05 中国碳纤维产业 5.1. 中国碳纤维企业理论产能 2020年,我们统计的“运行产能”为36,150吨,其中,销量是18,450吨,销量/产能比为51%。某些企业2020年上半年没有全力生产,有些生产线通过改造,超过设计产能的案例都不少;对于正常开车的企业,达产率通常在在65%以上,甚至有企业已经达到90%以上;所以,这个方面,中国跨越了低达产率的历史阶段,水平正趋近国际水平。 5.2. 中国碳纤维产业新发展 2020年,中国碳纤维产业的发展特点:并购、扩产及火热投资。 其中主要的并购是2019年就开始的宝武集团对太钢集团(含钢科碳纤维)以及精功碳纤维产业。其次是吉林化纤集团对方大集团旗下的江城碳纤维的并购。 扩产几乎是每家主要碳纤维企业正在进行或正在策划的。其中,比较大型的扩产项目如下:
2020年11月,常州新创碳谷控股有限公司宣布投资50亿元,建设年产3.6万吨的大丝束碳纤维及高性能碳纤维复合材料结构件,该项目正在建设之中。 2020年12月,浙江龙游县与杭州超探新材料科技有限公司宣布投资32亿元,建设10,000吨高性能碳纤维及碳碳复合材料等项目。 2020年12月,广东金辉碳纤维材料科技公司计划到茂名滨海新区投资30亿元,建设碳纤维原丝50,000吨/年,碳纤维20,000吨/年,碳纤维复合材料40,000吨/年的生产基地。 2021年3月,新疆隆炬新材料有限公司计划投资60亿元,建设年产5万吨碳纤维碳化项目,形成生产经营碳纤维原丝、碳纤维碳化、碳纤维、复合材料制品的新材料基地。 2021年3月,国泰大成新材料科技产业园宣布总体规划为年产25,000吨原丝、10,000吨碳纤维、碳纤维织物及复合材料的研发和生产园。
06 全球碳纤维复合材料市场 6.1. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-年份 6.2. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-应用(千吨) 总量:164.4千吨 6.3. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-应用(10亿美元) 总金额:150.9亿美元 2020年,全球的复材收入为150.9亿美元。对比2019年的173.7亿美元,有较大幅度的下降。主要原因是航空航天市场中的收入锐减,其他分市场均有增长。 在统计复合材料收入时,对于航空市场与风电市场:首先从工艺看:航空复材有碳纤维-预浸料-分切-自动铺放-热压罐-检验-机加-装配等繁琐的工艺,而风电则是:碳纤维-拉挤成型-碳板,之后就直接进入叶片的大总成的环节。两者的研发繁琐程度也完全不同,航空结构通常采用积木式验证方法,从材料到结构,一步步验证;而风电碳板主要对碳板做性能测试;两者的研发周期也完全不同,一款新的复材要进入机型,周期起码十年;风电碳梁通常1-2年完成;两者的附加值大不相同。 从另外一个角度,工业碳纤维的工艺开发思维,应该学习风电碳梁的模式,而不是机械借鉴航空航天复材(尽管人类的复合材料技术体系主要由航空航天构建的)。风电碳梁的工艺主要有预浸料铺贴,多轴织物灌注和拉挤板拼粘,预浸料铺贴显然是航空航天的思路,结果证明效率低下,孔隙率几乎不可控,拉挤板拼接思路,无论是性能还是成本,无情碾压了其他两种工艺,当然,将来也不排除会有更高性价比的工艺去碾压拉挤板拼粘工艺。 6.4. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-区域(10亿美元) 总金额:150.9亿美元 2020年,中国市场第一次赶超美国,成为全球最大复合材料市场;当然,这个赶超有点虚,疫情对美国航空航天市场的重挫是首要因素。 中国的主要优势:体育器材几乎占据全球的90%,这是中国复合材料市场的压舱石;中国航空航天市场也有一定的规模,这是激发产业技术进步的重要源泉;风电碳梁的收入,几乎占据全球市场的60%,这是对市场的重大贡献。 除了上述三大分市场,由于我国的工业门类齐全,我们在其他市场,如汽车、压力容器、建筑补强、模塑混配、电子电气、碳碳复材、轨道交通…… 均有较大的市场。这些门类齐全的工业体系,当然其中有欧美日本的巨大贡献。从材料的视角,这些家门口的应用机会是极其宝贵的。 在新的国际环境中,有条件的碳纤维企业,除了热卖纤维,还要肩负一些支持应用开发的责任,播下一些新的应用生态的种子。希望各级地方政府或研究院的科技方面的支持多倾向于碳纤维与应用的联姻。 6.5. 全球树脂基碳纤维复合材料需求-制造工艺 总量:164.4千吨 人类在研究复合材料工艺时,最早的思维应该是“稻草 泥”,这个思维今天依然在沿用,比如短切塑料增强、长纤维塑料增强、SMC,BMC等工艺;之后,又借鉴了金属、纺织、建材行业的思维,建立了预浸、模压、预制体等工艺。其中,窃以为:缠绕与拉挤可能是复合材料自有工艺,尽管拉挤与铝合金、塑料型材有类似的地方。这两个工艺的主要特点就是纤维到产品的极简。相比之下,无论预浸料铺贴,还是织物灌注或RTM,步骤就繁琐,过程废料多。 结构复合材料工艺的本质是什么?一维纤维与基体充分结合变成致密的三维结构过程。中国复合材料能否涌现依照基本原理而石破天惊如马斯克般的创新?我不觉得这里面有什么起步晚、基础不行、环境不够的局限。当年台湾光男公司发明的气囊法制备网球拍,不一样打败了美国一帮用航空复材思维制作网球拍的大专家吗?这几年,维斯塔斯巧用传统的拉挤板于风电取得了巨大成功。这个创新有多难? 6.6. 全球碳纤维复合材料需求-不同基体(10亿美元) 总额:186.8亿美元 我们发布这个图表,旨在提示大家不要忽略树脂基及碳基之外的其他基体复合材料,这些材料也是碳纤维复合材料大家族中的一员。 除了金属、陶瓷、水泥等大量的基体材料,气凝胶也作为新的基体,与各种纤维毡结合,变成新型的复合材料。在碳纤维领域,预氧毡与二氧化硅气凝胶的结合,正在创造广阔的应用市场空间;碳纤维毡、石墨毡与碳气凝胶的结合,也将改变很多应用。 碳纤维自身也可以是“基体”,将自己的结构与功能“复合”,与碳纳米管、多孔纳米碳结合成“复合材料”,这些“复合材料”很可能会为新能源产业提供革命性的创新。 6.7. 中国树脂基碳纤维复合材料需求-应用(吨) 总量:75,155吨 2020年,中国碳纤维复合材料的总量为75,155吨。给行业一个大致的概念。 6.8. 中国树脂基碳纤维复合材料需求-应用(亿元) 总金额:489.19亿元 2020年,全国的碳纤维复合材料的产值为489.19亿元。 这些数据,只是根据我们赛奥的数据模型来计算的,并未挨家挨户去做统计,这是行业协会的工作。 航空航天复材的产值,我们是按结构件来估算的,2020年大约有183亿元,首次超越了体育器材,成为最大金额的分市场。 风电市场,我们是根据拉挤板和织物来估算的,大约有43亿元的收入。 2020年,碳碳复材市场处于迅猛增长,目前市场严重供不应求,下文有详细描述。 |
|
来自: herahera > 《碳纤维生产线及政策》