据IHS化学的最新研究报告称,受工业应用的驱动,如飞机、汽车、压力容器、风力涡轮机和体育用品等制造业需求增加的影响,全球碳纤维消费量预计将以年均逾8%的速度从2015年时的逾6万吨快速增长至2020年时的约9万吨。
《化学品经济指南:碳纤维》研究报告的首席分析师IHS化学主管Michael Malveda表示:“生产规模的扩大、纤维成本的下降以及生产效率的提高已经降低了碳纤维的生产成本。随着成本的下降,碳纤维的需求也在随之快速增长。”
碳纤维是一种轻质高强度的材料,在特种环氧树脂和高性能热塑性工程塑料生产高性能复合材料过程中用作增强剂。Malveda表示:“航空航天和汽车制造企业面临着产品被要求减重、提效并减少碳排放等来自环保和监管方面的压力,使其对于碳纤维的需求不断增长。”
IHS化学的研究显示,汽车和工业/风能应用领域对碳纤维的需求占总需求的逾60%。2015~2020年,这些应用领域的碳纤维需求将以年均近9%的速度增长。航空和航天应用领域在2011~2012年已经超过运动商品和体育休闲应用领域成为全球第二大碳纤维市场。
研究显示,尽管碳纤维使用正在强劲增长,但仍存在着一些限制因素。IHS化学表示,碳纤维要在汽车行业获得大发展将需要克服高成本和加工技术等问题。此外,碳纤维供应的质量和一贯性也是影响应用的重要因素。
美国和西欧作为全球最大的碳纤维市场,2015年占据全球碳纤维消费总量的逾58%。其中,航空航天和工业应用是该地区碳纤维消费最大的市场。此外,Malveda表示,由于中国政府计划在风力涡轮叶片等应用领域使用更多的碳纤维和复合材料,因此该地区的碳纤维消费预计将以年均10%~11%的速度增长。
据报告称,2020年运动商品和体育休闲制造业将占据碳纤维需求的逾17%。2015年亚洲占据全球运动商品和体育休闲制造业碳纤维总需求的76%,2020年这一比例将上升至80%。
IHS化学表示,全球碳纤维产业正在向从前体原材料到终端商品的上下游完全一体化的趋势发展。西欧生产商已经通过建设前体聚丙烯腈生产设施或复合材料生产工厂来扩大下游业务,实现向后一体化。全球最大的碳纤维生产商日本东丽工业公司已经在全球多个地方建立了从前体到碳纤维再到碳纤维增强塑料的垂直一体化生产模式。公司已经于2015年底与波音公司签署了一份长期合约,向波音公司新型777X飞机供应碳纤维预浸料。
IHS化学表示,近几年来,一些大型的汽车制造商和碳纤维生产商已经达成了合作伙伴关系,这将促使碳纤维复合材料成为更加主流的应用。2015年福特汽车和DowAksa签署了联合开发协议。2009年德国宝马公司和德国SGL集团组建了合资企业SGL汽车碳纤维公司。合资企业是宝马公司i系列电动和混合动力汽车的碳纤维唯一供应商。