中國碳纖維材料行業(yè)發(fā)展分析及行業(yè)未來趨勢預測

• 黃文玉 2022年11月30日 來源：中研報告 百度百科 1060 67
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碳纖維 (CF或者石墨纖維)是直徑約為5-10微米的纖維，主要由碳原子組成?？煞譃镻AN基，瀝青基，粘膠基碳纖維，PAN基是當今世界碳纖維發(fā)展的主流，占碳纖維市場的90%以上。

一、碳纖維材料的概念

碳纖維 (CF或者石墨纖維)是直徑約為5-10微米的纖維，主要由碳原子組成?？煞譃镻AN基，瀝青基，粘膠基碳纖維，PAN基是當今世界碳纖維發(fā)展的主流，占碳纖維市場的90%以上。碳纖維的主要產(chǎn)品有聚丙烯腈基，瀝青基及黏膠基3大類，每一類產(chǎn)品又因原纖維種類、工藝及最終碳纖維性能等不同，又分成許多品種?！疤祭w維”一詞實際上是多種碳纖維的總稱，因此分類及命名就十分重要。

碳纖維是由有機纖維經(jīng)碳化和石墨化處理而得到的微晶石墨材料，碳纖維具有輕質(zhì)、高強、耐高溫、耐疲勞、抗腐蝕、導熱和導電等特性，是一種力學性能優(yōu)異的新材料。碳纖維除了應(yīng)用在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域外，還可用在文體用品、紡織機械、醫(yī)療器械生物工程和運輸車輛等方面。目前，碳纖維材料在高速列車上的應(yīng)用還有一定的局限性，大多數(shù)產(chǎn)品仍處于研究開發(fā)階段，僅部分產(chǎn)品得到實際應(yīng)用，因此，應(yīng)用前景非常廣泛。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國碳纖維材料行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略預測報告》顯示：

在中國碳纖維行業(yè)發(fā)展過程中，國家給予了大力支持，極大地促進了碳纖維行業(yè)發(fā)展。企業(yè)和投資機構(gòu)也紛紛看好碳纖維行業(yè)的發(fā)展前景，各路資本的大量涌入，為碳纖維行業(yè)帶來了刺激效應(yīng)，使其呈現(xiàn)出前所未有的新熱點和新動態(tài)。同時，碳纖維行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，其并購需求和活躍度也十分明顯。2020年國內(nèi)碳纖維的需求達33000噸，國內(nèi)對應(yīng)碳纖維材料市場規(guī)模增長至727億元。

我國在陶瓷基復合材料研究方面起步相對較晚。近年來通過國家項目的支持，目前國內(nèi)相關(guān)高校和研究單位在陶瓷基復合材料的研究取得了較大的突破。但是目前陶瓷基復合材料的應(yīng)用還主要集中在軍工、航天領(lǐng)域，在其他民用領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模還相對有限。

接下來一段時期內(nèi)，陶瓷基復合材料行業(yè)的發(fā)展方向?qū)⒅饕蜍娹D(zhuǎn)民發(fā)展，軍轉(zhuǎn)民的過程是行業(yè)發(fā)展規(guī)模迅速膨脹的階段。碳纖維復合材料作為新材料產(chǎn)業(yè)中的新興領(lǐng)域，是國家“十三五”計劃重點支持的項目。近年來，碳纖維復合材料備受市場青睞，新產(chǎn)品的研發(fā)也也是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重點攻關(guān)項目。

二、碳纖維材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

在高鐵制造對碳纖維表現(xiàn)出明顯需求態(tài)勢時，不少碳纖維加工制造企業(yè)也及時瞄準了高鐵這一市場，主動對接產(chǎn)業(yè)。碳纖維原絲是在2000-3000攝氏度的高溫中預氧化、碳化而成的，能夠耐高溫上千攝氏度。但是在具體的應(yīng)用中，碳纖維原絲主要是以碳纖維復合材料的形式出現(xiàn)的，因此，必須使該復合材料在發(fā)揮原絲優(yōu)異性能的同時，還兼具其它方面的特性，以達到高鐵環(huán)保、安全等方面的高標準。

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已規(guī)劃及在建的碳纖維產(chǎn)能共計14.07萬噸/年，數(shù)量十分可觀，且產(chǎn)能利用率穩(wěn)步提升，預計未來我國碳纖維供需緊張的格局將逐漸緩和。資料顯示，截止2020年，我國碳纖維總需求量中對于國產(chǎn)碳纖維的占比從4.8%提高到當前的37.8%，相比2019年的31.7%，增長率達53.8%，國產(chǎn)替代趨勢明顯。2020年，國內(nèi)碳纖維需求量達4.88萬噸，同比增長達29%，高于全球平均水平。預計到2025年，國內(nèi)碳纖維總需求將接近14.95萬噸，國產(chǎn)碳纖維的市場占比也將逐漸提高。

目前，全球碳纖維及其復合材料已在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，包括航空航天、風電葉片、體育休閑、壓力容器、碳/碳復合材料、交通建設(shè)等領(lǐng)域。碳纖維需求量前三的下游應(yīng)用領(lǐng)域分別為風電葉片、航空航天及體育休閑領(lǐng)域，分別占總需求的29%，15%和14%。在中國碳纖維行業(yè)發(fā)展過程中，國家給予了大力支持，極大地促進了碳纖維行業(yè)發(fā)展。企業(yè)和投資機構(gòu)也紛紛看好碳纖維行業(yè)的發(fā)展前景，各路資本的大量涌入，為碳纖維行業(yè)帶來了刺激效應(yīng)，使其呈現(xiàn)出前所未有的新熱點和新動態(tài)。同時，碳纖維行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，其并購需求和活躍度也十分明顯。

當前，中國的高鐵建設(shè)正處于繁榮時期，通過多年的努力和積淀，中國已全面掌握高速鐵路的核心技術(shù)，行業(yè)總體水平已躋身于世界先進行列。交錯密布的軌道上，高鐵風馳電掣般的“中國速度”代表著“中國制造”已經(jīng)走在自主知識產(chǎn)權(quán)引導發(fā)展的道路上。在此過程中，碳纖維新材料的運用不僅推動著高速列車行駛的輕量化，也將帶動高鐵制造業(yè)實現(xiàn)全新的變革，進一步提升“中國速度”。

碳纖維復合材料在軌道交通車輛應(yīng)用對車輛的節(jié)約能耗以及性能優(yōu)化有著很重要的作用，但是在推行過程中也存在一些難度。第一個是因為碳纖維材料制作成本難度大、成本高，與鋁合金金屬車體制作成本相比，碳纖維車體的制作成本是其兩倍。再者就是對大型車體的研發(fā)技術(shù)要求較高，對于人才技術(shù)的要求都比較高，所以目前在軌道交通車輛上應(yīng)用較多的主要是一些承載結(jié)構(gòu)件、內(nèi)飾件等。

三、碳纖維材料行業(yè)發(fā)展趨勢預測

碳纖維復合材料在軌道列車上的專利主要集中在車體、轉(zhuǎn)向架、車外設(shè)備、內(nèi)裝四個方面。其中車體和轉(zhuǎn)向架的開發(fā)和應(yīng)用專利比較多。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國高鐵里程將超過3.8萬公里，且現(xiàn)役的高鐵列車超過了2500輛。列車的節(jié)能性、環(huán)保性、舒適性、便利性已成為高鐵列車未來的發(fā)展方向。而碳纖維因其優(yōu)秀的性能越來越受到軌道車輛研制企業(yè)的關(guān)注及采用，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

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