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碳纤维汽车零部件_汽车碳纤维应用市场前景2025

tamoadmin 2024-05-21 人已围观

简介国内碳纤维产业在发达国家,碳纤维产业对支持产业升级乃至国民经济整体素质提高方面都发挥了重要的作用。我国于60年代末与国外基本同步开始了PAN基碳纤维的研制,但由于种种原因进展十分缓慢,同比发达国家落后了近30年。2009年,国内碳纤维产业多年来发展落后缓慢的局面得以改变,生产企业和投资基地都在不断增多,本行业的发展从此进入了一个全新的时期。但是与发达国家相比,我国目前的碳纤维生产能力(特别是高端产

碳纤维汽车零部件_汽车碳纤维应用市场前景2025

国内碳纤维产业

在发达国家,碳纤维产业对支持产业升级乃至国民经济整体素质提高方面都发挥了重要的作用。我国于60年代末与国外基本同步开始了PAN基碳纤维的研制,但由于种种原因进展十分缓慢,同比发达国家落后了近30年。

2009年,国内碳纤维产业多年来发展落后缓慢的局面得以改变,生产企业和投资基地都在不断增多,本行业的发展从此进入了一个全新的时期。但是与发达国家相比,我国目前的碳纤维生产能力(特别是高端产品)与国际水平还存在相当的差距:产能只占世界高性能碳纤维总产量的0.4%左右,大量碳纤维产品仍靠进口,真正国产化还需要一个漫长的过程。

中复神鹰自主研发的年产1000吨碳纤维生产线于2008年10月顺利投料生产,2009年产量达到550吨,产销量位居国内第一位,有效缓解了国内碳纤维的供应紧张局面;威海拓展纤维有限公司也于08年引进了一条年产1000吨碳纤维生产线并顺利投产。但与发达国家相比,我国碳纤维产业刚刚起步,在产量和高端产品品种上仍还远远不能满足国防和国民经济建设的需要。

目前,国内碳纤维生产厂家在企业专有技术、人才资源、生产成本、营销网络等方面尚不具备与国外企业抗衡的能力,但国产碳纤维的成功开发,平抑了碳纤维的市场价格,促进了碳纤维及制品的应用。碳纤维复合材料制品以其质轻高强的特点,随着其生产低成本化,将在国内民航、石油开采、风力发电、压力容器等行业大量应用,成为行业新的增长点,碳纤维的消费量也将与日俱增,市场需求旺盛。而从供应上看,国内目前T-300级碳纤维供应量充足,但高档碳纤维生产供应仍是瓶颈,需要加强开拓T-700、T-800以及M40、M50等高模量产品。

碳纤维生产商主要有:中复神鹰、威海拓展、扬州惠通、吉林吉研、山西恒天、大连兴科等。

碳纤维材料及制品

近些年来,碳纤维等先进复合材料行业发展十分迅速,碳纤维在高端复合材料市场中应用已相当普及,主要包括军民用航空、体育休闲及民用工业三大领域。

在军用航空领域,高性能碳纤维复合材料主要应用于导弹弹头、弹体箭体、发动机壳体的结构部件和卫星主体结构承力上,其中碳/碳和碳/酚醛复合制品是弹头端头和发动机喷管的重要防热材料;在卫星构件上,高模量(MJ系列)碳纤维主要应用于卫星承力筒、桁架、夹层面板及电池板支架。在战斗机和直升机上,碳纤维复合材料应用于战机主结构、次结构件和战机特殊部位的特种功能部件,当前战斗机上碳纤维复合材料的用量已达到25%以上,军用直升机用量则高达50%以上。

在民用航空领域,高端碳纤维增强材料主要应用于民用大型飞机的制造。前两年每年世界上交付使用的波音和空客数量大约为250~350架,而空中客车A350中复合材料用量已接近总重量的40%;空中客车A380约22%为碳纤维增强材料;波音787客机复合材料中的50%使用了碳纤维,因减重而可节省20%的燃料。未来几年,民用大型飞机的市场需求量还将不断提升。据《空客全球市场预测》估算,从现在起到2025年间,世界各大飞机运营商共需要新增22700架客机和货机,高性能碳纤维将更广泛的应用于B787及A380的生产。该类航空器的产量扩张将使本领域内碳纤维复合材料的用量以年均12%左右的速度增长,估计到2010年其需求量会达到10000吨左右,2012年则可达到13000吨。

在体育休闲领域,碳纤维增强材料主要应用于高尔夫球棒、钓鱼杆、网球拍框架及碳纤维自行车制作。据估计,目前世界范围内高尔夫球棒的年产量为3400万副,主要产地在美国、日本、中国大陆和台湾;碳纤维钓鱼杆的年产量约为2000万副,网球拍框架的全球市场容量为600万副/年。

碳纤维自行车近些年来在欧美等国家十分流行。这些国家的人民生活水平普遍较高,自行车更多的应用于休闲健身及环保出行,对产品追求更多的是轻质高强,这就给碳纤维自行车创造了极大的市场空间。目前,美国、英国、中国大陆及台湾地区都已开发生产出碳纤维自行车车架及整车,台湾捷安特公司曾一度获得年产100万辆碳纤维自行车的订单,而国内企业浙江力霸皇集团有限公司也在2009年前五个月创造了出口欧盟7000辆碳纤维自行车的营销佳绩。可以肯定,随着碳纤维生产成本不断降低,加之未来人们的环保意识加强及低碳经济流行,国内外碳纤维自行车市场将会发展更快,较低价位的碳纤维自行车将逐步走进百姓生活。以国内08年8700万辆左右的自行车产量,碳纤维自行车以其优越性能,合理的价位,预计将很快覆盖2%的市场,并会在国内成为年轻人的时尚潮流。

在一般的民用工业领域,近些年来碳纤维增强材料的应用比例一直呈现明显的上升态势,其中风电产业领域最值得关注,具备出众抗疲劳性能的碳纤维材料被选作为风力机叶片中理想的增强材料之一,碳纤维在该领域的应用到2010年后将成为继航空航天领域后的第二大市场。据相关部门统计:全球2008年应用于大型风电机组叶片上的碳纤维用量已达6000吨/年,预计到2010年之后该领域对碳纤维的需求量将会增长到10000吨/年以上。

汽车产业是除风电产业外碳纤维产品在民用工业领域应用的又一大市场。据相关资料统计,碳纤维应用于汽车主要是取代部分钢制零部件:碳纤维复合材料传动轴、汽车尾翼及引擎盖已在汽车上广泛应用,车体重量也大幅度下降,一般来说可以减重40%左右,相应地可节省30%以上的燃油消耗和尾气排放。由于减重、节油和环保是该产业重要的效益指标,因此碳纤维在该领域的应用引起了世界各国政府和相关企业的重视:美国已先行投资1.95亿美元执行一个汽车车体轻量化的5年发展计划;日本的日产汽车和本田汽车企业也将与东丽公司联手开发汽车车体用新型碳纤维材料,合作企业还包括三菱丽阳和东阳纺织,该合作项目计划2010年以后开始实现量产。

除上述产业外,碳纤维增强材料在土木工程、油气田开发、高压容器、电力传输、纺织机械部件等民用工业领域的其它产业应用中也相当广泛。以土木工程为例,目前美国已有3000座桥梁采用了碳纤维进行加固补强;在沿海油气田开发产业中,碳纤维主要应用于各种安全绳索的制备,据测算美国每年用在该类安全绳索上的碳纤维量保持在1000吨左右;在电力传输产业中,碳纤维主要应用于复合材料缆芯部件的制备,美国在该领域的年市场需求预计2010年以后也将达到1000吨左右。

以上几大产业领域为碳纤维复合材料当前和今后数年内主要的应用市场。虽然整体应用范围在今后数年内都不会有太大变化,但是三大领域之间的应用比例却有较大改变。统计表明,国际碳纤维市场中航空业的应用比例近些年来有所上升,已经超过了20%;体育休闲领域的应用比例已降至20%以下;而民用工业领域的应用比例则已超过了60%。

从整体供需状况上看,目前世界上碳纤维的主要消费地区仍然集中分布在美国、欧洲和日本。日本东丽公司的统计预测表明:世界碳纤维需求量将以每年13%左右的速度增长,2010年PAN基碳纤维的全球市场容量将达到5万吨左右,到2012年将达到6万吨,2015年将达到88000吨,而到2018年将达到10万吨。为满足不断增长的需求,世界七大碳纤维制造商都已计划在未来的3~5年内实现扩产,市场供应短缺、价格暴涨的碳纤维危机时代已经过去,世界碳纤维市场在未来几年的市场竞争将日趋激烈。

2000年以前,我国碳纤维生产工艺技术长期处于落后状态,生产规模也非常小,远远不能满足我国先进复合材料的需求,所需产品均需从国外高价进口。近几年来在国家大力支持和科技工作者的辛勤努力下,已经研制出T-300水平的碳纤维。中复神鹰和威海拓展两条千吨级生产线已投入运行,据预测我国将要建成的产能可达万吨。

由此可见,国际市场上碳纤维的供求关系日趋平衡,而国内碳纤维市场目前的T-300货源较为充足,但高端产品,尤其是(M40/M50/T-700级及以上)的供应仍十分紧张。据不完全统计,近两年我国对碳纤维的年平均需求量约7000~8000吨,年需求增长率约15%。预计到2010年底,国内需求量将达到9000吨左右,2010年以后将突破万吨大关,而国内现有的年产量与需求相比还有一定的差距且高端产品还未实现国产化,自给缺口相当大。

从应用领域上看,近期我国碳纤维产品的消耗比例为:体育休闲领域60%,一般民用工业领域30%,航空航天领域10%,而这一应用比例并不与国际市场接轨。国际市场上高端碳纤维产品有着更大的市场空间,而体育休闲用碳纤维产品市场则需求已处于稳定。而国内随着碳纤维的低成本化,碳纤维制品开发方兴未艾,应用领域不断扩展,但同时由于碳纤维产品属于高新产品,需要时间进行市场开发和引导,国此国内对碳纤维及制品将有持续增加的需求。由于面临碳纤维材料的国际化竞争,国内碳纤维企业也要加快发展碳纤维高端产品(T-700级及以上),才能在激烈的市场竞争中求得生存和发展。

文章标签: # 碳纤维 # 应用 # 领域