(3)碳纤维复合材料在汽车领域的增长不可忽视。当前,汽车工业正面临资源和环境的严峻挑战,推进汽车轻量化以降低油耗,是汽车工业发展的主题。复合材料因具有加工能耗低、轻质高强、可设计性强、耐腐蚀、成型工艺性好等优点,成为汽车工业以塑代钢的理想材料。据数据显示,汽车用复合材料已占全球复合材料总量的23%以上,并呈逐步上升的趋势。
同时,碳纤维复合材料在电动车上的应用空间更加巨大。以BMW为例,其生产的i3是第一款主要由碳纤维材料制成的量产汽车。新型碳纤维复合材料技术的应用使得BMWi3的车身质量比传统电动车减轻了250-350kg.
汽车领域将是碳纤维复合材料最具有潜力、需求量巨大的市场之一,特别是电动汽车领域轻量化需求推动下,2010年汽车产业的碳纤维需求量为2300t,根据我们测算到2019年有望增至9300t,年复合增长率17%。
(4)其它能源和工业领域也将出现不同程度的需求增量。在能源和工业的其它领域,以电力生产和输送、石油开采为例,碳纤维复合材料都保持了不同程度的需求增量。
实现核电清洁能源的关键是核燃料的供应,一个核燃料生产工厂一般由数十万台相同的专用分离器组成,如果能够提高每个分离器的生产能力,则整个工厂的生产能力会得到极大的提高。采用全碳纤维复合材料结构的分离器,生产效率是第一代分离器的8倍多。
碳纤维在输电领域的利用,主要是用来制作成碳纤维复合材料芯铝导线(ACCC)。我国每年新增输电线路100万km,老化改造线路约20万km,并且这个数字以每年50%左右的速度递增,这为ACCC的大力推广提供了潜在的需求市场。
碳纤维复合材料由于具有模量高、强度大(钢的7-9倍)、耐腐蚀性强、易于修补、抗冲击性强、热膨胀系数和导热性低、质量轻又无浮力等诸多优点,被广泛应用于深海石油平台的结构件,如脐带管加强杆、锚链线缆、采油立管、柔性立管等上。碳纤维复合材料支撑的系缆可用于开采深度达3000m的深海作业平台,且耐腐蚀性优异,工作寿面可达25年。
预测核电、电力传输、石油开采等领域,每年的需求扩张基本保持在年复合增长率9%左右,是能源和工业领域的另外极大重要领域。
航天航空对碳纤维的需求依然可持续爆发
随着B787、A-380、A-350和COMACC919等大型项目的强劲支撑,航空航天领域对碳纤维的需求依然会持续爆发。CFRP在飞机结构材料的使用上限约为50%-55%,除B-787和A-380外,目前正在研发中的支线飞机(小于200座的窄体商用飞机)有2种,一是上海的COMACC919,另外一种是莫斯科的苏霍伊100民用飞机,他们预计将采用15-37%的符合材料。在2011-2020年的10年间,通用航空领域可望增加12400架飞机,公务机市场将新增13600架。新飞机上的符合材料约占54%,公务机中占68%左右。
预计随着B787、A-380、A-350和COMACC919等大型项目的强劲支撑,航空航天领域对碳纤维的需求也将出现大幅上升。2011年全球航空航天领域对碳纤维的需求量约为7010吨,而至2019年我们预计将达到18100吨,年复合增长率达到13%。
消费和娱乐领域对碳纤维的需求保持平稳
消费和娱乐领域中,最早应用PAN-CF的是钓鱼竿,现在世界上碳纤维钓鱼竿的年生产量为1200万根左右,每一万根钓鱼竿大概消耗一吨碳纤维,因此全球目前每年钓鱼竿的碳纤维用量约1200吨;全球碳纤维高尔夫球杆的年生产量约4000万根左右,每一万根高尔夫球杆大概消耗0.5吨碳纤维,总量相当于2000吨碳纤维的用量;目前世界上年生产碳纤维球拍约450万个,需碳纤维用量约500吨;在其他方面,碳纤维还广泛应用于滑雪板、棒球棒、公路赛以及船舶类体育用品。