碳纤维主要以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。相比传统金属材料的减材制造,复材行业是较为典型的增材制造,其比较大特点是材料与结构件同步成型。碳纤维的复合与应用存在多种路径,“纤维-(复合)-预浸料-(成型)-制品”与“纤维-(成型)-预制体-(复合)-制品”是目前比较主流的两种工艺流程,前者作为结构材料多用于飞机结构、体育用品领域,基体材料以树脂为主;后者作为功能性结构材料多用于刹车副、热场材料、火箭发动机等领域,基体材料以碳为主。轻松超越,碳纤维材料带领工业新潮流。贵州大型龙门结构机床碳纤维应用前景
基于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在航空中得到了广泛应用和快速发展,从1969年起美国战机碳纤 维的使用量比重开始持续增加达到36%,美国B2隐身战略机上碳纤维复合材料占比超过了50%。随着近年民用航空产业的发展,民用飞机对于 碳纤维复合材料的使用量也逐步上升,如 B787和A350等,以及我国商飞的C919等。航空主要使用3K、6K、12K碳纤维。预计2020-2023年需求量不变;到2025年需求量将达到2.63万吨,贡献全球增量的10.6%(以2020年为基准)。航空航天市场中的民用航空市 场,至少需要3年才可能恢复到2019年的应用数量。当 得到进一步控制,市场复苏加上单通道飞机 采用碳纤维对市场的激增作用,航 空航天市场依然将会是碳纤维应用中举足轻重的一环。北京国产碳纤维销售厂家碳纤维的种类性能和用途。
目前碳纤维行业的有效产能高度集中,主要来自吉林碳谷、中复神鹰、光威复材、中简科技等。 基于碳纤维极高壁垒的行业属性,其全球供应呈现明显的垄断格局。随着产能利用率的提升以及对需求前景的看好,国内碳纤维企业开 始新一轮产能扩张浪潮。未来几年,我国多家碳纤维企业纷纷扩大产能, 事件有中复神鹰投资50亿元西宁建设20000吨碳纤维的重大 扩建工程、光威复材将投资20亿元在包头建设“万吨级碳纤维产业化项目”、上海石化投资35亿元,建设24000吨原丝、12000吨大丝束 碳纤维项目等。 预计2021年底,我国碳纤维产能达到4.4万吨/年,未来将进一步快速增长,2025年或将达到26.0万吨/年,2020年-2025年年均复合增长 率达56%。
预计到2023年、2025年全球碳纤维需求将增长至15万吨、20万吨,增长主要受风电叶片领域需求驱动。 风电叶片领域2023年、2025年对碳纤维的需求量或将达到6万吨、9.3万吨,对应贡献了全球需求增量的68.2%、67.4%(以2020年为基准)。 碳中和背景下,能源结构型调整势在必行,利好风电领域。中国明确提出了“碳中和碳达峰”的目标,美国将重新加入“巴黎气候协定”,并制 定“2035 无碳发电,2050 让美国实现碳中和”的目标,欧盟则提出了2050年实现碳中和的目标。政策驱动下,预计未来5年中国及全球风电新 增项目容量将持续增长,中国新增容量将增长至66GW,全球增长至119GW。风机大型化趋势,叠加Vesta 到期影响,将拉动大丝束碳纤维需求增长。大丝束碳纤维性能优越,可以使得叶片减重30%,因此超过3MW的风 机和超过50米的风电叶片需要运用到大丝束碳纤维。同时Vestas将碳纤维风电叶片制作低成本化,随着 即将到期,国内风电厂将积极开发此 类风电叶片,大丝束碳纤维需求将快速增长。碳纤维:细如发丝却比钢强。
国际大丝束碳纤维产能主要集中在美国、德国以及日本等发达国家。大丝束碳纤维生产技术和工艺流程复杂,国际市场大丝束碳纤维规模化生产起步早,工艺技术已逐步发展成熟,主要产能集中在欧美、日本等少数发达国家。根据中国化学纤维工业协会数据,2020年,在国际大丝束碳纤维市场中,美德企业市占率达到全球产能的89%以上,日本企业市占率约为10%。其中,主要大丝束碳纤维制造商为日本东丽、美国Hexcel、德国SGL、日本三菱、中国蓝星等企业。截至2020年底,在产能方面,日本东丽目前拥有全球比较大碳纤维运行产能,理论产能达到5.45万吨/年。德国SGL现有产能1.5万吨/年,是目前碳纤维运行产能第二大的公司。日本三菱碳纤维产能排名全球第三,为1.43万吨/年。Hexcel现有碳纤维产能1.02万吨/年。在车身制造方面, 碳纤维的优越性能也大有可为。北京龙门结构机床碳纤维应用场景
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由于碳纤维材料优异的力学及化学性能,现在已经广泛应用于 工业以及高性能民用领域,涉及 、航空航天、海洋工程、体育用品、汽车工业、新能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、大型建筑、桥梁及其结构补强等领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。碳纤维(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量 高于90%的无机高分子纤维。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性,密度比铝低、强度比钢高,是目前已大量生产的高性能纤维 中具有比较高的比强度和比较高的比模量的纤维,同时具有导电、导热、耐腐蚀等一系列其他材料所不可替代的优良性能。碳纤维在航 空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。贵州大型龙门结构机床碳纤维应用前景