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        2032年全球碳纖維市場規模將達到217億美元,年復合增長率12.9%
        發布時間:2023-01-11
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        根據國際市場研究機構Markets and Markets日前發布的報告,全球碳纖維市場預計將以年復合增長率達13%的增長率從2022年的65億美元,增長到2027年的119億美元。預計到2032年將進一步增長至217億美元,在預測期內的復合年增長率為12.9%。航空航天和國防工業以及風能需求不斷增長是促進該市場持續穩定增長的主要原因。

        碳纖維具有高剛度、高拉伸強度、重量輕、高耐化學性、耐高溫和低熱膨脹等優點。這些特性使得碳纖維在航空航天、土木工程、賽車運動以及其他競技運動中非常受歡迎,這反過來推動了市場的增長。 

         

        航空航天和國防領域的大比例應用

        就價值和數量而言,在預測期內,航空航天和國防領域在全球碳纖維市場中占有最大的市場份額。2021年,航空航天和國防領域引領碳纖維市場的規模,占總量的43.9%。2022年航空航天和國防領域在全球碳纖維市場中占比上升到44.2%。

        碳纖維幾乎在飛機上隨處可見,波音787夢想客機由重量占50%的復合材料組成,其中大部分復合材料為碳纖維層壓或碳纖維夾層。碳纖維也被用來替代直升機的金屬部件,如旋翼葉片和機尾。它也適用于儀器外殼、門和座椅等內部部件。此外,由于碳纖維抗腐蝕等特性,將其用于儀器外殼延長了這些儀器的使用時間,并保護它們免受損壞。預計到2032年將以11.6%的復合年增長率達到85億美元。

         

        風能行業在價值方面占第二大份額

        就價值而言,風能行業14.7%占第二大份額。風力渦輪機葉片是風力發電系統的關鍵部件。PAN基碳纖維廣泛應用于風力渦輪機葉片的結構翼梁帽。碳纖維及其復合材料用于制造風電葉片,因為它們減輕的渦輪葉片的重量,從而增加了長度以增加發電量。碳纖維提供剛度、強度和重量的極佳組合,幫助制造商實現更大的葉片和更高的能量輸出。出于其耐腐蝕性能,碳纖維通過允許風力渦輪機在最惡劣的環境中工作來幫助風能行業發展。

        碳纖維的使用減輕了整體重量,優化了較長葉片的剛度重量比,并增加了葉片剛度,以防止在突然陣風的情況下發生塔架撞擊。減輕風力渦輪葉片的重量是必要的。由于更嚴格的環境法規,歐洲風能行業正在增長。在歐洲,有更多的預算已分配給可再生的節能系統的研發。歐洲擁有最多的海上風電場,這使其成為碳纖維的最大消費者。

         

        非復合材料部門在應用方面占第二大份額

        按應用計算,非復合材料部門在全球碳纖維市場中占有第二大市場份額。碳纖維用于非復合材料應用,如催化、電池電極和3D打印。結構電池是一種多功能電池,它可以在存儲能量的同時承載負載,因此可以減輕移動電動設備的整體重量。多功能電池的主要成分是碳纖維,因為它們是輕質材料,具有良好的電學、電化學和機械性能。

        由于電動汽車的快速增長和3D打印在各種新應用中的擴展,對非復合材料應用的需求將會增加。碳纖維市場的非復合材料應用預計將從2022年的3.556億美元增長到2027年的6.063億美元,期間年復合增長率11.3%,到2032年為10.235億美元,預測期間復合增長率為11.0%。

         

        PAN基碳纖維占據了最大市場份額

        聚丙烯腈基(PAN)碳纖維在碳纖維市場占據了最大份額。PAN基碳纖維的原料來源豐富,具有低密度、高強度、高模量、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導電、導熱和遠紅外輻射等多種優點。PAN的這些特性使其廣泛適用于航空航天、汽車工業、風力渦輪機、阻燃材料以及體育器材等各種終端行業。因此,這些最終用途行業的增長進一步推動了市場增長。

        由于FCEV及全球風力發電的需求不斷增加,PAN基碳纖維復合材料的應用將在儲氫罐和風能行業中顯著增長。

         

        驅動因素:嚴格的環保法規和3D打印的日益普及

        由于全球大部分國家實施嚴格的環保法規,促使人們越來越多地采用更可持續的建筑材料。

        減輕重量和提高燃油效率是碳纖維及其復合材料所提供的優異功能。因此,碳纖維市場正經歷豪華車和跑車市場的需求增加。碳纖維正被廣泛應用于汽車行業,用于制造3D打印的汽車零件。碳纖維用于3D打印,可以增加織物的剛性和強度,這也意味著3D打印部件將更輕、尺寸更穩定。此外,碳纖維部件可助于防止部件在冷卻時收縮。碳纖維的這些最新趨勢正在推動市場的增長。

         

        制約因素:PAN基碳纖維成本高

        在汽車行業,碳纖維目前僅用于賽車和一些高端跑車,因為目前碳纖維的成本約為10-20美元/磅。如果碳纖維的成本降低約5-7美元/磅,它將在汽車中大規模使用。只要降低成本碳纖維復合材料結構件的使用預計將大大增加。

        美國的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)正在積極開發低成本碳纖維(LCCF)技術。目前,航空航天級碳纖維的價格從80-120美元/磅不等;在工業、體育用品和風能等應用中,價格從1010-20美元/磅不等。碳纖維復合材料有許多新的應用,但由于價格昂貴,在商業上尚不可行。

         

        機會:FCEV的需求增加

        碳纖維及復合材料用于制造燃料箱和氫氣罐。使用清潔燃料的氫燃料電池汽車(以下簡稱FCEV)市場預計將在嚴格的環保規則的支持下快速增長。

        目前,FCEV的市場規模還很小,但是,預計在預測期內它將快速增長。以美國為例,美國的目標是到2030年實現 530萬輛公共汽車和長途客車以及300萬輛叉車的目標。歐洲擁有最多的加氫站,目標是到2030年達到370萬輛氫動力FCEV和45000輛燃料電池卡車和公共汽車的市場規模。韓國還制定了到2030年生產180萬輛FCEV的路線圖。預計這些因素將在未來十年內增加氫氣罐的滲透率和需求,這為碳纖維的增長提供了巨大的潛力。

        管道和儲罐行業預計將見證22.4%的高復合年增長率,從2022年的6.6億美元增長到2032年的49億美元。

         

        挑戰:替代品的存在和碳纖維的高成本

        碳纖維的高成本阻礙了其在某些領域的進一步應用。碳纖維目前僅用于賽車和一些高端跑車;替代碳纖維復合材料的應用也對碳纖維行業的增長構成了嚴重威脅。

         

        歐洲和北美分列碳纖維的第一、二市場

        歐洲是碳纖維的最大市場。該地區有大量的制造商積極參與開發活動。特別是在擴展和新產品發布方面。該地區擁有主要的碳纖維制造商。其不斷增長的汽車行業正在推動對碳纖維的需求。碳纖維廣泛用于不同的最終行業。由于法國和英國存在龐大的航空航天工業,航空航天工業占歐洲碳纖維市場的最大份額。歐洲不斷擴大的制造設施有望在未來幾年實現巨大的市場增長潛力。

        就價值和數量而言,北美是碳纖維的第二大市場。北美碳纖維市場的增長可以歸因于領先的碳纖維制造商的存在,如Hexcel公司(美國),三菱人造碳纖維和復合材料公司(美國),東麗碳纖維美國(美國)。美國在3D打印和醫療行業采用PAN基碳纖維方面走在了前列。此外,PAN基碳纖維在北美的應用也在增加,如電池電極和汽油生產的催化。

         

        主要的市場參與者

        目前市場上活躍的主要企業有東麗工業公司(日本)、DowAksa公司(土耳其)、三菱化學公司(日本)、索爾維公司(比利時)、帝人有限公司(日本)、SGL公司(德國)、Hexcel公司(美國)、曉星先進材料公司(韓國)、中復神鷹有限公司(中國)、臺塑公司(中國臺灣)、江蘇恒神有限公司(中國)和吉林化纖集團有限公司(中國)等。(來源:榮格)

         

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