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聚焦·引发碳纤维全球市场变化的三个重要因素
时间:2020年11月13日 来源:新材料探路者  作者:佚名 浏览次数:

    根据富士经济新闻社的市场研究,到2030年,基于聚丙烯腈(PAN)基碳纤维增强复合材料(CFRP)和碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的全球市场预计将增长到3.58万亿日元(320.6亿美元)。
碳纤维全球市场的成倍递增主要是由以下几个方面的重要因素造成的:

需求市场的急剧扩张

    曾经仅限用于航空航天、军工装备和超级跑车上的碳纤维复合材料材料现在有了更多的应用领域,智能机械、高端医疗器械、轨道交通、精密电子,甚至是量产车型上都开始逐步使用碳纤维复合材料。
    碳纤维复合材料(CFRP)比重小、强度高,将其用作工业零部件材料,可以获得轻便、安全、高效和节能的效果。与钢铁等其他材料相比,尽管碳纤维复合材料的成本价格较为昂贵,但是其带来的长期效益是绝对不容忽视的。更轻的自重意味着更少的能耗,更坚固耐腐蚀的材质意味着低维护费用,在较长的运营周期中,在规模化的基数之上,这种看似微乎其微的效益累积起来足以令人惊讶。

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碳纤维电力巡检机器人伸缩套臂

    不仅如此,碳纤维复合材料的一些特殊优势也能满足一些新产品的特定需求,例如,无锡智上新材为国家电网某配套商提供的巡检机器人可伸缩式机械臂套管,除了以超轻的质量赢得了能耗的大幅度降低,延长了机器的工作时间,碳纤维复合材料良好的蠕变性还能很好地适应温度变化大、气候恶劣的工作条件。因此,随着碳纤维的优势被广泛认知,越来越多的行业开始尝试采用这种先进复合材料作为自身提质升级的有效“武器”,碳纤维的需求市场由此不断扩张。

应用成本的稳步下降:

    作为国家的一项基础战略性新兴产业,国内的碳纤维行业发展受到了政府的多项利好政策支持,随着T300、T700等通用型碳纤维打破国际巨头的技术垄断,逐步实现了碳纤维原材料制造技术的国有化,碳纤维的原材料成本不再高企。

    不仅是原材料成本,碳纤维零部件的成型与制作随着应用技术的成熟也在不断趋于合理化。但是,目前应用的最多的还是热固性碳纤维复合材料,热塑性碳纤维复合材料的应用技术偏于迟滞,主要的应用形式为短切或粉末碳纤维增强,涉及的热塑性基体也以PP等低端类树脂为主,并没有充分展示出连续碳纤维增强热塑性复合材料的应用优势。

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连续碳纤维增强PPS预浸带

    为此,一些国内的碳纤维零部件商也在积极进行技术攻坚,希望早日开拓出这片“处女地”。无锡智上新材就是其中之一,历经三年的时间,于近日成功实现了连续碳纤维增强PPS、PA6等系列高性能热塑性预浸带的量产化,通过自主设计的生产线优化了原有的工艺,预浸带中碳纤维含量保持在40%-60%,宽度介于300-500mm。其生产的预浸带产品价格仅占国外同类产品的三分之二。

国际装备竞争成为催化剂:

    《大国重器》中说:“国家之间的竞争,从来就是实体经济的竞争,强大的装备制造业是实体经济的根基。”机器制造的竞争抽象来看就是国与国之间的博弈,能为高端装备减重增效的碳纤维复合材料在某种程度上也就会对一个国家的工业制造水平和综合实力产生影响,它的地位被赋予非同寻常的战略意义。所以,掌握核心技术的美国、日本等发达国家一直对我国进行这类产品的技术封锁。

    例如,中国的高铁亮相国际,被视为“中国制造”正式走向世界的典型标志,中国高铁这个庞大的工程体系在国外人眼中最鲜明的印象就是运行速度快、安全系数高。而这其中也有碳纤维应用技术的一份贡献,例如无锡智上新材为某型号的高铁提供了碳纤维高铁司机驾驶台面板及多款驾驶室内壁零部件,轻量化、高强度、长使用寿命的材料特性使中国高铁愈发令世界瞩目。

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碳纤维司机台面板

    在国家博弈的大背景下,高端、先进的装备制造业承载了巨大的压力,而碳纤维复合材料这类高性能先进复合材料正如一双轻盈的“翅膀”,可以变相地为其提供加速“动力”,这也是碳纤维在全球持续“白热化”的重要原因之一

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