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碳纖維產業(yè)面臨三大挑戰(zhàn)：基礎市場疲軟、纖維標準化和回收利用。“實現(xiàn)纖維標準化和纖維回收是擴大CFRP市場的關鍵，”Lux研究助理和報告的主要作者Drishti Masand說，“標準化將是使碳纖維回收成為一個更加全球化和統(tǒng)一的系統(tǒng)，并提供供應鏈安全的關鍵。回收碳纖維將擴大市場價值，并在不損害現(xiàn)有應用的前提下，創(chuàng)造CFRP的新應用。隨著更廣泛的價值鏈和更多公司利用碳纖維進行生產的機會，將CFRP作為一種新材料選擇的公司和行業(yè)的數(shù)量將擴大。”

 

“中國政府已經(jīng)啟動了前體標準化，這可能會促進整個行業(yè)的變革，使企業(yè)保持競爭力并保持市場份額。”Masand解釋道。

 

自2017年上一次發(fā)布報告以來，Lux Research大幅下調了對主要市場碳纖維（CF）消費量的預測。最大的差異在于航空航天領域。2017年對商業(yè)航空公司交付量的預測過于激進，甚至在737最大生產量停產和COVID-19疫情的雙重影響之前，需要下調預測。隨著這些極端事件的發(fā)生，預測將大幅下降，從2.7萬噸下降到2020年的2.1萬噸，而到2030年僅為3.5萬噸（而上一次預測中提到的2025年將超過4.5萬噸）。事實上，2020年的消費量可能遠低于圖中所示。

 

自2017年以來，汽車行業(yè)也受到了影響；在COVID-19之前，銷售和利潤都受到了打擊，此后大幅下滑。這大大推遲了CF的采用，新的預測顯示，2030年汽車保有量將達到6.4萬噸，比2017年報告中的預測晚了大約5年。

 

在回收方面，Lux Research指出，在過去十年中，CFRP回收初創(chuàng)企業(yè)和技術的數(shù)量在增加，而且它們正在取得迅速的進展。然而，大多數(shù)回收技術都集中在后工業(yè)廢料上。根據(jù)Lux Research的研究，CF回收還需要發(fā)展到消費后的廢物，以實現(xiàn)完全的價值捕獲。

 

大多數(shù)r-CF與熱固性聚合物一起使用；然而，也有一些公司將r-CF與熱塑性塑料一起用于3D打印復合部件。問題是r-CF通常是短切形式，這限制了纖維的適用性。初創(chuàng)企業(yè)正在努力改善復合材料回收工藝和采用率，因為法規(guī)目前還不太可能做到這一點。

 

此外，據(jù)報道，r-CF的剛度和抗拉強度低于原切CF，這也限制了其應用的可能性。雖然r-CF生產商聲稱回收纖維的性能損失很小，并且可以很容易地替代原生纖維，但是根據(jù)Lux Research，復合材料生產商不同意這一說法。R-CF的采用率很低，因為需要進行更多的市場研究和生命周期測試，以確定如何整合和使用它。Lux Research表示，r-CF不能作為原生CF的“替代品”，但它可以用于汽車工業(yè)中非結構部件的新應用、鋼和玻璃纖維的建筑應用以及在不斷增長的3D打印行業(yè)中代替短切的原生纖維。