「行業資訊」2017年複合材料市場報告:碳纖維市場

內容導讀

碳纖維市場繼續保持強勁增長。2017年,全球碳纖維需求量約為7.5萬噸。航空航天、風電葉片和汽車應用各佔市場的五分之一左右,其餘包括體育用品、注塑成型複合材料的配混料、壓力容器、建築和基礎設施加固、模具、船舶、石油和天然氣以及其他較小的終端應用。近年來,碳纖維的需求量每年以10%至15%的速度增長,預計未來幾年將保持這種增長速度。

考慮到全行業銘牌產能(額定產能)12.5萬噸的最低效果,碳纖維的有效凈產能(實際可生產的最大產能)約為9.5萬噸。在全球20家碳纖維生產企業中,前六位佔全行業產銷量的80%~85%左右。10個最新的生產商——其中許多在中國——佔世界額定產能的12-15%,但是還不到世界產銷量的5%,所以他們還需要大步跟上。預計2018~ 2019年碳纖維需求量將突破8.5萬噸至9萬噸,需求量和產能將再一次達到平衡,並且需要額外的產能,或者產能的緊密性將會佔上風。

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CFRP在任何應用中的接受程度都取決於它們所能提供的技術和經濟效益。在大多數應用中,碳纖維的技術優勢包括材料的高比強度性能帶來的低重量。例如,一台鋼製汽車白車身(一種將金屬板部件焊接在一起的汽車車身)重約400公斤。如果使用CFRP製造的話,車身重量可以減輕75%,這有利於降低傳統車輛的燃料消耗或者擴大電池驅動的電動車輛的行駛里程。

在大眾市場應用(例如在日常生產的數百萬輛汽車中)採用CFRP的經濟挑戰尚未解決。碳纖維本身不僅要降低成本,而且還要降低其複合材料的成本。幸運的是,其解決方案變得越來越清晰,那就是批量生產。

高產量的批量生產可以使用新的高速工藝,如樹脂傳遞模塑、壓塑、注塑、濕模塑等等,這些工藝全部用於製造碳纖維複合材料部件,並輔以機器人進行材料搬運。最終的結果是過去需要用幾分鐘到幾個小時內才能完成CFRP部件在1分鐘內就能製造出來。批量生產方案可以解決CFRP部件迄今為止面臨的「先有雞還是先有蛋」的因果性困境:大量生產和低單位成本需要大量應用來證明,而大眾市場的大量採用則需要較低的單位成本。

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另外,使用碳纖維來降低特定汽車部件或組件重量的間接好處必須充分利用在整個車輛中。隨著車體重量的降低,一輛車需要較少的懸架和較小的引擎、車輪和輪胎。一輛汽車的整個設計都可能需要改變,以充分利用CFRP提供的所有優勢。

總之,碳纖維和碳纖維複合材料的市場正在蓬勃發展。需求正趕上可用產能。在熱固性樹脂體系和熱塑性塑料方面的進展正在幫助CFRP得到更多的採用。在汽車等新型大眾市場應用中,適當的用途得到適當的應用可以實現量產。而且批量生產將降低成本。

(德國Carb諮詢公司總經理Daniel Pichler)

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