2030年，PAN基碳纤维复合材料全球市场规模将达2158亿元

富士经济近日公布了其对PAN基碳纤维复合材料(热塑性碳纤维增强塑料和热固性碳纤维增强塑料)全球市场范围内的调查结果。根据富士经济的调查统计,2018年,PAN基碳纤维复合材料的全球市场规模折合人民币861亿元,预测2030年全球市场规模将是2017年的2.6倍,达到2158亿元。

其中,CFRP(热固性碳纤维增强复合材料)全球市场方面,根据富士经济的调查统计,2018年,CFRP的全球市场规模为823亿元,预测2030年全球市场规模将达到1930亿元。应用领域包括飞机、风力发电叶片、汽车、体育及休闲等,尤其以风力发电叶片领域为最大需求增长领域。在风力发电叶片领域,正在进行的欧洲、中国等国家和地区的海上风电项目中,5MW到10MW风机的大型叶片在使用CFRP材料后将有效实现轻量化。未来,CFRP材料在该领域的应用增长可期。

CFRTP(热塑性碳纤维增强复合材料)应用分为短/长纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两类。随着今后汽车自动驾驶功能的普及,短/长纤维增强复合材料有望在车载传感相机、电磁波屏蔽件等部件中得到应用,预计需求将增长。虽然连续纤维加工产品目前仅有限应用于飞机领域,但预计,在2025年至2030年,将涉足汽车车架及结构部件应用,并且需求将大大增加。

碳纤维根据原丝种类主要分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,PAN 基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用途广泛,自 20 世纪 60 年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的 90%以上,而粘胶基碳纤维占比不足 1%。

碳纤维根据力学性能可分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为 1000MPa、模量为 100GPa 左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度 2000MPa、模量 250GPa)和高模型(模量 300GPa 以上)。强度大于 4000MPa 的又称为超高强型;模量大于 450GPa 的称为超高模型。

碳纤维按用途可分为工业级和宇航级两类,亦称为大丝束和小丝束。通常把 48K 及以上碳纤维称为大丝束碳纤维,包括 60K、120K、360K 和 480K 等。工业级碳纤维应用于不同民用工业,包括纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。宇航级碳纤维初期以 1K、3K、6K 为主,逐渐发展为 12K 和 24K,主要应用于国防工业和高技术及体育休闲用品(如:飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等)。工业级碳纤维性能相对较差,但成本较低,宇航级碳纤维性能优异,成本也相对较高。