By www.carbonfiber.com.cn

2010年2月底,从国家高性能复合材料应用技术研讨会上获悉,中石油集团将利用自身的市场优势,开发碳纤维复合材料的应用。会上,北京化工大学教授徐呕指出,单纯进行碳纤维的生产是无法生存的。比如海上钻井平台,每个平台要耗钢材8万吨,如果改用复合材料,则每个平台仅消耗1.3万吨的碳纤维复合材料。可见,碳纤维市场的未来势必很激烈。接下来,慧聪化工网带您深入了解碳纤维市场。

碳纤维产量

预计至2014年产值有望达到24亿美元。目前世界碳纤维产量达到4万吨/年以上,据悉,体育用品和休闲设备在2007到2014年间,年均增长率将保持在3%左右。

碳纤维的应用

碳纤维离我们的日常生活越来越近,这种比头发丝细100倍的纤维状碳材料,它的密度不到钢的1/4,但抗拉强度却是钢的7~9倍,抗拉弹性也高于钢,碳纤维比铝轻、比钢硬。由于质轻,碳纤维复合材料质量大约是钢的20%,依据纤维等级和方向性,甚至可以达到类似钢材的强度。此外,碳纤维还不生锈,使用纤维材料可以大幅降低产品体重,因而可显著提高燃料效率,用其生产的飞机、汽车,可节约大量燃油。

目前,各种应用占碳纤维年需求的比例如下:体育应用大约为30%,航空应用为10%,工业应用为60%。可见,在工业上的应用,碳纤维市场贡献之大。

(一)碳纤维在体育用品中频频亮相

多年来,碳纤维在高尔夫球杆中的使用一直居首位,在曲棍球棍和自行车架中的应用也逐年增多。


碳纤维的应用“扮靓”下游企业

www.carbonfiber.com.cn

而在球拍、钓鱼竿、滑雪板、帆板桅杆、航海船体、背包、帐篷杆、垒球及棒球球棒产品中同样也可以看到碳纤维的身影。

体育应用中的三项重要应用为高尔夫球棒,钓鱼杆和网球拍框架。目前,据估计每年的高尔大球棒的产量为3400万。按照《国家利地区分类,这些高尔大球棒主要产地为美国,中国,日本和中国台北,美国和日本是高尔夫球棒的主要消费地占80%以上。全世界40%的碳纤维高尔大球椿都是由TORAY的碳纤维制成的。

全世界碳纤维钓鱼杆的产量人约为每年2000万副,这就意味着这种应用对碳纤维有着稳定的需求。

网球拍框架的市场容量人约为每年600万副。其它的体育项目应用还包括冰球棍,滑雪杖,射箭,和自行车,同时,碳纤维还应用在划船,赛艇,冲浪,和其它的海洋运动项目中。

(二)在工业领域,碳纤维的应用也相当广泛,作为材料,它们正在替代金属和混凝土来满足环境、安全和能源要求,在工业领域对碳纤维的需求量正在呈现上升趋势。


工业领域,碳纤维的应用也相当广泛

(三)在能源领域,目前,电阻率在10-10Ω.cm的碳纤维纸属高性能碳纤维纸,通常称之高电导率碳纤维纸,在新能源和电化学领域正在广泛推广应用。科学家经过多种探索,确认高性能碳纤维纸能满足绿色能源-燃料电池的要求,而且和原炭材料电极相比,还有体积小、质量轻、效率高等优点。现在,用高性能碳纤维纸制作质子交换膜-燃料电池(PEMFC)的气体扩散层电极材料,己经得到各燃料电池制造商的认同,将很快得到发展。能源方面和贮能方面,像风力发电用叶片、飞轮、电池等应用也不断扩大。


能源领域碳纤维应用广泛

碳纤维企业之规模

碳纤维生产工艺较为复杂,至今全球规模企业不超过12家。其中领先的生产商有美国氰特工业公司、赫氏公司以及日本的三菱丽阳、东邦和东丽,以及德国SGL西格里集团,韩国泰光产业等。我国台湾省的台塑集团,等少数单位掌握了碳纤维生产的核心技术,并且有规模化大生产。目前在祖国大陆还没有一个年产100t的规模化碳纤维工厂,大多还处于中试放大阶段。值得一提的是我国台湾省的台塑集团,在80代年中期从美国Hitco公司引进百吨级碳纤维生产线,经消化、吸收和配套后得到迅速发展,台塑产量增加很快,但碳纤维质量的提高幅度并不大。

综上所述,随着体育、能源行业发展日益壮大,碳纤维产品利用其自身的特点服务于各行各业,碳纤维企业采用先进的技术手段,将碳纤维市场发展最大化。