2016全球碳纖維復合材料市場報告(三)
6.碳纖維復合材料市場
6.1.樹脂基碳纖維復合材料需求-年份

樹脂基碳纖維復合材料的需求量,根據纖維在復材中65%的比例計算的,建立一個規模概念。
6.2.樹脂基碳纖維復合材料需求-應用(千噸)
總量:117.7千噸


如何估算各個應用領域的復合材料的成本,我們建立了一個基本的思路,估算碳纖維在復合材料制件中的價值比。這個是工業領域比較常用的大致的判斷成本的方法,對于普通機械行業,我們習慣講“料半工半”,來估算一個普通機械零件的成本。
對于航空航天,大家已經熟悉,后續工藝制造成型成本是原材料成本的4-5倍,所以在航空復合材料零件中,纖維的價值占比并不大;纖維一般占原材料重量的65% (其他35%是樹脂基體材料)。
本表的對工業領域的現有纖維/復材價值比,可能會導致一些誤會, 15美元/公斤的碳纖維,怎么可能做出15美元/公斤的復材,由于65%的纖維含量,纖維的成本是9.75美元,剩余的5.25美元就要包括樹脂與加工成本。
我們認為:對于工業復合材料制造技術,如果簡單沿用航空航天的經典工藝,是沒有出路的,市場不可能同時接受昂貴的纖維加更昂貴的制造工藝,低成本復合材料工藝必然是趨勢。也不能把復合材料簡單化,只看到制造工藝原理,就以為掌握了復合材料,航空航天多年積累的復合材料系統化技術,是需要認真繼承與發揚的。
6.4.樹脂基碳纖維復合材料需求-應用(10億美元)
總金額:110.4億美元

這是我們次根據對各個應用分市場的復合材料的成本,而估算的CFRP的銷售收入在各應用的分配比。有些數據可能存在估計不準確的地方,今后會逐步調整,更加接近現實。
航空航天用碳纖維本身價值高,同時在復合材料中的價值占比小,這導致航空航天消費了絕大部分碳纖維復合材料的銷售收入。
航空航天,尤其是商業大飛機,無疑是給碳纖維及其產業鏈提供了豐富的養分。衷心希望商飛的事業能蓬勃發展,帶動和滋養國產碳纖維及其復合材料的健康發展。
風電葉片的碳纖維消耗噸數已經大于航空航天市場,然而,復合材料的附加值僅有航空航天的6%。當然,風電葉片的拉擠板材到灌注工藝,也是與航空航天投資巨大、體系復雜的復合材料體系不可比擬。
汽車復材有著與風電葉片類似的低成本復合材料的要求,還需要大批量、自動化的制造工藝,品質一致性要求也相當高,這個市場在挑戰碳纖維復合材料的極限,是行業的珠穆朗瑪峰!需要復合材料有革命性的技術創新。
6.5.樹脂基碳纖維復合材料需求-區域(10億美元)
總金額:110.4億美元

美國有波音及軍用航空航天,歐洲有空客、汽車、風電產業,使得這兩個區域占據了國際市場巨大部門的復合材料銷售收入。
日本盡管在碳纖維領域執之牛耳,歐美的復合材料中均有大量的日系碳纖維,然而在復合材料及應用方面,日本與歐美的劣勢還是比較明顯的。
日本三菱重工、川崎重工等企業投入巨資,承接了波音公司的復合材料大部件的生產,極大地充實了其復合材料的制造能力與應用能力。
日資碳纖維企業在海外并購復合材料及應用企業,比如東邦公司收購美國做SMC汽車復材的CSP, 三菱收購了用FORGED COMPOSITE制造汽車復材零件的Gemini——通過這個方式,日系廠家擴展了他們的復合材料及應用能力。
6.6.樹脂基碳纖維復合材料需求-制造工藝
總量:117.7千噸

預浸鋪放廣泛應用航空航天及體育器材領域,依然是當今的主要工藝。
拉擠工藝,由于風電葉片梁帽的工藝創新,有很大幅度的增長。纏繞工藝依然是回轉零件的佳選擇。
混配模成型,主要是指非連續形態的工藝,主要包括短切碳纖維增強塑料,日益興旺的碳纖維片狀模塑料(SMC)及其變種形態,如蘭博基尼推廣的“Forged Composite”。
RTM 成為主流工藝的推動者是寶馬公司的HP-RTM,這套工藝解決了高生產節拍的汽車需求,然而成本上還強差人意。
濕層合工藝,主要包括濕法模壓,真空灌注等工藝,其特點是:在樹脂濕潤纖維的同時,完成復材形狀的完成。浸潤與層合成型是纖維復合材料必要的步驟,兩個步驟的有機結合是工藝創新的方向之一。
6.7.碳纖維復合材料需求-不同基體(10億美元)
總額:213.4億美元

本圖表借鑒了CCeV的2015年的統計數據,樹脂基復合材料是自行計算的數據。
對于熱固性與熱塑性復合材料的需求,CCeV 2015年的比率為77%:23%,從我們的信息研究,我們認為合理的比例應該在85%:15%。主要依據是,即使在航空領域,熱塑性復合材料的應用也是非常有限的,還不能實現與熱固性材料:15%:85%的分配,大的熱塑性材料是短切碳纖維增強塑料,LFT等非連續纖維,東邦公司的Sereebo,在碳纖維消費總量上也不到6%。
本統計表中的其他復合材料的數據僅僅是一個估計,主要目的是提醒碳纖維復合材料的多種基體。
碳基復合材料,陶瓷基復合材料,除了在飛機領域的經典應用,正在擴展到高鐵、汽車等領域,大批量應用的主要障礙是預制體及氣相沉積技術的高成本。










































