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碳纤维研究进展及发展现状


全球碳纤维分领域需求上升

碳纤维复合材料具有质量轻,强度高的特性,活跃在各种各样的用途上。包括用于追求轻且易用的高性能体育用品、追求在宇宙飞行用的轻量且高性能材料的航空航天飞行器,以及压力容器、汽车、风车、船舶、土木建筑等各种各样的一般产业用途。根据赛奥碳纤维技术统计,2018年全球碳纤维运用细分领域中风电叶片叶片和航天国防领域最多,分别达到22000吨、21000吨。而增长最为显著的是汽车零部件领域,2013-2018年需求复合增长率达到33%。



从全球市场看,2018年全球市场碳纤维需求为9.26万吨,预计在2020年全球需求将达到11.21万吨。

就需求结构而言,碳纤维材料总量一半以上应用在工业领域,风电叶片领域应用占比24%,航空航天领域应用占比23%,体育休闲领域占比15%,汽车工业领域占比12%,四者总计占比74%。其中,体育休闲用品所消耗的碳纤维呈逐年下降之势。



从产能的角度来看,全球碳纤维市场基本被日本和美国企业垄断。2018年世界碳纤维产能为15.5万吨。从地区来看,美国生产3.73万吨占24%,日本生产2.91万吨,占比19%,中国生产碳纤维2.68万吨,占比19%。



但是从企业来看,日本企业在全球小束丝碳纤维市场份额占到约58%,其中日本东丽占比27%、日本东邦占比18%、日本三菱占比13%;全球大束丝碳纤维市场集中度更高,基本被日本Zoltek和德国SGL两家控制(注:Zoltek2013年被东丽收购),Zoltek全球占比49%,德国SGL全球占33%。

中国碳纤维处于产能扩张阶段

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在美国、欧洲和日本。根据赛奥碳纤维技术统计,中国碳纤维需求量一直维持稳步上升趋势,2018年国内碳纤维市场需求为3.1万吨,同比增长32%,预计未来年复合增长率为12%,在2020年国内市场需求将达到3.89万吨。



目前国内T300级碳纤维性能达到国际水平,主要运用于航空航天及体育休闲等领域;T700级碳纤维已建成千万吨级生产线,低成本干喷湿纺T700级碳纤维已经实现规模化生产;中国首条千吨级T800原丝生产线由中复神鹰生产线2016年投产;但T800级以上的碳纤维国内企业还处于小规模试验,技术相对东丽还是存在较大差距。中国在T800级别以上的碳纤维生产中都还是处于小批量试验生产阶段,而国外的东丽公司已经实现了比较成熟的高模产品。中国碳纤维公司产能前三名是:中复神鹰、江苏恒神以及精密集团。


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