碳纖維在國內(nèi)市場的應(yīng)用情況分析

發(fā)布日期：2018-07-24信息來源：中國玻璃纖維復(fù)合材料信息網(wǎng)瀏覽次數(shù)：4594

      1. 應(yīng)用現(xiàn)狀
      國內(nèi)碳纖維需求正在快速增長，2014年中國碳纖維需求量約1.45萬噸，2015年達1.7萬噸，2016年1.9萬噸，占全球總需求的25%左右。近8年，碳纖維需求量的復(fù)合增長率達9.4%，未來年均增長率將超過10%，2020年需求量將超過3萬噸。
 

 

      從下游行業(yè)分布來看，航空航天、體育休閑和工業(yè)應(yīng)用是碳纖維應(yīng)用三個方向，但與全球碳纖維應(yīng)用行業(yè)不同的是，國內(nèi)碳纖維在休閑體育行業(yè)占比超過55%，在航空航天、汽車、新能源領(lǐng)域應(yīng)用占比較低，預(yù)計到2020年，國內(nèi)需求結(jié)構(gòu)向國外靠攏。

 

      我國碳纖維研發(fā)始于上世紀(jì)60年代，幾乎和日美等過同時起步，但由于種種原因，相關(guān)研發(fā)項目被叫停。而日美等國對核心技術(shù)的壟斷與封鎖，使我國碳纖維生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平整體落后于國外，無法滿足國家重大裝備等領(lǐng)域的需求。產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝不成熟是導(dǎo)致目前碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的主要原因。 
      國內(nèi)碳纖維普遍存在單線生產(chǎn)能力小、能耗高、生產(chǎn)效率、自動化程度低等問題。能耗和輔助材料消耗大，生產(chǎn)成本高，限制了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，導(dǎo)致主要的應(yīng)用領(lǐng)域集中在低端市場。
 
      2. 航空航天領(lǐng)域
      民用航空方面，我國國產(chǎn)大型客機中國商飛C919的機尾和側(cè)翼也采用了碳纖維復(fù)合材料，占整機質(zhì)量的12%，該型號客機目前訂單數(shù)量已超過400架。C919目前使用的是日本東麗的CFRP，但17年3月份的時候日本國會上提出《外匯法》修訂草案：在未經(jīng)許可的情況下，將碳纖維和半導(dǎo)體等技術(shù)銷售給外國企業(yè)的話，最高將處以10億日元（6000萬人民幣）的罰款。和俄羅斯合作的C929商飛中碳纖維復(fù)合材料的使用量預(yù)計可達到50%左右，
      軍用航空方面，我國中航沈飛公司研制生產(chǎn)的殲11B和11BS戰(zhàn)斗機已經(jīng)廣泛采用國產(chǎn)軍用碳纖維材料制成的垂直尾翼部件；直10和直19武裝直升機則大量使用由國產(chǎn)軍用碳纖維材料制作的機身框架結(jié)構(gòu)、直升機旋翼、機翼蒙皮和直升機尾翼部件。此外，軍用無人機也大量采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)以提升續(xù)航能力和可靠性，超大和超輕的碳纖維材料將成為無人機的主流耗材。 
      航天領(lǐng)域，我國的神舟一號到神舟九號飛船，其飛船推進分離系統(tǒng)的主承力部件由碳纖維復(fù)合材料制造。采用碳纖維復(fù)合材料可以大大減輕火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射重量，節(jié)省發(fā)射費用。碳纖維復(fù)合材料的技術(shù)進步和廣泛應(yīng)用將繼續(xù)推動航天技術(shù)的整體發(fā)展。
 
      3. 汽車領(lǐng)域
 
      我國國產(chǎn)的碳纖維新能源汽車起步較晚，奇瑞公司于2014年推出了插電式混合動力車艾瑞澤7，這款車的碳纖維車身由奇瑞和中國科學(xué)院共同研究打造，車身采用碳纖維復(fù)合材料，外殼重量減輕10%，油耗降低7%；車身總體減重達40%~60%。奇瑞稱這是中國第一臺車身主體由碳纖維復(fù)合材料構(gòu)成的車型。2015年艾澤瑞7的銷量達2.26萬，占當(dāng)年奇瑞總銷量的5.69%。2015年我國的新能源乘用車總銷量達到17.68萬輛，2016年1-8月的新能源汽車總銷量已經(jīng)接近18萬臺，保持著強勁的增長態(tài)勢，估計到2020年，新能源乘用車的銷量可能突破100萬臺。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模的高速擴張，碳纖維復(fù)合材料的汽車市場也有望實現(xiàn)爆發(fā)式增長。
 
      4. 體育休閑 
      從國內(nèi)碳纖維需要布局看，體育休閑范疇碳纖維的需要仍占有中國碳纖維需要的首位，但其年增加率呈降低趨勢，預(yù)示這個行業(yè)呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)，市場仍有巨大的增長空間。 
      傳統(tǒng)的體育用品大多選用木材及其復(fù)合材料制品。可是碳纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能比木材高得多，它的比強度和比模量分別是杉木的4倍和3倍，是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因而，它在體育用品方面得到了廣泛的使用。 
      碳纖維增強復(fù)合材料首要用在以下幾個方面：高爾夫球棒,釣魚竿,網(wǎng)球拍,羽毛球拍，賽車，滑雪板，車架等。此外，碳纖維增強復(fù)合材料在體育用品方面還能夠制作動力雪撬用的繃簧板、洋弓、箭、跳竿、冰球棒、游艇、賽艇、賽艇槳、帆船桅桿、摩托車零件、爬山用品以及滑翔機、人力飛機等。