By 2025, my country's new materials will achieve 10 trillion, and these three directions will definitely explode
Een van de nieuwe materiaalrichtingen: lichtgewicht materialen
1. Koolstofvezel
Carbon fiber materials are used in aerospace, wind power, sports and leisure, automobiles and other fields with their excellent properties. They are the most widely used and market-oriented materials in the field of new materials, and are known as "the king of new materials". The global carbon fiber market demand has grown rapidly in recent years, and my country has also seized the opportunity to develop into the world's second largest carbon fiber producer.
However, compared with foreign countries, my country's carbon fiber industry still has the problems of low capacity utilization, few high-end products, and difficult application and development. The downstream industry still relies heavily on imported carbon fiber products. In the current international environment, realizing the dual autonomy of carbon fiber scale production and application development is the key to enhancing my country's national defense and manufacturing strength and ensuring the stability of the supply chain.
Carbon fiber is a carbon backbone structure inorganic fiber with a carbon content higher than 90 percent formed by the pyrolysis and carbonization of organic fibers such as polyacrylonitrile (PAN) (or pitch, viscose) in a high temperature environment, as a high-performance material. Produced in the 1960s.
Koolstofvezel heeft uitstekende mechanische eigenschappen en chemische stabiliteit: als de vezel met de hoogste specifieke sterkte (sterkte-specifieke dichtheid) en de hoogste specifieke stijfheid (modulus-specifieke dichtheid) onder de hoogwaardige -prestatievezels die momenteel massa{{1 zijn) }}geproduceerd, koolstofvezel is een belangrijk onderdeel van de lucht- en ruimtevaart, windenergie Ideale materialen voor bladen, nieuwe energievoertuigen en andere gebieden met lichtgewichtvereisten. De kenmerken van corrosieweerstand, weerstand op hoge temperatuur en kleine uitzettingscoëfficiënt maken het een vervanging voor metalen materialen in ruwe omgevingen; bovendien breiden de elektrische en thermische geleidbaarheidseigenschappen de toepassing ervan op het gebied van communicatie-elektronica uit.
Afhankelijk van het aantal filamenten in elke bundel koolstofvezels, worden koolstofvezels over het algemeen onderverdeeld in twee categorieën: klein touw en groot touw. Een klein sleeptouw heeft betere prestaties maar een hogere prijs, en wordt over het algemeen gebruikt in hoog-technologische sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart en de militaire industrie, evenals in hoogwaardige-sportartikelen; grote sleepkabels hebben lagere kosten en worden vaak gebruikt in basisindustrieën, waaronder civiele bouw, transport- en energieapparatuur, enz. .
Wereldwijde capaciteitsschaal en vraagverwachtingen
In 2020, the global carbon fiber operating capacity is 171,650 tons, an increase of 16,750 tons compared with 2019, a growth rate of 10.8 percent . The United States, China, and Japan assumed the main production capacity, accounting for 21.7 percent , 21.1 percent , and 17.0 percent , respectively. At present, the major manufacturers still have about 80,000 tons/year of unfinished expansion plans, which also reflects the manufacturers' optimistic expectations for the industry's prospects.
Wat de vraag betreft, zijn de vier belangrijkste toepassingsindustrieën van de koolstofvezelmarkt lucht- en ruimtevaart, windenergiebladen, sport en vrije tijd en auto's. In 2020 zullen de vier downstream-industrieën goed zijn voor meer dan 70 procent van de vraag naar koolstofvezel en meer dan 76 procent van de outputwaarde.
Since 2015, the industry estimates that the world's carbon fiber demand has maintained a growth of about 12 percent , but due to the impact of the epidemic, the global demand for carbon fiber in 2020 will total 107,000 tons, an increase of only 3 percent compared to 2019. The total sales amount was about 2.615 billion US dollars, a year-on-year decrease of 8.8 percent , mainly due to the slump in the aviation industry caused by the epidemic, which affected the sales of high-value high-performance carbon fiber. The wind power field has become the main driving force for the industry to maintain growth, and the demand for carbon fiber has maintained an annual growth of 20 percent despite the epidemic.
In the short term, the recovery of the world aviation industry and the large-scale laying of wind power equipment in 2021 can bring the carbon fiber market back to the channel of rapid growth. In the long run, the aviation industry needs to digest the excess capacity in 2020, and wind power will continue to be the main driving force for the growth of the carbon fiber market in the future. In October 2020, representatives of more than 400 wind energy companies around the world jointly issued the "Wind Energy Beijing Declaration", planning to add more than 50 million kilowatts of installed capacity in 2020-2025.
In het kader van de uitbreiding van de productie door grote windenergieproducenten is de toepassing van koolstofvezel in windturbines nog niet op grote schaal uitgerold en heeft alleen de wereldwindenergiegigant Vestas een grote- gevormd schaal toepassing. Terwijl andere windenergiebedrijven toepassingen voor koolstofvezelcomposieten ontwikkelen, zal de vraag naar koolstofvezel in de windenergie-industrie waarschijnlijk exponentieel groeien. Naar schatting zal in 2025 de totale vraag naar koolstofvezel in de wereld meer dan 200,000 ton bedragen, wat overeenkomt met een jaarlijkse groei van 13,3 procent.