到2030年,碳纤维复合材料市场将达到640亿美元

到2030年,碳纤维复合材料市场将达到640亿美元

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碳纤维增强聚合物(CFRP)是一类重要的性能材料,但来自COVID-19的干扰使该行业的未来变得不确定。在一份名为《碳纤维复合材料的未来》的新报告中,Lux Research概述了碳纤维和CFRP面临的主要挑战和机遇,以及标准化和回收利用如何使CFRP市场在2030年前发展成为价值640亿美元的产业。

碳纤维产业面临三大挑战:基础市场疲软、纤维标准化和回收利用。“实现纤维标准化和纤维回收是扩大CFRP市场的关键,”Lux研究助理和报告的主要作者Drishti Masand说,“标准化将是使碳纤维回收成为一个更加全球化和统一的系统,并提供供应链安全的关键。回收碳纤维将扩大市场价值,并在不损害现有应用的前提下,创造CFRP的新应用。随着更广泛的价值链和更多公司利用碳纤维进行生产的机会,将CFRP作为一种新材料选择的公司和行业的数量将扩大。”

“中国政府已经启动了前体标准化,这可能会促进整个行业的变革,使企业保持竞争力并保持市场份额。”Masand解释道。

自2017年上一次发布报告以来,Lux Research大幅下调了对主要市场碳纤维(CF)消费量的预测。最大的差异在于航空航天领域。2017年对商业航空公司交付量的预测过于激进,甚至在737最大生产量停产和COVID-19疫情的双重影响之前,需要下调预测。随着这些极端事件的发生,预测将大幅下降,从2.7万吨下降到2020年的2.1万吨,而到2030年仅为3.5万吨(而上一次预测中提到的2025年将超过4.5万吨)。事实上,2020年的消费量可能远低于图中所示。

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自2017年以来,汽车行业也受到了影响;在COVID-19之前,销售和利润都受到了打击,此后大幅下滑。这大大推迟了CF的采用,新的预测显示,2030年汽车保有量将达到6.4万吨,比2017年报告中的预测晚了大约5年。

在回收方面,Lux Research指出,在过去十年中,CFRP回收初创企业和技术的数量在增加,而且它们正在取得迅速的进展。然而,大多数回收技术都集中在后工业废料上。根据Lux Research的研究,CF回收还需要发展到消费后的废物,以实现完全的价值捕获。

大多数r-CF与热固性聚合物一起使用;然而,也有一些公司将r-CF与热塑性塑料一起用于3D打印复合部件。问题是r-CF通常是短切形式,这限制了纤维的适用性。初创企业正在努力改善复合材料回收工艺和采用率,因为法规目前还不太可能做到这一点。

此外,据报道,r-CF的刚度和抗拉强度低于原切CF,这也限制了其应用的可能性。虽然r-CF生产商声称回收纤维的性能损失很小,并且可以很容易地替代原生纤维,但是根据Lux Research,复合材料生产商不同意这一说法。R-CF的采用率很低,因为需要进行更多的市场研究和生命周期测试,以确定如何整合和使用它。Lux Research表示,r-CF不能作为原生CF的“替代品”,但它可以用于汽车工业中非结构部件的新应用、钢和玻璃纤维的建筑应用以及在不断增长的3D打印行业中代替短切的原生纤维。

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