風電應用急劇增長致使成為碳纖維大需求方

聚丙烯腈(PAN)基碳纖維的市場結構正在發生劇烈變化,隨著風力發電行業的需求激增,逐漸吞噬了現有碳纖維供應的能力。
  
碳纖維用于風力發電行業主要是因為其可以實現渦輪葉片更輕和更堅固,但這種材料也越來越多地被用于導電領域的應用,如碳纖維有助于促進冰雪的解凍,以及可以作為避雷針來使用。僅非刀片使用量現在每年就達幾百噸。
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根據PAN基碳纖維制造商——日本東麗Toray Industries Inc估計,去年碳纖維市場增長了14%,達到93300噸。即使在2020年出現了新冠疫情大流行,但下半年的出貨量仍有所回升,全年數據為81600噸,比2019年增長3%。盡管COVID-19通過降低航空領域的需求(主要客戶)而蒙上了一個長長的陰影,但市場卻被工業應用領域所支撐,去年下半年需求開始反彈。
  
顯著的增長是風力發電機組葉片碳纖維,需求從2019年的26000噸上升到去年的43000噸。隨著風力發電設施規模的擴大,碳纖維正在被用于諸如spar caps翼梁帽等元件中,以防止葉片在自身重量下屈曲。
  
盡管工業應用通常占碳纖維使用量的60-70%,但這一數字在2021年增長到80%。而這些應用也包括在壓力容器、土木工程和建筑、化合物、賽車和豪華車等領域的使用,但風電應用的份額激增明顯。
  
據統計,2021年新增風電容量約88GW,其中一半來源于市場。通常,用于風電葉片的材料是由玻璃纖維增強塑料(GFRP)制成,碳纖維主要在西方獲得使用。但是,隨著西方風力發電廠在建造工廠,導致成為大的碳纖維需求來源,隨后在亞洲部署碳纖維的舉措將升級。
  
雖然預計2022年新增風力發電量將降至80GW,但預計在此后幾年內,這一數字將再次增加到100GW。一般估計,需要1噸碳纖維才能制造足夠的風力機葉片來產生1MW的功率,這也就意味著,在一臺上大的15MW級渦輪上,每臺渦輪的三個葉片都需要5噸。在目前的供需平衡特別緊張的情況下,生產商正設法將原材料和燃料價格上漲轉嫁給他們。
  
然而,該領域的有關擔憂也在浮現。由于中美緊張局勢加劇,預計碳纖維出口將受到越來越嚴格的監管,正計劃大幅提高國內產能。日本制造商渴望保住其大份額,一直緊跟市場變化,引領技術潮流。但是,如果來自的龐大市場的制造商能夠占領大部分份額,他們將從日本競爭對手手中搶占市場份額。(參考來源:Japan Chemical Daily)作者:錢鑫博士