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聚焦·引發碳纖維全球市場變化的三個重要因素
時間:2020年11月13日 來源:新材料探路者  作者:佚名 瀏覽次數:

    根據富士經濟新聞社的市場研究,到2030年,基于聚丙烯腈(PAN)基碳纖維增強復合材料(CFRP)和碳纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP)的全球市場預計將增長到3.58萬億日元(320.6億美元)。
碳纖維全球市場的成倍遞增主要是由以下幾個方面的重要因素造成的:

需求市場的急劇擴張

    曾經僅限用于航空航天、軍工裝備和超級跑車上的碳纖維復合材料材料現在有了更多的應用領域,智能機械、高端醫療器械、軌道交通、精密電子,甚至是量產車型上都開始逐步使用碳纖維復合材料。
    碳纖維復合材料(CFRP)比重小、強度高,將其用作工業零部件材料,可以獲得輕便、安全、高效和節能的效果。與鋼鐵等其他材料相比,盡管碳纖維復合材料的成本價格較為昂貴,但是其帶來的長期效益是絕對不容忽視的。更輕的自重意味著更少的能耗,更堅固耐腐蝕的材質意味著低維護費用,在較長的運營周期中,在規;幕鶖抵,這種看似微乎其微的效益累積起來足以令人驚訝。

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碳纖維電力巡檢機器人伸縮套臂

    不僅如此,碳纖維復合材料的一些特殊優勢也能滿足一些新產品的特定需求,例如,無錫智上新材為國家電網某配套商提供的巡檢機器人可伸縮式機械臂套管,除了以超輕的質量贏得了能耗的大幅度降低,延長了機器的工作時間,碳纖維復合材料良好的蠕變性還能很好地適應溫度變化大、氣候惡劣的工作條件。因此,隨著碳纖維的優勢被廣泛認知,越來越多的行業開始嘗試采用這種先進復合材料作為自身提質升級的有效“武器”,碳纖維的需求市場由此不斷擴張。

應用成本的穩步下降:

    作為國家的一項基礎戰略性新興產業,國內的碳纖維行業發展受到了政府的多項利好政策支持,隨著T300、T700等通用型碳纖維打破國際巨頭的技術壟斷,逐步實現了碳纖維原材料制造技術的國有化,碳纖維的原材料成本不再高企。

    不僅是原材料成本,碳纖維零部件的成型與制作隨著應用技術的成熟也在不斷趨于合理化。但是,目前應用的最多的還是熱固性碳纖維復合材料,熱塑性碳纖維復合材料的應用技術偏于遲滯,主要的應用形式為短切或粉末碳纖維增強,涉及的熱塑性基體也以PP等低端類樹脂為主,并沒有充分展示出連續碳纖維增強熱塑性復合材料的應用優勢。

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連續碳纖維增強PPS預浸帶

    為此,一些國內的碳纖維零部件商也在積極進行技術攻堅,希望早日開拓出這片“處女地”。無錫智上新材就是其中之一,歷經三年的時間,于近日成功實現了連續碳纖維增強PPS、PA6等系列高性能熱塑性預浸帶的量產化,通過自主設計的生產線優化了原有的工藝,預浸帶中碳纖維含量保持在40%-60%,寬度介于300-500mm。其生產的預浸帶產品價格僅占國外同類產品的三分之二。

國際裝備競爭成為催化劑:

    《大國重器》中說:“國家之間的競爭,從來就是實體經濟的競爭,強大的裝備制造業是實體經濟的根基!睓C器制造的競爭抽象來看就是國與國之間的博弈,能為高端裝備減重增效的碳纖維復合材料在某種程度上也就會對一個國家的工業制造水平和綜合實力產生影響,它的地位被賦予非同尋常的戰略意義。所以,掌握核心技術的美國、日本等發達國家一直對我國進行這類產品的技術封鎖。

    例如,中國的高鐵亮相國際,被視為“中國制造”正式走向世界的典型標志,中國高鐵這個龐大的工程體系在國外人眼中最鮮明的印象就是運行速度快、安全系數高。而這其中也有碳纖維應用技術的一份貢獻,例如無錫智上新材為某型號的高鐵提供了碳纖維高鐵司機駕駛臺面板及多款駕駛室內壁零部件,輕量化、高強度、長使用壽命的材料特性使中國高鐵愈發令世界矚目。

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碳纖維司機臺面板

    在國家博弈的大背景下,高端、先進的裝備制造業承載了巨大的壓力,而碳纖維復合材料這類高性能先進復合材料正如一雙輕盈的“翅膀”,可以變相地為其提供加速“動力”,這也是碳纖維在全球持續“白熱化”的重要原因之一

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