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2019全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告(一)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-04-29  來(lái)源:賽奧碳纖維技術(shù)  瀏覽次數(shù):1643
核心提示:世界碳纖維發(fā)展簡(jiǎn)史 1959年日本大阪工業(yè)試驗(yàn)所(Osaka Technical Research Institute)的近藤昭男博士(Dr.Akio Shindo
        前言
 
       1.1 世界碳纖維發(fā)展簡(jiǎn)史
 
      1959年日本大阪工業(yè)試驗(yàn)所(Osaka Technical Research Institute)的近藤昭男博士(Dr.Akio Shindo)發(fā)明了PAN基碳纖維制備技術(shù),全球碳纖維產(chǎn)業(yè)整整發(fā)展了六十年。“讀史明智,鑒往知來(lái)”,讓我們一起來(lái)回顧歷史。
 
      1960年代的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的研發(fā)。主要以日本與英國(guó)為主導(dǎo),日本主要有大阪工業(yè)試驗(yàn)所、東海碳素公司(Tokai Electrode Mfg. Co.,Ltd.)和日本碳素公司Nippon Carbon co., Ltd.)(他們最早從近藤先生處獲得專利授權(quán))、東麗(1961開(kāi)始研究,之后繼承了東海碳素與日本碳素的近十年的研究成果,并在1970獲得近藤的專利授權(quán))、三菱、東邦等。英國(guó)主要有皇家航空研究所(RAE)、皇家原子能公司(AERA)、考陶爾茲(Courtaulds),羅爾斯-羅伊斯(Rolls-Royce)等;盡管杜邦公司在1942年就推出了腈綸商品,美國(guó)人還在與黏膠基較勁,其中美國(guó)聯(lián)碳公司(UCC)公司是代表, 因此美國(guó)的聚丙烯腈(PAN)基碳纖維發(fā)展晚于英國(guó)與日本。
 
        1970年代的特點(diǎn)是工程化技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用的開(kāi)拓。工程化能力實(shí)現(xiàn)了150噸/年,期間,英國(guó)、美國(guó)、日本技術(shù)合作頻繁。60年代末,英國(guó)羅爾斯-羅伊斯的太超前的發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目RB-211遇到重挫(后期基于這款發(fā)動(dòng)機(jī)形成了著名的瑞達(dá)系列),這其中包含了當(dāng)時(shí)碳纖維唯一的應(yīng)用機(jī)會(huì)——發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片。英國(guó)的碳纖維發(fā)展之路一下子被堵死,英國(guó)技術(shù)只能到美國(guó)發(fā)展。1972年,美國(guó)赫拉克勒斯(Hercules)獲得英國(guó)皇家航空研究所碳化技術(shù),原絲采用考陶爾茲。日本東麗、東邦、三菱也紛紛與美國(guó)相互轉(zhuǎn)讓技術(shù)。美國(guó)與日本在1972年分別用碳纖維制造了高爾夫球桿與釣魚(yú)竿,風(fēng)靡世界,終于在航空之外,為碳纖維工業(yè)嬰兒找到了應(yīng)用乳汁。
 
      1980年代的特點(diǎn)是工業(yè)化,產(chǎn)品系列化及應(yīng)用重大突破。單線產(chǎn)能達(dá)到千噸/年,東麗公司基本完成了現(xiàn)有絕大部分產(chǎn)品型號(hào),初期的T300,中期的T800、T1000,末期的M60J。1980年波音公司提出了商用飛機(jī)對(duì)碳纖維的要求,1982開(kāi)始采用T300應(yīng)用在B757、B767及航天飛機(jī)上。英國(guó)由于缺乏應(yīng)用的支撐,已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)讓技術(shù)為生,其中包括對(duì)北京化工學(xué)院及吉林化學(xué)公司的兩項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)讓,同時(shí)期,同樣的技術(shù)也賣給了印度、俄羅斯與巴西。美國(guó)由于日本、英國(guó)的技術(shù)相互轉(zhuǎn)讓,誕生了一個(gè)開(kāi)拓工業(yè)碳纖維的廠家,卓爾泰克(ZOLTEK),臺(tái)灣臺(tái)塑與美國(guó)Hitco公司進(jìn)行技術(shù)合作,開(kāi)始了中華民族第一個(gè)碳纖維工業(yè)化時(shí)代。
 
      1990年代的特點(diǎn)是并購(gòu)及爭(zhēng)搶市場(chǎng)份額。美國(guó)航空材料廠赫氏(Hexcel)并購(gòu)了美國(guó)赫拉克勒斯的碳纖維產(chǎn)業(yè)。美國(guó)石油巨頭阿莫科(AMOCO)整合了大部分美國(guó)的碳纖維資源,不光包括美國(guó)聯(lián)碳公司(歷史上唯一一家擁有黏膠+瀝青+聚丙烯腈基碳纖維),還有東邦與美國(guó)塞蘭尼斯(Celanese)公司合作的碳纖維資產(chǎn),這些資產(chǎn)歷經(jīng)轉(zhuǎn)手,在2001年成為了氰特(CYTEC);德國(guó)石墨巨頭西格里(SGL)在1997年收購(gòu)了英國(guó)考陶爾茲留下的RK carbon,至此,碳纖維的拓荒牛英國(guó)考陶爾茲退出歷史舞臺(tái)(后期被中國(guó)藍(lán)星收購(gòu)活躍了兩年)。
 
      2000年代的特點(diǎn)是世界很平靜(暗中準(zhǔn)備航空航天、風(fēng)電、汽車的大應(yīng)用)。世界上發(fā)生幾起延續(xù)90年代的并購(gòu)事件,除了氰特,西格里從高爾夫球桿廠阿爾笛拉(ALDILA)收購(gòu)了合資碳纖維的股份,東邦收購(gòu)了美國(guó)福塔菲爾(Fortafil)碳纖維,立足美國(guó)。2007年卓爾泰克與風(fēng)電巨頭維斯塔斯(VESTAS)建立合作,將碳纖維用于風(fēng)電。中國(guó)開(kāi)啟了狂飆猛進(jìn)的碳纖維投資熱潮,除了中國(guó)大陸,韓國(guó)、俄羅斯、土耳其、臺(tái)灣等地區(qū)也有不少新進(jìn)入者,其中依然生存的有韓國(guó)曉星,土耳其DOWAKSA。
 
       2010年代的主要特點(diǎn)是應(yīng)用的急劇擴(kuò)大及產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步整合。首先是號(hào)稱碳飛機(jī)的B787 與A350分別在2011年和2014年完成首架交付,航空航天級(jí)碳纖維需求迅猛增加。2010年,寶馬與西格里合資在美國(guó)建設(shè)總產(chǎn)能9,000噸/年的碳纖維工廠,試圖將電動(dòng)汽車徹底輕量化并控制材料源頭。(2017年8月,西格里確認(rèn)收購(gòu)寶馬在汽車碳纖維合資企業(yè)的股份,寶馬退出碳纖維產(chǎn)業(yè));由于拉擠板成功應(yīng)用于葉片梁帽,風(fēng)電巨頭維斯塔斯對(duì)碳纖維需求空前增長(zhǎng),碳纖維產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,加劇了整合,標(biāo)志性的事件是2014年底,東麗收購(gòu)了卓爾泰克。國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)大浪淘沙,強(qiáng)者愈強(qiáng)。
 
       總結(jié)世界碳纖維60年的發(fā)展歷史:既有近藤昭男、威廉姆·瓦特等依然閃耀的科學(xué)大師;也有在其中沉沙折戟的眾多著名公司,如日本東海、日本碳素、旭化成;英國(guó)皇家原子能公司、考陶爾茲、羅爾斯-羅伊斯,BP公司;美國(guó)聯(lián)碳、阿莫科、塞蘭尼斯,德國(guó)巴斯夫(BASF);更有歷經(jīng)風(fēng)浪、依然傲立潮頭的如東麗、東邦、三菱等公司。
 
       總結(jié)成功公司的特點(diǎn):用30年時(shí)間踏實(shí)完成實(shí)驗(yàn)線-工程線-工業(yè)化的道路,注重產(chǎn)業(yè)鏈與應(yīng)用生態(tài)的開(kāi)發(fā)。
 
       1.2.中國(guó)碳纖維發(fā)展簡(jiǎn)史
 
       我們對(duì)中國(guó)碳纖維歷史做個(gè)簡(jiǎn)單介紹,對(duì)比世界碳纖維的60年發(fā)展,我們是57年歷史。
 
      1960年代研究起步:最早是1962年中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所成立以李仍元先生為組長(zhǎng)的“聚丙烯腈基碳纖維的研制”課題組,開(kāi)展基礎(chǔ)研究,同期還有沈陽(yáng)金屬研究所張名大先生。
 
      1970年代的特點(diǎn)是舉國(guó)體制。1970年代初,中科院化學(xué)所為了滿足國(guó)家國(guó)防需要,組建了高分子復(fù)合材料物理研究室(九室,主任:吳人潔),重點(diǎn)研究“碳纖維連續(xù)化制備”和“縮短碳纖維制備周期研究”并取得“四氯化錫”催化等成果;上海合成纖維研究所于1970年代初,開(kāi)展硫氰酸鈉法丙烯腈原絲研究;1972年,化工部吉林化工研究院開(kāi)展硝酸法研制碳纖維PAN原絲,并在年產(chǎn)3噸裝置上取得硝酸一步法制取原絲,供山西燃化所(今煤化所)和長(zhǎng)春應(yīng)化所研究碳纖維。山西燃化所用間接預(yù)氧化和碳化做研究,并開(kāi)展連續(xù)預(yù)氧化和碳化試驗(yàn)。1975年上海合纖所提供給冶金部上海碳素廠2噸原絲研制碳纖維。1975年,11月13~24日在北京,由當(dāng)時(shí)的國(guó)防科委主任張愛(ài)萍親自主持召開(kāi)了一次專題會(huì)議,部署國(guó)內(nèi)碳纖維研究工作,由國(guó)家計(jì)委安排500萬(wàn)元資金做啟動(dòng)費(fèi),制定了10年發(fā)展規(guī)劃,組織了原絲、碳化、結(jié)構(gòu)材料、防熱材料、測(cè)試檢驗(yàn)技術(shù)5個(gè)“攻關(guān)組” ,安排20多家研究和企業(yè)單位參加,如由吉林化學(xué)工業(yè)公司研究院、吉林遼源石油化工廠、蘭州化學(xué)工業(yè)公司化纖廠、上海合成纖維研究所采用不同溶劑路線研發(fā)聚丙烯腈(PAN)原絲;上海合成纖維研究所、吉林、上海、蘭州、撫順4家碳素廠、山西煤化所、中科院化學(xué)所等負(fù)責(zé)碳化技術(shù)研究;另外還安排了織物和材料應(yīng)用研究。1978年,國(guó)家科委恢復(fù),碳纖維轉(zhuǎn)由科委為主管理,從1975至1981年底,中央各部委共投入到承擔(dān)碳纖維原絲、碳纖維制品等的民用研制的資金約2,600多萬(wàn)元,共建設(shè)廠房、試驗(yàn)室20,000多平方米。建成PAN原絲試制動(dòng)力約50噸/年,碳纖維長(zhǎng)絲的試制能力1.5~2.0噸/年。
 
      1980年代的主格調(diào)是引進(jìn)。1984-1985年,國(guó)家科委鼓勵(lì)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),承諾將給予資金支持。1984年,冶金部支持上海碳素廠試圖引進(jìn)美國(guó)Hitco碳化設(shè)備,最終被美國(guó)國(guó)防部否決。1986,吉林化學(xué)工業(yè)公司經(jīng)過(guò)調(diào)研、詢價(jià),世界各知名碳纖維公司均囿于“巴黎統(tǒng)籌條約” 限制,不轉(zhuǎn)讓技術(shù)、不出售設(shè)備,只有英國(guó)RK公司同意出售大絲束預(yù)氧化爐和碳化爐,經(jīng)過(guò)談判、考察,最終以450萬(wàn)美元購(gòu)買了生產(chǎn)能力為100噸(12K) /年碳化設(shè)備及相應(yīng)測(cè)試儀器,按當(dāng)時(shí)匯率折合2,731萬(wàn)元。1990年經(jīng)多次試車,預(yù)氧化爐尚可,碳化爐始終開(kāi)不起來(lái)。聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)和聯(lián)合國(guó)工發(fā)組織(UNIDO)批準(zhǔn)在北京設(shè)置 “碳纖維及其復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用”項(xiàng)目,由北京化工學(xué)院和北京航空材料研究所共同承擔(dān),總經(jīng)費(fèi)共250萬(wàn)美元;北京化工學(xué)院經(jīng)調(diào)研,同樣除英國(guó)RK公司外,沒(méi)有廠家愿意出售,最后由北京化工學(xué)院提供工藝參數(shù),委托英國(guó)RK公司加工制造一套10噸級(jí)(12K)預(yù)氧化、碳化中試線,加工費(fèi)56萬(wàn)美元。項(xiàng)目歷經(jīng)磨難,幾次因“可能有用于軍事”而險(xiǎn)些遭到封殺,原定3年完成的項(xiàng)目拖了7年,1993年6月才勉強(qiáng)“驗(yàn)收”,之后運(yùn)行效率不高。
 
       1990年代的特點(diǎn)是停滯。只有吉化公司、吉林碳素廠和北京化工學(xué)院還在 “慘淡經(jīng)營(yíng)” ,維持小批量供貨,其他研發(fā)單位基本退出了這一領(lǐng)域,吉林化工研究院硝酸一步法到1998年終止生產(chǎn)。
 
      2000年代的特點(diǎn)是“大干快上”建設(shè)碳纖維熱潮。歐美的禁運(yùn),導(dǎo)致市場(chǎng)上T300-3K的價(jià)格漲到8000元/公斤且有價(jià)無(wú)市,嚴(yán)重影響軍機(jī)的生產(chǎn)。師昌緒先生給江澤民主席寫了 “關(guān)于加速開(kāi)發(fā)高性能碳纖維的請(qǐng)示報(bào)告”。“江辦” 將報(bào)告批轉(zhuǎn)到國(guó)家計(jì)委和科技部等部門,產(chǎn)生較大影響,對(duì)以后的經(jīng)費(fèi)落實(shí)起到了決定性影響??萍疾繘Q定設(shè)立碳纖維專項(xiàng),組成了專家小組,由中科院化學(xué)所副所長(zhǎng)徐堅(jiān)任組長(zhǎng),北京化工大學(xué)徐樑華任副組長(zhǎng)。把碳纖維列入863計(jì)劃新材料領(lǐng)域,2002年,安徽華皖集團(tuán)從英國(guó)引進(jìn)AMEC(DR.ROSE)的PAN和CF技術(shù)和設(shè)備,碳化能力200噸/年。之后我們所有的碳纖維研究機(jī)構(gòu),如吉林化學(xué)(后中石油吉化公司)、北京化工大學(xué)、中科院山西煤化所、山東大學(xué)、東華大學(xué)等一批科技機(jī)構(gòu),迅速成為工業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)讓者,整個(gè)2000這十年,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),上碳纖維項(xiàng)目的超過(guò)40家,投資規(guī)模超過(guò)300億元人民幣,全世界的設(shè)備制造廠迎來(lái)了中國(guó)盛宴。
 
      2010年代的特點(diǎn)是反思“狂飆猛進(jìn)”和“優(yōu)勝劣汰”。2012年,筆者與申屠年先生合作發(fā)表了《對(duì)中國(guó)碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀的反思》,同年的香山會(huì)議上做報(bào)告,得到行業(yè)及政府主管部門的廣泛認(rèn)同與共鳴。從產(chǎn)業(yè)角度,燒錢開(kāi)始讓人心慌與絕望,出現(xiàn)了很多“爛尾樓”與“僵尸企業(yè)”。同時(shí),認(rèn)真積累技術(shù)、踏實(shí)工作的企業(yè)迎來(lái)了春天:光威集團(tuán)與中簡(jiǎn)成功上市,中復(fù)神鷹扭虧為盈,吉林化纖成為國(guó)內(nèi)原絲龍頭,中石化上海石化大展宏圖。整個(gè)中國(guó)碳纖維企業(yè)從高峰時(shí)超過(guò)40家變成今天的十余家企業(yè),市場(chǎng)的優(yōu)勝劣汰的力量是巨大的。
 
       上述的中國(guó)歷史素材,均摘抄于國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料專家如李克健、羅益峰、陳紹杰、徐堅(jiān)等老師的文章,在此一并致謝!我們呼吁同行重視歷史的記錄,復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展需要很長(zhǎng)的時(shí)間,技術(shù)需要傳承,文化與歷史也需要。人人均可成為歷史的記錄者,我們賽奧碳纖維愿意為全國(guó)同行提供協(xié)助與支持,發(fā)表、整理與保存這些歷史資料。
 
       1.3.國(guó)外與中國(guó)發(fā)展史的比較
 
       對(duì)比世界與中國(guó)的60年,我們能得到什么呢?總體印象,如同碳纖維老前輩中科院化學(xué)所原副所長(zhǎng)吳人潔先生曾說(shuō)過(guò):我們就像一個(gè)剛醒來(lái)的人,打哈欠,伸懶腰,總也起不來(lái)床。這種“起不來(lái)床”的感覺(jué),至今猶存。70年代的舉國(guó)體制模式旨在解決軍品問(wèn)題時(shí),國(guó)際上主流是在做工程化;80年代的引進(jìn)模式時(shí),國(guó)際上在做工業(yè)化與商業(yè)化;90年代我們進(jìn)入最困難時(shí)期時(shí),國(guó)際在并購(gòu)與資源重整;2000年代,我們狂飆猛進(jìn)時(shí),國(guó)際巨頭貌似平靜,實(shí)則準(zhǔn)備碳飛機(jī)、碳汽車及碳葉片的巨大應(yīng)用;2010年代,我們?cè)诜此?、在?yōu)勝劣汰,而國(guó)際在收獲大應(yīng)用帶來(lái)的大收益與大發(fā)展。對(duì)照歷史之下,其實(shí)我并未太遺憾,畢竟我們60、70、80年代的工業(yè)技術(shù)、企業(yè)化的水平與世界同期差距甚大,90年代的主格調(diào)是“下海經(jīng)商”,肉吃得容易,誰(shuí)還會(huì)去啃“硬骨頭”?
 
       如果要講遺憾,就是2000年代后,實(shí)驗(yàn)室技術(shù)簡(jiǎn)單放大,直接躍進(jìn)工業(yè)化,缺少的工程化技術(shù)開(kāi)發(fā),在企業(yè)的工業(yè)裝置上燒錢來(lái)做;技術(shù)無(wú)特色,落后技術(shù)重復(fù)建設(shè)。這其中,提供技術(shù)方盲目自信,對(duì)工程與工業(yè)缺乏基本的敬畏,企業(yè)家利用小農(nóng)經(jīng)濟(jì)(或簡(jiǎn)單制造型經(jīng)濟(jì))獲得的成功經(jīng)驗(yàn)用于碳纖維,對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品技術(shù)缺乏思想與戰(zhàn)略;社會(huì)對(duì)高科技招牌行騙缺乏辨別能力,尤其地方政府主導(dǎo)的項(xiàng)目多次被騙,浪費(fèi)了大量的社會(huì)資源。這充分反映了整個(gè)社會(huì)“好大喜功,急功近利”的心態(tài)。當(dāng)然,我們也可以說(shuō),這是中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入工業(yè)文明階段必然要交的學(xué)費(fèi)。
 
       從社會(huì)的層面,國(guó)際上,二戰(zhàn)之后,大家均在大力發(fā)展科技強(qiáng)國(guó),產(chǎn)業(yè)的社會(huì)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,英美日本之間的國(guó)際合作非常頻繁,70年代,美國(guó)人創(chuàng)造的碳纖維高爾夫球桿,網(wǎng)球拍,啟發(fā)了日本成為當(dāng)時(shí)的碳纖維體育器材的強(qiáng)國(guó),有效地支撐了產(chǎn)業(yè)的嬰兒成長(zhǎng)期;80年代,美國(guó)波音公司掀起了航空碳纖維的應(yīng)用,又幫助碳纖維產(chǎn)業(yè)順利完成了兒童期;同期,日本所有碳纖維企業(yè)均與美國(guó)公司相互轉(zhuǎn)讓碳纖維生產(chǎn)技術(shù),幫助了美國(guó)碳纖維的成長(zhǎng)。這說(shuō)明,一個(gè)先進(jìn)的材料的誕生與成長(zhǎng),需要全球高端應(yīng)用的哺育的產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)。
 
       而我們的60-70年代,政治運(yùn)動(dòng)頻繁,最初開(kāi)始研究碳纖維的李仍元老師據(jù)說(shuō)也受到文革的影響,分別轉(zhuǎn)戰(zhàn)吉林遼源石油化工廠、中國(guó)紡織大學(xué),安徽大學(xué)(80年代)堅(jiān)持碳纖維研究;張愛(ài)萍將軍主持的7511會(huì)議及之后的全國(guó)碳纖維大會(huì)戰(zhàn),算是一個(gè)亮點(diǎn)與高峰。改革開(kāi)放的80、90年代,技術(shù)引進(jìn)是政策主格調(diào),但受制于“巴黎統(tǒng)籌條約”限制,只能引進(jìn)世界三流技術(shù);而同期,以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主,軍工企業(yè)一片蕭條,沒(méi)有60-70年代重視軍工的政策環(huán)境,嚴(yán)重缺乏應(yīng)用動(dòng)力。90年代末到2000年代,以臺(tái)資為代表的碳纖維體育器材進(jìn)入大陸地區(qū),大陸的體育器材中玻璃纖維向碳纖維轉(zhuǎn)移,這形成了新的發(fā)展動(dòng)力。2005年后,軍工企業(yè)逐步得到重視,對(duì)碳纖維的需求開(kāi)始觸發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。平穩(wěn)的政治經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)特定產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。從60年代到今天,我們的碳纖維產(chǎn)業(yè)的主體是在國(guó)內(nèi)打轉(zhuǎn),還沒(méi)有融入國(guó)際高端產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)圈。近幾年,光威及澳盛的碳梁產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈,這是個(gè)非常欣慰的進(jìn)步!
 
       全球化的今天,嚴(yán)格意義的“自主創(chuàng)新”是不客觀與不現(xiàn)實(shí)的,更多地是在人類成果基礎(chǔ)上的集成創(chuàng)新或再創(chuàng)新。我們需要解決“短板”與“卡脖子”難題,練好技術(shù)內(nèi)功,目的不是自給自足、自我封閉、與世界為敵。用更強(qiáng)的能力融入世界高端產(chǎn)業(yè)鏈及生態(tài),是碳纖維企業(yè)發(fā)展壯大的必然之路。
 
       1.4.全球碳纖維歷史里程碑
 
       下一頁(yè),我們對(duì)碳纖維發(fā)展中的發(fā)現(xiàn)及技術(shù)發(fā)明、重大應(yīng)用突破以及產(chǎn)業(yè)政策選為里程碑事件。旨在讓大眾對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立清晰的歷史觀。偉大有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn),其中之一是為世界工業(yè)文明做出里程碑意義的重大貢獻(xiàn),我想這應(yīng)是當(dāng)代中國(guó)碳纖維同仁的奮斗目標(biāo)之一。
 
       特別鳴謝
 
       感謝碳纖維全行業(yè)的參與企業(yè)的高度關(guān)注與支持,大家對(duì)我們的數(shù)據(jù)與結(jié)論均作出了非凡的貢獻(xiàn);感謝中國(guó)中服白雪垠先生和陳宇航先生多年來(lái)不懈的支持;感謝中國(guó)化纖協(xié)會(huì)各位領(lǐng)導(dǎo)的支持;感謝中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)前董事長(zhǎng)張定金先生等一批業(yè)界同仁無(wú)私分享行業(yè)信息與思想。
 
       2.全球碳纖維市場(chǎng)
 
       2.1. 全球碳纖維市場(chǎng)需求-年份
      2019年的全球碳纖維需求數(shù)據(jù),是根據(jù)國(guó)際上公認(rèn)的增長(zhǎng)率12%這個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算而來(lái)的,總需求量為103,700噸,這其中,中國(guó)的需求數(shù)據(jù)37,840噸是精準(zhǔn)的,占了36.4%。假如國(guó)際需求量數(shù)字太小,中國(guó)的占比就會(huì)更大,這顯然有悖于常識(shí)。畢竟我們很清楚,歐美日本是碳纖維需求的大國(guó)。
 
      2019年的全球市場(chǎng),除了如航空航天、體育器材、汽車、建筑補(bǔ)強(qiáng)、模塑混配等經(jīng)典分市場(chǎng)的穩(wěn)步發(fā)展之外,風(fēng)電、壓力容器市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速,這是驅(qū)動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)的重要引擎。另外,各大碳纖維公司均看好單通道飛機(jī)平臺(tái)大量采用碳纖維的前景。這些均為市場(chǎng)注入了強(qiáng)大的活力。
 
      2019年,全球碳纖維經(jīng)歷了60年的努力,把碳纖維的需求第一次做到10萬(wàn)噸以上。這是碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜性決定的。當(dāng)絕大部分核心技術(shù)被人類掌握之后,下一個(gè)10萬(wàn)噸的增長(zhǎng),時(shí)間會(huì)急劇縮短,我們預(yù)測(cè)2025年就會(huì)進(jìn)入20萬(wàn)噸,2030年會(huì)進(jìn)入40-50萬(wàn)噸。
2.2. 全球碳纖維市場(chǎng)需求-應(yīng)用(千噸)
 
總量:103,700噸
       總體來(lái)講,絕大部分分市場(chǎng),均是基于2018年基礎(chǔ),增長(zhǎng)率為12%左右的增長(zhǎng):
 
       航空航天(包含軍工):2019的數(shù)據(jù)比去年增加12%,主要是波音787及空客350的產(chǎn)能的增加。
 
       風(fēng)電葉片:風(fēng)電市場(chǎng)的碳纖維需求強(qiáng)勁,對(duì)比2018年增長(zhǎng)了16%,主要依賴于風(fēng)電巨頭VESTAS強(qiáng)勢(shì)驅(qū)動(dòng),其他風(fēng)電廠家對(duì)需求的牽引還不明顯。
 
       體育休閑:每年按照4-5%的中速穩(wěn)定增長(zhǎng)。
 
2.3. 全球碳纖維市場(chǎng)需求-應(yīng)用(美元)
 
總量:2,870百萬(wàn)美元
       全球碳纖維的銷售金額為28.7億美元,比2018年25.71億美元增長(zhǎng)了11.6%,銷售金額的增長(zhǎng)并未與銷售額的增長(zhǎng)完全對(duì)應(yīng)。主要原因是風(fēng)電市場(chǎng)的對(duì)碳纖維數(shù)量雖然大,但由于單價(jià)較低,對(duì)總體金額貢獻(xiàn)不顯著。
 
 
2.4. 全球碳纖維市場(chǎng)需求-產(chǎn)品(千噸)
 
總量:103,700噸
       模量的定義:
       標(biāo)準(zhǔn)模量是指拉伸模量為230-265GPa
       中等模量是指拉伸模量為270-315GPa
       高模量是指拉伸模量超過(guò)315GPa
 
       小絲束Small Tow(或常規(guī)絲束Regular Tow)1-24K(含)
       大絲束Heavy Tow:大于等于48K
       巨絲束Giant Tow:大于100K
 
       今年,我們希望引入巨絲束的概念。巨絲束并非新產(chǎn)品,這是目前腈綸的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),另外,也是國(guó)際主流預(yù)氧絲的主要原料,更是諸多功能性碳纖維材料的首選,比如碳紙、碳?xì)帧⑻继紡?fù)合材料的預(yù)制體等。
 
       巨絲束能否加入大絲束市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)?這是完全可能的,從原絲角度,它可以借助腈綸行業(yè)近百年積累的工業(yè)基礎(chǔ)與成本優(yōu)勢(shì),原絲與腈綸生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)良好的互動(dòng)與互補(bǔ)。從碳化角度:必須從技術(shù)上解決巨絲束在碳化線的邊際效益問(wèn)題,比如超長(zhǎng)的預(yù)氧化時(shí)間、低溫爐排廢等問(wèn)題,這不是一個(gè)“靈機(jī)一動(dòng)”的概念,是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)體系。
 
        有人擔(dān)心巨絲束后續(xù)成型工藝,這是思維局限在經(jīng)典的小絲束成型工藝之中了。只要有高性價(jià)比的巨絲束碳纖維批量供應(yīng),產(chǎn)業(yè)鏈及應(yīng)用就會(huì)很快開(kāi)發(fā)出多種多樣的成型工藝。
 
 
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