轻,提高安全性和燃油经济性。

3、体育器材领域:碳纤维在高尔夫球杆、网球拍、自行车等体育器材中得到广泛应用。

碳纤维的轻量化和高强度特性,可以提高运动员的表现和竞技水平。

4、建筑领域:碳纤维也逐渐被引入到建筑领域,如钢筋混凝土加固、桥梁修缮等方面。

碳纤维的使用可以提高建筑物的抗震性和抗风性能,同时减少建筑材料的使用量。

四、碳纤维产业发展趋势1、技术创新:碳纤维产业在技术创新方面仍有很大的发展空间。

未来将致力于开发新的生产工艺、改善产品质量、提高生产效率等方面的技术创新。

2、产业链完善:碳纤维产业将逐渐形成完整的产业链,包括原材料、制备、加工、应用等环节。

未来,碳纤维产业将会更加集中化和专业化。

3、市场需求增长:随着碳纤维在航空、汽车、体育器材等领域的应用不断扩大,市场需求将进一步增长。

同时,碳纤维在新能源汽车、船舶等领域的应用也将逐渐增多。

2024年碳纤维原丝市场环境分析

2024年碳纤维原丝市场环境分析

2024年碳纤维原丝市场环境分析1. 引言碳纤维原丝是一种具有高强度、轻质、耐高温、导电性能好等特点的材料,广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。

本文将对碳纤维原丝市场环境进行分析,包括市场规模、竞争格局、需求趋势等方面。

2. 市场规模据统计数据显示,碳纤维原丝市场规模逐年增长。

随着航空航天、汽车工业的快速发展,对碳纤维原丝的需求量持续增加。

另外,体育用品行业也对碳纤维原丝有较大需求,增加了市场规模的潜力。

3. 竞争格局碳纤维原丝市场竞争激烈,主要由少数几家大企业垄断。

这些大企业拥有先进的技术和生产设备,具备较强的市场竞争力。

同时,市场上也存在一些中小企业,它们通过降低产品价格来争夺市场份额。

在竞争激烈的市场环境下,企业需要不断提高自身技术水平和产品质量,才能在市场中获得竞争优势。

4. 需求趋势碳纤维原丝的需求呈现出以下几个趋势:•高强度需求增加:随着科技的发展和对产品强度要求的提高,碳纤维原丝的需求逐渐增加。

特别是在航空航天、汽车等领域,对高强度碳纤维原丝的需求更为迫切。

•轻质化需求增加:在追求能源效率和环境友好的今天,轻质化是一个重要的趋势。

碳纤维原丝以其轻质化的特点,逐渐取代传统材料,满足市场对轻质化产品的需求。

•新兴市场需求增加:发展中国家对碳纤维原丝的需求在逐渐增加。

这些市场具有较大的潜力,但也面临着技术和资金的挑战。

5. 政策环境政策环境对碳纤维原丝市场有一定的影响。

在减少碳排放和推动新能源产业发展的背景下,政府出台了一系列支持碳纤维原丝产业发展的政策。

这些政策包括财政支持、减税优惠、技术创新支持等,为碳纤维原丝市场提供了良好的发展环境。

6. 总结碳纤维原丝市场具有良好的发展前景,市场规模逐年增长。

竞争格局激烈,需求趋势向高强度和轻质化发展,并面临新兴市场需求的增加。

政策环境对市场发展起到积极的推动作用。

在这样的市场环境下,企业需要不断提高产品技术水平和质量,抓住市场机遇,保持竞争优势。

2024年碳纤维布市场发展现状

2024年碳纤维布市场发展现状

2024年碳纤维布市场发展现状1. 概述碳纤维布是由高强度碳纤维纱线编织而成的一种新型复合材料。

由于其轻质、高强度、优异的耐腐蚀性和热稳定性,碳纤维布在航空航天、汽车制造、建筑等领域具有广泛的应用前景。

本文将对碳纤维布市场的发展现状进行分析。

2. 市场规模根据市场调研机构的数据显示,近年来碳纤维布市场呈现稳步增长的趋势。

预计到2025年,全球碳纤维布市场规模将达到X亿美元。

亚太地区是碳纤维布市场的主要增长驱动力,受到航空航天和汽车制造行业的需求推动。

3. 应用领域3.1 航空航天领域碳纤维布在航空航天领域具有广泛应用。

用碳纤维布制作的航空器结构件比传统材料更轻,可以提高燃油效率和飞行性能。

此外,碳纤维布还具有较强的抗腐蚀性,能够在恶劣的环境中长期使用。

3.2 汽车制造汽车制造行业也是碳纤维布市场的重要应用领域。

碳纤维布制成的车身结构件具有高强度和良好的耐撞击性能,可以增加汽车的安全性。

此外,由于碳纤维布的轻质性能,汽车制造商能够减小车身重量,提升燃油效率。

4. 竞争态势碳纤维布市场存在激烈的竞争。

目前,全球市场上主要的碳纤维布供应商包括XXX、YYY和ZZZ等公司。

这些公司在技术研发、产品质量和价格竞争等方面展开竞争。

5. 市场挑战尽管碳纤维布市场前景广阔,但仍面临一些挑战。

首先,碳纤维布的制造过程复杂,生产成本较高,限制了其在一些领域的应用。

其次,碳纤维布的规格和质量需求较高,制造商需要提高生产工艺和质量控制能力。

6. 发展趋势随着碳纤维布市场的不断成熟,一些新的发展趋势也逐渐显现。

首先,碳纤维布的生产技术在不断进步,生产成本逐渐降低,促进了其应用范围的扩大。

其次,碳纤维布在新兴领域如新能源汽车、风能和船舶制造中的应用将得到进一步推广。

7. 总结综上所述,碳纤维布作为一种具有广泛应用前景的新型复合材料,在航空航天和汽车制造等领域正蓬勃发展。

随着技术进步和成本的降低,碳纤维布的市场规模将不断扩大。

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1、国际碳纤维行业分析(1)国际碳纤维行业发展概况20世纪中叶,发达国家投入大量人力和物力研究碳纤维,碳纤维复合材料最初由于其在结构轻量化中无可替代的材料性能,首先在军用航空航天领域得到了青睐;1959年,日本大阪工业技术试验所的进藤昭男首先发明了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,1964年,英国皇家航空研究所(RAE)的瓦特等人打通了生产高性能聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的工艺流程,在纤维的热稳定化过程中施加了张力牵伸,以满足结构的转化,使聚丙烯腈(PAN)基碳纤维成为主流产品,并于20世纪70年代开启民用碳纤维商业化应用;20世纪80年代至90年代,碳纤维在民用航空领域的引领下得以快速发展;进入21世纪,碳纤维生产工艺技术已经成熟,随着碳纤维应用领域的扩大,碳纤维的市场需求急剧增加,碳纤维产业日趋成熟。

从全球碳纤维市场的份额划分看,国际碳纤维市场依然为日、美企业所垄断。

日本是全球最大的碳纤维生产国,世界碳纤维技术主要掌握在日本公司手中,其生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于世界领先地位,日本东丽更是世界上高性能碳纤维研究与生产的“领头羊”。

数据显示,在小丝束碳纤维市场上,日本企业所占有的市场份额占到全球产能的49%;在大丝束碳纤维市场上,日本企业所拥有市场份额占到全球产能的52%,美国企业所拥有的市场份额占全球产能的24%,日美两国合计拥有全球76%的大丝束碳纤维生产能力,处于明显的主导地位。

全球小丝束碳纤维市场份额划分图全球大丝束碳纤维市场份额划分图(2)国际碳纤维市场及趋势分析A.全球碳纤维市场需求及趋势分析碳纤维很少直接应用,大多是经过深加工制成中间产物或复合材料使用,碳纤维复合材料作为结构件或功能件现已广泛应用在航空航天、工业和体育休闲用品三大领域。

碳纤维以其质轻、高强度、高模量、耐高低温和耐腐蚀等特点最早应用于航天及国防领域,如大型飞机、军用飞机、无人机及导弹、火箭、人造卫星和雷达罩等,且航空航天领域用碳纤维的性能等级相对而言是最高的。

在工业领域,碳纤维广泛应用在汽车、电缆、风能发电、压力容器、海洋产业、电子器件、工业器材和土木建筑等;在体育休闲用品领域,高尔夫球杆和钓鱼竿最早获得应用,近年来,自行车、网球拍、羽毛球拍等体育用品也越来越多的使用碳纤维材料,一般使用T300级碳纤维就可以满足需求,但为了提升产品性能,部分部件也已开始使用T700级甚至更高性能碳纤维。

随着碳纤维的不断发展,碳纤维在工业领域和航空航天领域的应用范围不断扩大,占比也呈上升趋势,预计到2020年,碳纤维的需求总量将达到15.73万吨,年均复合增长率达到13.62%;到2024年全世界总体需求有望达到21.92万吨,尽管增速有所放缓,但复合增长率仍达到11.38%。

其中增速最快的工业领域,未来十年复合增长率将达到14.52%,而最近5年的复合增长率更是高达17.55%。

工业领域碳纤维消费占总消费的比例将从2015年的63.55%逐步提升至81.63%。

航空航天领域的需求在未来5年进入快速发展期,而体育休闲领域在世界范围内应用相对成熟,需求量每年稳定增加。

全球碳纤维市场需求预测图(吨)a.航空航天领域需求持续增长碳纤维复合材料是大型整体化结构的理想材料。

与常规材料相比可使飞机减重20%-40%;复合材料还克服了金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点,增加了飞机的耐用性;复合材料的良好成型性可以使结构设计成本和制造成本大幅度降低。

航空航天领域对碳纤维的需求主要来自两大方面,一是不断增加的碳纤维复合材料的应用比例,二是新增的飞机订单,预计2020 年,航空航天对碳纤维的需求将达到2.21 万吨。

由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展,自20 世纪70 年代至今,国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等。

从1969 年起,美国F14A 战机碳纤维复合材料用量仅有1%,到美国F-22 和F35 为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%,在美国B-2 隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过了50%,用量与日俱增。

采用复合材料构件不仅可实现轻量化和设计自由度大,而且可以整体成型,减少零件数量,降低生产成本并提高生产效率。

我国军用飞机的复合材料应用也呈现逐年递增的趋势。

随着碳纤维复合材料在国防航空航天上应用比例的增加、装备列装数量增加以及装备换代更新的需要,后期国防事业对碳纤维的需求将逐年增加。

复合材料在航空产品应用比例图从20 世纪80 年代开始,碳纤维复合材料开始应用在客机上的非承力构件,在早期的A310、B757 和B767 上,碳纤维复合材料的占比仅为5%-6%,随着技术的不断进步,碳纤维复合材料逐渐作为次承力构件和主承力构件应用在客机上,其质量占比也开始逐步提升,到A380 时,复合材料占比达到23%,具体应用在客机主承力结构部件如主翼、尾翼、机体、中央翼盒、压力隔壁等,次承力结构部件如辅助翼、方向舵及客机内饰材料等,开创了先进复合材料在大型客机上大规模应用的先河。

而最新的B787和A350,复合材料的用量达到了50%以上,有更多部件使用碳纤维,例如机头、尾翼、机翼蒙皮等,使用量大大提升。

在飞机订单方面,A350截至2015年10月有783架订单,波音的B787更是超过一千架,中国的C919飞机尽管复合材料使用不足20%,但订单数量也已经超过400架。

航空飞机的巨大需求足以支撑未来长期的碳纤维需求。

复合材料在商用飞机应用比例发展趋势图此外,近年来无人机(UAV)包括无人作战机(UCAV)发展迅速,由于低成本、轻结构、高机动、大过载、高隐身、长航程的技术特点,决定了其对减重的迫切需求,复合材料的使用比例基本是所有航空器中最高的,美国全球鹰(Global Hawk)高空长航时无人侦察机共用复合材料达65%,先进无人机复合材料的用量更是不断提升,X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”上都运用了90%的复合材料。

近年来无人机除广泛用于军事用途外,在灾情巡逻、环境监控、大地测量空中摄影及气象观察等民用领域的用途越来越广,随着这些飞机逐渐形成批量生产,复合材料在无人机上的用量会继续增加。

在航天领域,碳纤维复合材料不仅符合航天技术对结构材料减轻质量的要求,还符合对结构材料具有高比模量和高比强度的要求,具有性能和功能的可设计性,被大量应用。

此外,航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤,因此,在航空航天工业中普遍采用先进的碳纤维复合材料。

美国、欧洲的卫星结构质量不到总重量的10%,原因就在于广泛使用了高性能复合材料。

目前卫星的微波通信系统、能源系统和各种支撑结构件等已经基本做到了复合材料化。

在运载火箭和战略导弹方面,碳纤维复合材料以其优异的性能得到了较好的应用与发展,先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”Ⅱ(D5)、“侏儒”导弹等型号;美国的战略导弹MX洲际导弹,俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹均采用先进复合材料发射筒。

b.大功率、长叶片需求加速风电叶片碳纤维化风力作为清洁能源的代表之一,先于光伏发电受到全球各国的青睐。

自20世纪80年代商业化发展以来,经历了全球化的高速增长。

截至2015年底,全球累计装机容量达到432.42GW,累计年增长率17%,根据GWEC的预测,全球风电累计装机容量将从2014年的369.6GW增加至2019年的666.1GW,复合增速高达12.5%。

风电未来的发展方向,除了向新兴地区,如拉美、非洲等地开拓市场之外,低速风机和海上风机将逐渐成为行业热点。

出于经济性考虑,当前主流的叶片为玻璃钢材质(GFRP),但随着低速风机和海上风机的不断发展,叶片长度的不断增加,部分结构使用碳纤维或碳纤/玻纤混合材料在综合成本上将更具优势。

根据测算,40米以上的风电叶片中关键结构如梁帽、主梁使用碳纤维复合材料一方面可使叶片自重减少38%,成本降低14%;另一方面提高叶片抗疲劳性能,提高输出功率,以碳纤维为材质可更容易生产出大直径和自适应的风电叶片。

c.汽车行业革新带来碳纤维行业需求随着排放标准趋严及低碳生活被人们普遍接受,节能减排已成为汽车工业的重要研究课题,在能源革新有限的情况下,轻量化是解决问题的关键之一。

碳纤维具有比模量和比强度高、减重潜力大、安全性好等突出优点,是汽车轻量化最佳选择。

欧洲铝协研究数据表明,若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;具体从绝对量来说,汽车重量每降低100kg,每百公里可节约0.6L燃油,二氧化碳排放可减少约10g/Km。

自1953年世界上第一辆全复合材料车身的汽车—GM Corvette制造成功以后,随着复合材料技术的不断进步,如今碳纤维复合材料在汽车车身、尾翼、汽车底盘、发动机罩、汽车内饰等各个地方。

宝马i3大批量应用碳纤维复合材料,减重约250-350公斤,为量产汽车轻量化树立了成功榜样。

宝马i3碳纤维复合材料车体结构图随着汽车工业的不断发展,特别是在新能源汽车大行其道的今天,市场对汽车的轻量、节能、环保等需要提出了更高的要求,在汽车工业轻量化需求推动下,2009年以来全球汽车工业领域对碳纤维的需求量呈上升趋势,碳纤维复合材料在汽车工业领域应用比例的不断提高。

据前瞻产业研究院保守估计,未来汽车工业领域的碳纤维需求量将保持7%的规模增速,按照这一增速预测,到2018年全球碳纤维在汽车工业领域的需求量将在8,600吨左右。

汽车工业领域碳纤维需求预测图(吨)知名咨询调研机构Lux Research在2015年2月发布最新报告称,随着材料技术的飞速发展,到2020年碳纤维复合材料的市场估值预计将达到60亿美元,到2025年,碳纤维复合材料将有望成为全球汽车市场的主流配置。

B.全球碳纤维供给目前全球碳纤维工业化产品仍以PAN基碳纤维为代表,其力学性能最高,应用领域最广,占全球碳纤维总产量的90%以上。

2014年全球PAN基碳纤维产能约为12.8万吨,其中小丝束碳纤维约为9.2万吨,占72%;大丝束碳纤维约3.6万吨,占28%。

按照开工率70%计算,2014年全球碳纤维总产量约为9万吨。

根据相关预测,到2020年,全球小丝束碳纤维产能将达到11.5万吨,大丝束产能达到5.4万吨,合计达到16.9万吨,复合增速达到7%。

全球碳纤维产能现状及预测图(吨)目前全球碳纤维制造的主导者是日本和他们设立在欧美的工厂,其次是依靠欧美航空航天市场健康发展的美国HEXCEL和CYTEC公司,以及依靠强大工业创新体系的德国SGL公司,随着中国在碳纤维领域投入的不断增大,中国碳纤维产量占世界份额也不断提高。

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