碳纖維是一種高強(qiáng)度、高模量的高性能纖維材料,碳纖維密度不到鋼的1/4、強(qiáng)度是鋼的5-7倍,廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。經(jīng)過多年的研發(fā)和約十年的產(chǎn)業(yè)化建設(shè),我國建立起了自己的碳纖維技術(shù)體系和較完整的碳纖維產(chǎn)業(yè),初步形成了產(chǎn)業(yè)化的碳纖維研發(fā)與生產(chǎn)平臺,逐步打破了日、美長期的技術(shù)封鎖和市場壟斷局面。
早期碳纖維可以追溯到19世紀(jì)末期,20世紀(jì)中葉發(fā)達(dá)國家投入大量人力和物力研究碳纖維,在軍用航空航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用,此后日本大阪工業(yè)研究所發(fā)明了PAN纖維制造碳纖維的方法,各種碳纖維制備技術(shù)相繼涌現(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)成熟,隨著碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,碳纖維的市場需求急劇增加,碳纖維產(chǎn)業(yè)日趨成熟。
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%,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(dá)到3.89萬噸。
1、全球碳纖維分領(lǐng)域需求上升
碳纖維復(fù)合材料具有質(zhì)量輕,強(qiáng)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。根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)統(tǒng)計,2018年全球碳纖維運(yùn)用細(xì)分領(lǐng)域中風(fēng)電葉片葉片和航天國防領(lǐng)域最多,分別達(dá)到22000噸、21000噸。而增長最為顯著的是汽車零部件領(lǐng)域,2013-2018年需求復(fù)合增長率達(dá)到33%。
2013-2018年全球碳纖維分領(lǐng)域需求量及復(fù)合增長率統(tǒng)計情況
從全球市場看,2018年全球市場碳纖維需求為9.26萬噸,預(yù)計在2020年全球需求將達(dá)到11.21萬噸。
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。
2018年全球碳纖維分領(lǐng)域需求量占比統(tǒng)計情況
從產(chǎn)能的角度來看,全球碳纖維市場基本被日本和美國企業(yè)壟斷。2018年世界碳纖維產(chǎn)能為15.5萬噸。從地區(qū)來看,美國生產(chǎn)3.73萬噸占24%,日本生產(chǎn)2.91萬噸,占比19%,中國生產(chǎn)碳纖維2.68萬噸,占比19%。
2018年全球碳纖維產(chǎn)能區(qū)域占比統(tǒng)計情況
但是從企業(yè)來看,日本企業(yè)在全球小束絲碳纖維市場份額占到約58%,其中日本東麗占比27%、日本東邦占比18%、日本三菱占比13%;全球大束絲碳纖維市場集中度更高,基本被日本Zoltek和德國SGL兩家控制(注:Zoltek2013年被東麗收購),Zoltek全球占比49%,德國SGL全球占33%。
2、中國碳纖維處于產(chǎn)能擴(kuò)張階段
從整體供需狀況上看,目前世界上碳纖維的主要消費(fèi)地區(qū)仍然集中在美國、歐洲和日本。根據(jù)賽奧碳纖維技術(shù)統(tǒng)計,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%,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(dá)到3.89萬噸。
2008-2018年中國碳纖維市場需求量統(tǒng)計及增長情況 (備注:2011、2012、2015年需求量增速為-2%、-12%、14%)
目前國內(nèi)T300級碳纖維性能達(dá)到國際水平,主要運(yùn)用于航空航天及體育休閑等領(lǐng)域;T700級碳纖維已建成千萬噸級生產(chǎn)線,低成本干噴濕紡T700級碳纖維已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn);中國首條千噸級T800原絲生產(chǎn)線由中復(fù)神鷹生產(chǎn)線2016年投產(chǎn);但T800級以上的碳纖維國內(nèi)企業(yè)還處于小規(guī)模試驗(yàn),技術(shù)相對東麗還是存在較大差距。中國在T800級別以上的碳纖維生產(chǎn)中都還是處于小批量試驗(yàn)生產(chǎn)階段,而國外的東麗公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了比較成熟的高模產(chǎn)品。中國碳纖維公司產(chǎn)能前三名是:中復(fù)神鷹、江蘇恒神以及精密集團(tuán)。
中國主要企業(yè)碳纖維產(chǎn)能統(tǒng)計情況 |