2024年4月23日发(作者:生俊茂)
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势
自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来,产业规模不断扩大,产品品质不断提高,2014
年全球碳纤维产能(365天连续生产12K/24K碳纤维丝束计算)已达到12.6万吨。尽管碳
纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比,但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可
设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点,具有玻璃纤维所不能比拟的优势,已成为发展先进武
器装备的关键材料,并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得
到了广泛应用。
当前,国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势,据估计,未来5年,先进复合材料将以每
年 5%的增速发展,而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展,全球高性能碳纤维需
求量的年增幅可达10%,亚太地区将会有更高的增长率,即碳纤维及其复合材料产业将面
临前所未有的发展空间和机遇。
因此,在目前碳纤维产业快速发展的关键时期,我们更应该认清国际碳纤维产业的发
展形势、对照国外先进企业找差距找问题,通过理性思考寻求解决途径,适时把握发展机
遇,落实行动、注重实效,努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。
1、 国外碳纤维产业现状及发展趋势
1)产业方面
根据前躯体原料的不同,碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维
等。由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳,且工艺流程长、生产成
本高、整体性能不高,因此目前,国际碳纤维产业领域,前两种碳纤维获得了更大规模的
生产和应用。其中,PAN基碳纤维又占据绝对优势,国际市场占有率超过90%。PAN基碳
纤维的九大生产商包括:日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏(Hexcel)、氰特(Cytec)、
卓尔泰克(Zoltek,已被东丽收购)、台塑、土耳其阿克萨(AKSA)和德国西格里(SGL)。
沥青基碳纤维的生产和应用居其次,主要生产企业三家,分别是Cytec、三菱塑料和日本碳
素纤维。
PAN基碳纤维分为小丝束(1-24K)和大丝束(36K及以上)两类。全球小丝束碳纤
维市场主要被日本东丽、东邦、三菱丽阳三家公司所垄断,而来自中国、土耳其和韩国的
企业,正不断扩充小丝束的全球产能,同时也降低了三家日本公司的市场份额。
大丝束碳纤维生产商主要有Zoltek、SGL和三菱丽阳三家。另外,中国国企蓝星集团
英国分公司拥有大丝束碳纤维原丝的供应能力,Cytec于2014年与德国腈纶企业合作开展
低成本大丝束碳纤维的研制开发。预计在未来10年中,其它制造商也会陆续加入大丝束碳
纤维生产领域。
为满足高速发展的航空航天与汽车市场对碳纤维的需要,几乎所有的碳纤维巨头都宣
布了扩产计划。例如,日本东丽拥有以日本本土为核心的日美法韩4个生产基地,目前已形
成11000~12000吨/年的T700S和4500吨/年的T800碳纤维生产能力,并宣布PAN基碳纤
维的总产能于2015年达到27100吨,2020年扩大至50000吨。另外,Hexcel在欧洲大幅
度扩产,三菱在美国与本土扩产,Cytec已经基本完成美国的双倍产能扩产计划,SGL也在
美国接连扩产。各企业的碳纤维生产已基本实现了全球布局,为进一步实现从原丝到下游
复合材料制品的全产业链一体化协调发展奠定了硬件基础。
2)技术方面
2024年4月23日发(作者:生俊茂)
国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势
自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来,产业规模不断扩大,产品品质不断提高,2014
年全球碳纤维产能(365天连续生产12K/24K碳纤维丝束计算)已达到12.6万吨。尽管碳
纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比,但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可
设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点,具有玻璃纤维所不能比拟的优势,已成为发展先进武
器装备的关键材料,并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得
到了广泛应用。
当前,国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势,据估计,未来5年,先进复合材料将以每
年 5%的增速发展,而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展,全球高性能碳纤维需
求量的年增幅可达10%,亚太地区将会有更高的增长率,即碳纤维及其复合材料产业将面
临前所未有的发展空间和机遇。
因此,在目前碳纤维产业快速发展的关键时期,我们更应该认清国际碳纤维产业的发
展形势、对照国外先进企业找差距找问题,通过理性思考寻求解决途径,适时把握发展机
遇,落实行动、注重实效,努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。
1、 国外碳纤维产业现状及发展趋势
1)产业方面
根据前躯体原料的不同,碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维
等。由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳,且工艺流程长、生产成
本高、整体性能不高,因此目前,国际碳纤维产业领域,前两种碳纤维获得了更大规模的
生产和应用。其中,PAN基碳纤维又占据绝对优势,国际市场占有率超过90%。PAN基碳
纤维的九大生产商包括:日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏(Hexcel)、氰特(Cytec)、
卓尔泰克(Zoltek,已被东丽收购)、台塑、土耳其阿克萨(AKSA)和德国西格里(SGL)。
沥青基碳纤维的生产和应用居其次,主要生产企业三家,分别是Cytec、三菱塑料和日本碳
素纤维。
PAN基碳纤维分为小丝束(1-24K)和大丝束(36K及以上)两类。全球小丝束碳纤
维市场主要被日本东丽、东邦、三菱丽阳三家公司所垄断,而来自中国、土耳其和韩国的
企业,正不断扩充小丝束的全球产能,同时也降低了三家日本公司的市场份额。
大丝束碳纤维生产商主要有Zoltek、SGL和三菱丽阳三家。另外,中国国企蓝星集团
英国分公司拥有大丝束碳纤维原丝的供应能力,Cytec于2014年与德国腈纶企业合作开展
低成本大丝束碳纤维的研制开发。预计在未来10年中,其它制造商也会陆续加入大丝束碳
纤维生产领域。
为满足高速发展的航空航天与汽车市场对碳纤维的需要,几乎所有的碳纤维巨头都宣
布了扩产计划。例如,日本东丽拥有以日本本土为核心的日美法韩4个生产基地,目前已形
成11000~12000吨/年的T700S和4500吨/年的T800碳纤维生产能力,并宣布PAN基碳纤
维的总产能于2015年达到27100吨,2020年扩大至50000吨。另外,Hexcel在欧洲大幅
度扩产,三菱在美国与本土扩产,Cytec已经基本完成美国的双倍产能扩产计划,SGL也在
美国接连扩产。各企业的碳纤维生产已基本实现了全球布局,为进一步实现从原丝到下游
复合材料制品的全产业链一体化协调发展奠定了硬件基础。
2)技术方面