碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？2020碳纖維材料市場(chǎng)前景及需求規(guī)模預(yù)測(cè)

• 2020年5月28日 WuYaNan來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 507 27
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碳纖維"外柔內(nèi)剛"，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。

碳纖維(簡(jiǎn)稱CF)，是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料，是新一代增強(qiáng)纖維?！√祭w維是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維"外柔內(nèi)剛"，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。

碳纖維相比傳統(tǒng)玻璃纖維有什么優(yōu)勢(shì)

碳纖維與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

碳纖維具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無(wú)蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。

碳纖維分類

碳纖維按原料來(lái)源可分為聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維、酚醛基碳纖維;按性能可分為通用型、高強(qiáng)型、中模高強(qiáng)型、高模型和超高模型碳纖維;按狀態(tài)分為長(zhǎng)絲、短纖維和短切纖維。

按力學(xué)性能分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強(qiáng)度為1000兆帕、模量為100G帕左右。高性能型碳纖維又分為高強(qiáng)型(強(qiáng)度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。強(qiáng)度大于4000兆帕的又稱為超高強(qiáng)型;模量大于450G帕的稱為超高模型。

碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?

碳纖維除了應(yīng)用在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域外，還可用在文體用品、紡織機(jī)械、醫(yī)療器械生物工程和運(yùn)輸車輛等方面。目前，碳纖維材料在高速列車上的應(yīng)用還有一定的局限性，大多數(shù)產(chǎn)品仍處于研究開(kāi)發(fā)階段，僅部分產(chǎn)品得到實(shí)際應(yīng)用，因此，應(yīng)用前景非常廣泛。

碳纖維復(fù)合材料具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的特性，活躍在各種各樣的用途上。包括用于追求輕且易用的高性能體育用品、追求在宇宙飛行用的輕量且高性能材料的航空航天飛行器，以及壓力容器、汽車、風(fēng)車、船舶、土木建筑等各種各樣的一般產(chǎn)業(yè)用途。就需求結(jié)構(gòu)而言，碳纖維材料總量一半以上應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，風(fēng)電葉片領(lǐng)域應(yīng)用占比24%，航空航天領(lǐng)域應(yīng)用占比23%，體育休閑領(lǐng)域占比15%，汽車工業(yè)領(lǐng)域占比12%，四者總計(jì)占比74%。其中，體育休閑用品所消耗的碳纖維呈逐年下降之勢(shì)。

東麗，東邦以及三菱等三家日本企業(yè)壟斷著市場(chǎng)的絕大多數(shù)份額，并借此機(jī)會(huì)向中國(guó)高價(jià)出售，而用于航天工業(yè)的更高端的高模M系列小絲束碳纖維技術(shù)以及產(chǎn)品則更是被嚴(yán)格禁止進(jìn)入中國(guó)。最近，國(guó)內(nèi)碳纖維領(lǐng)域傳來(lái)了好消息，精功集團(tuán)有限公司研制的有效幅寬1米碳纖維微波石墨化生產(chǎn)線取得了重大突破，可以將常規(guī)碳絲微波石墨化處理，從而提高百分之十五的模量以及強(qiáng)度，最終產(chǎn)出T800以上品質(zhì)的產(chǎn)品。

中國(guó)碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國(guó)對(duì)碳纖維的研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，80年代開(kāi)始研究高強(qiáng)型碳纖維。多年來(lái)進(jìn)展緩慢，但也取得了一定成績(jī)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)發(fā)展較快，安徽率先引進(jìn)了500噸每年原絲、200噸每年P(guān)AN基碳纖維，使中國(guó)碳纖維工業(yè)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化。隨后一些地方相繼加入碳纖維生產(chǎn)行列。

從2000年開(kāi)始中國(guó)碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展，放棄了原來(lái)的硝酸法原絲制造技術(shù)，采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)獲得成功。利用自主技術(shù)研制的少數(shù)國(guó)產(chǎn)T700碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平。隨著中國(guó)對(duì)碳纖維的需求量日益增長(zhǎng)，碳纖維已被列為國(guó)家化纖行業(yè)重點(diǎn)扶持。2005年全球碳纖維市場(chǎng)僅為9億美元，而2013年達(dá)到100億美元，預(yù)計(jì)到2022年有望達(dá)到400億美元，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用也將進(jìn)入全新的時(shí)代。中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)化采取自主開(kāi)發(fā)和引進(jìn)相結(jié)合的道路，到"十一五"末期基本實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)于日本T300的國(guó)產(chǎn)碳纖維規(guī)模生產(chǎn)線，并且有一些企業(yè)已形成了T700以上水平的百噸生產(chǎn)線。

2011年中國(guó)碳纖維市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到6811噸，然而，受供應(yīng)不足的影響，國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)發(fā)展相對(duì)較為緩慢，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，隨著供應(yīng)量的提升，中國(guó)碳纖維行業(yè)的需求量也將保持著較快速度的增長(zhǎng)。

中國(guó)高性能碳纖維都依賴進(jìn)口，日本的碳纖維產(chǎn)量更是占全球市場(chǎng)份額的60%。2016年2月15日，中國(guó)突破日本管制封鎖研制出高性能碳纖維。

2018年2月，中國(guó)完全自主研發(fā)的第一條百噸級(jí)T1000碳纖維生產(chǎn)線在江蘇連云港開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)且運(yùn)行平穩(wěn)，標(biāo)志著我國(guó)高性能碳纖維再上一個(gè)新臺(tái)階，邁入了向更高品質(zhì)發(fā)展的新時(shí)代。

2020年碳纖維行業(yè)前景及規(guī)模預(yù)測(cè)

中國(guó)碳纖維需求量一直維持穩(wěn)步上升趨勢(shì)，2018年國(guó)內(nèi)碳纖維市場(chǎng)需求為3.1萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)32%，在中國(guó)碳纖維行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，國(guó)家給予了大力支持，極大地促進(jìn)了碳纖維行業(yè)發(fā)展。企業(yè)和投資機(jī)構(gòu)也紛紛看好碳纖維行業(yè)的發(fā)展前景，各路資本的大量涌入，為碳纖維行業(yè)帶來(lái)了刺激效應(yīng)，使其呈現(xiàn)出前所未有的新熱點(diǎn)和新動(dòng)態(tài)。同時(shí)，碳纖維行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，其并購(gòu)需求和活躍度也十分明顯。

預(yù)計(jì)到2020年國(guó)內(nèi)碳纖維的需求將達(dá)33000噸，國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)碳纖維材料市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至727億元。

目前，全國(guó)投入運(yùn)營(yíng)線路54條，總里程超過(guò)1.9萬(wàn)公里，在線運(yùn)營(yíng)動(dòng)車組2122組(時(shí)速350公里1313組，時(shí)速250公里809組)，預(yù)計(jì)2020年，建成3萬(wàn)公里，列車總量超過(guò)3500組。隨著印尼、泰國(guó)、俄羅斯等國(guó)家高速列車項(xiàng)目的陸續(xù)啟動(dòng)，高速列車市場(chǎng)進(jìn)入新一輪快速發(fā)展期，巨大的市場(chǎng)需求為軌道交通技術(shù)的進(jìn)步和新技術(shù)、新材料的推廣應(yīng)用提供了良好契機(jī)。碳纖維的強(qiáng)度高達(dá)3600MPa，耐高溫上千攝氏度，不懼酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，安全性高、使用壽命長(zhǎng)。碳纖維在高鐵中，可用作高速列車的車身結(jié)構(gòu)、內(nèi)飾、承重結(jié)構(gòu)件或其它零部件。比起其它的列車材料，機(jī)械強(qiáng)度提高了35%，抗沖擊強(qiáng)度提高了20%。纖維復(fù)合材料在高速列車領(lǐng)域的成熟運(yùn)用將提高軌道車輛的綜合性能指標(biāo)，并有望系統(tǒng)解決金屬材料應(yīng)用領(lǐng)域常見(jiàn)的輕量化、環(huán)境適應(yīng)性等問(wèn)題。

預(yù)計(jì)未來(lái)年復(fù)合增長(zhǎng)率為12%，在2020年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求將達(dá)到3.89萬(wàn)噸。

碳纖維是50年代初應(yīng)火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生的，現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機(jī)械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

隨著尖端技術(shù)對(duì)新材料技術(shù)性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不斷努力提高。中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)碳纖維行業(yè)市場(chǎng)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營(yíng)成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。了解更多專業(yè)詳細(xì)分析，請(qǐng)關(guān)注中研普華研究院報(bào)告《2020-2025年碳纖維行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告》

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  2020-2025年碳纖維行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展策略研究報(bào)告

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