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三大因素助力全球碳纖維市場未來十年將增長至320.6億美元
發布時間:2021-08-11
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根據富士經濟新聞社的市場研究,到2030年,基于聚丙烯腈(PAN)基碳纖維增強復合材料(CFRP)和碳纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP)的全球市場預計將增長到3.58萬億日元(320.6億美元)。碳纖維全球市場的成倍遞增主要是由以下幾個方面的重要因素造成的:

 

需求市場的急劇擴張

 

曾經僅限用于航空航天、軍工裝備和超級跑車上的碳纖維復合材料材料現在有了更多的應用領域,智能機械、高端醫療器械、軌道交通、精密電子,甚至是量產車型上都開始逐步使用碳纖維復合材料。

 

碳纖維復合材料(CFRP)比重小、強度高,將其用作工業零部件材料,可以獲得輕便、安全、高效和節能的效果。與鋼鐵等其他材料相比,盡管碳纖維復合材料的成本價格較為昂貴,但是其帶來的長期效益是絕對不容忽視的。

 

更輕的自重意味著更少的能耗,更堅固耐腐蝕的材質意味著低維護費用,在較長的運營周期中,在規?;幕鶖抵?,這種看似微乎其微的效益累積起來足以令人驚訝。

 

不僅如此,碳纖維復合材料的一些特殊優勢也能滿足一些新產品的特定需求,例如,巡檢機器人可伸縮式機械臂套管,除了以超輕的質量贏得了能耗的大幅度降低,延長了機器的工作時間,碳纖維復合材料良好的蠕變性還能很好地適應溫度變化大、氣候惡劣的工作條件。

 

因此,隨著碳纖維的優勢被廣泛認知,越來越多的行業開始嘗試采用這種先進復合材料作為自身提質升級的有效“武器”,碳纖維的需求市場由此不斷擴張。

 

應用成本的穩步下降

 

作為國家的一項基礎戰略性新興產業,國內的碳纖維行業發展受到了政府的多項利好政策支持,隨著T300、T700等通用型碳纖維打破國際巨頭的技術壟斷,逐步實現了碳纖維原材料制造技術的國有化,碳纖維的原材料成本不再高企。

 

不僅是原材料成本,碳纖維零部件的成型與制作隨著應用技術的成熟也在不斷趨于合理化。但是,目前應用的最多的還是熱固性碳纖維復合材料,熱塑性碳纖維復合材料的應用技術偏于遲滯,主要的應用形式為短切或粉末碳纖維增強,涉及的熱塑性基體也以PP等低端類樹脂為主,并沒有充分展示出連續碳纖維增強熱塑性復合材料的應用優勢,為此,一些國內的碳纖維零部件商也在積極進行技術攻堅,希望早日開拓出這片“處女地”。

 

國際裝備競爭成為催化劑

 

《大國重器》中說:“國家之間的競爭,從來就是實體經濟的競爭,強大的裝備制造業是實體經濟的根基。”機器制造的競爭抽象來看就是國與國之間的博弈,能為高端裝備減重增效的碳纖維復合材料在某種程度上也就會對一個國家的工業制造水平和綜合實力產生影響,它的地位被賦予非同尋常的戰略意義。所以,掌握核心技術的美國、日本等發達國家一直對我國進行這類產品的技術封鎖。

 

例如,中國的高鐵亮相國際,被視為“中國制造”正式走向世界的典型標志,中國高鐵這個龐大的工程體系在國外人眼中最鮮明的印象就是運行速度快、安全系數高,而這其中也有碳纖維應用技術的一份貢獻,輕量化、高強度、長使用壽命的材料特性使中國高鐵愈發令世界矚目。

 

在國家博弈的大背景下,高端、先進的裝備制造業承載了巨大的壓力,而碳纖維復合材料這類高性能先進復合材料正如一雙輕盈的“翅膀”,可以變相地為其提供加速“動力”,這也是碳纖維在全球持續“白熱化”的重要原因之一。

 

我國產能利用率不足

 

目前,我國無論是進口還是國產碳纖維均呈現供不應求情況。從碳纖維下游應用需求來看,風電葉片是國內碳纖維主要應用領域,數據顯示2020年風電葉片領域對碳纖維的需求量為2萬噸,占我國碳纖維需求總量的40.9%,其次是體育休閑領域,2020年碳纖維需求量為1.46萬噸,占總量的29.9%。

 

江蘇、山東與廣東三省碳纖維需求占全國總需求80%

 

根據《2020全球碳纖維復合材料市場報告》公布的數據顯示,長期排在第一名的廣東省,在2019年被江蘇趕超,2020年又被山東趕超;江蘇與山東長期領先中國各省份,三個萬噸級碳纖維需求大省,應該是后面數年不變的格局。

 

此外,目前我國碳纖維行業“有產能,無產量”現象嚴重,產能利用率較低,但正在逐步增長。雖然我國碳纖維規劃及在建產能較大,但實際產量卻較少。主要由于涌入碳纖維行業的大多數企業在一些關鍵技術上無突破,生產線運行及產品質量極不穩定,導致“有產能,無產量”的現象出現。但隨著碳纖維企業整體技術水平正在不斷提升,產能利用率呈現出不斷增長的趨勢。

 

2010-2020年,我國碳纖維總需求量中對于國產碳纖維的占比從4.8%提高到當前的37.8%。相比2019年的31.7%,增長率為53.8%。連續三年超過30%的高速增長,說明國產碳纖維的巨大進步,預計未來2-3年內碳纖維及下游復合材料國產量將超過進口。(來源:Carbontech,前瞻經濟學人)

 

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