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

• 2020年5月28日 WuYaNan來源：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，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。

碳纖維(簡稱CF)，是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料，是新一代增強纖維?！√祭w維是由片狀石墨微晶等有機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，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國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

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，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，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、高強型、中模高強型、高模型和超高模型碳纖維;按狀態(tài)分為長絲、短纖維和短切纖維。

按力學(xué)性能分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強度為1000兆帕、模量為100G帕左右。高性能型碳纖維又分為高強型(強度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。強度大于4000兆帕的又稱為超高強型;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、紡織機械、醫(yī)療器械生物工程和運輸車輛等方面。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)品仍處于研究開發(fā)階段，僅部分產(chǎn)品得到實際應(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。

東麗，東邦以及三菱等三家日本企業(yè)壟斷著市場的絕大多數(shù)份額，并借此機會向中國高價出售，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)品則更是被嚴格禁止進入中國。最近，國內(nèi)碳纖維領(lǐng)域傳來了好消息，精功集團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度，最終產(chǎn)出T800以上品質(zhì)的產(chǎn)品。

中國碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國對碳纖維的研究開始于20世紀60年代，80年代開始研究高強型碳纖維。多年來進展緩慢，但也取得了一定成績。進入21世紀以來發(fā)展較快，安徽率先引進了500噸每年原絲、200噸每年P(guān)AN基碳纖維，使中國碳纖維工業(yè)進入了產(chǎn)業(yè)化。隨后一些地方相繼加入碳纖維生產(chǎn)行列。

從2000年開始中國碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展，放棄了原來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)國產(chǎn)T700碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達到國際同類產(chǎn)品水平。隨著中國對碳纖維的需求量日益增長，碳纖維已被列為國家化纖行業(yè)重點扶持。2005年全球碳纖維市場僅為9億美元，而2013年達到100億美元，預(yù)計到2022年有望達到400億美元，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用也將進入全新的時代。中國碳纖維產(chǎn)業(yè)化采取自主開發(fā)和引進相結(jié)合的道路，到"十一五"末期基本實現(xiàn)了相當于日本T300的國產(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年中國碳纖維市場規(guī)模達到6811噸，然而，受供應(yīng)不足的影響，國內(nèi)碳纖維市場發(fā)展相對較為緩慢，預(yù)計未來幾年，隨著供應(yīng)量的提升，中國碳纖維行業(yè)的需求量也將保持著較快速度的增長。

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

2018年2月，中國完全自主研發(fā)的第一條百噸級T1000碳纖維生產(chǎn)線在江蘇連云港開發(fā)區(qū)實現(xiàn)投產(chǎn)且運行平穩(wěn)，標志著我國高性能碳纖維再上一個新臺階，邁入了向更高品質(zhì)發(fā)展的新時代。

2020年碳纖維行業(yè)前景及規(guī)模預(yù)測

中國碳纖維需求量一直維持穩(wěn)步上升趨勢，2018年國內(nèi)碳纖維市場需求為3.1萬噸，同比增長32%，在中國碳纖維行業(yè)發(fā)展過程中，國家給予了大力支持，極大地促進了碳纖維行業(yè)發(fā)展。企業(yè)和投資機構(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)帶來了刺激效應(yīng)，使其呈現(xiàn)出前所未有的新熱點和新動態(tài)。同時，碳纖維行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，其并購需求和活躍度也十分明顯。

預(yù)計到2020年國內(nèi)碳纖維的需求將達33000噸，國內(nèi)對應(yīng)碳纖維材料市場規(guī)模增長至727億元。

目前，全國投入運營線路54條，總里程超過1.9萬公里，在線運營動車組2122組(時速350公里1313組，時速250公里809組)，預(yù)計2020年，建成3萬公里，列車總量超過3500組。隨著印尼、泰國、俄羅斯等國家高速列車項目的陸續(xù)啟動，高速列車市場進入新一輪快速發(fā)展期，巨大的市場需求為軌道交通技術(shù)的進步和新技術(shù)、新材料的推廣應(yīng)用提供了良好契機。碳纖維的強度高達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。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，機械強度提高了35%，抗沖擊強度提高了20%。纖維復(fù)合材料在高速列車領(lǐng)域的成熟運用將提高軌道車輛的綜合性能指標，并有望系統(tǒng)解決金屬材料應(yīng)用領(lǐng)域常見的輕量化、環(huán)境適應(yīng)性等問題。

預(yù)計未來年復(fù)合增長率為12%，在2020年國內(nèi)市場需求將達到3.89萬噸。

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、化工機械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

隨著尖端技術(shù)對新材料技術(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創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對碳纖維行業(yè)市場海量的數(shù)據(jù)進行采集、整理、加工、分析、傳遞，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險與經(jīng)營成本，把握投資機遇，提高企業(yè)競爭力。了解更多專業(yè)詳細分析，請關(guān)注中研普華研究院報告《2020-2025年碳纖維行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》

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

  中研普華通過對碳纖維行業(yè)長期跟蹤監(jiān)測，分析碳纖維行業(yè)需求、供給、經(jīng)營特性、獲取能力、產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈等多方面的內(nèi)容，整合行業(yè)、市場、企業(yè)、用戶等多層面數(shù)據(jù)和信息資源，為客戶提供深度的...

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