一、概況
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維,耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成,是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料。
碳纖維產(chǎn)品分類
資料來源:智研咨詢整理
碳纖維具有出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,密度比鋁低,強度比鋼高,是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維,擁有質(zhì)輕、高強度、高模量、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷、可復(fù)合性等一系列其他材料所不可替代的優(yōu)良性能。
碳纖維的主要性能特點
性能特點 | 簡介 |
強度高 | 抗拉強度在3500MPa以上 |
模量高 | 彈性模量在230GPa以上 |
密度小,比強度高 | 密度是鋼的1/4,是鋁合金的1/2, 比強度比鋼大16倍,比鋁合金大12倍 |
耐超高溫 | 在非氧化氣氛條件下,可在2000C時使用,在3000的高溫下不融熔軟化 |
耐低溫 | 在-180C低溫下,鋼鐵變得比玻璃脆,而碳纖維依舊很柔軟 |
耐酸、耐油、耐腐蝕 | 能耐濃鹽酸、磷酸等介質(zhì)侵蝕,其耐腐蝕性能超過黃金和鉑金,同時擁有較好的耐油、耐腐蝕性能 |
熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱系數(shù)大 | 可以耐急冷急熱,即使從3000C的高溫突然降到室溫也不會炸裂 |
資料來源:智研咨詢整理
我國碳纖維生產(chǎn)發(fā)展緩慢,但消費量卻與日俱增,市場需求旺盛,主要集中在文體用品和航空航天方面,一般產(chǎn)業(yè)需求增長也比較迅速。近年來,隨著市場需求的增加,特別是國防、軍工、航天航空、體育用品方面的需求增加,每年主要依靠從國外進(jìn)口碳纖維以滿足要求。
國內(nèi)碳纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域
類別 | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
成熟市場 | 航空、航天及國防領(lǐng)域:飛機(jī)、衛(wèi)星、火箭、導(dǎo)彈、雷達(dá)等 |
新興市場 | 碳纖維基增強工程塑料、壓力容器、建筑補強、風(fēng) 力發(fā)電葉片、摩擦材料、深海油田的鉆進(jìn)平臺等 |
待開發(fā)市場 | 汽車零部件、醫(yī)療機(jī)械等 |
資料來源:智研咨詢整理
二、發(fā)展現(xiàn)狀
碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合,制造先進(jìn)復(fù)合材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,其比強度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是最高的。2014年以來中國碳纖維需求量呈直線上升趨勢,2018年中國碳纖維需求量30063噸,同比增長28%;2019年中國碳纖維需求量37840噸,較上年增加7777噸,同比增長25.87%。
2014-2019年中國碳纖維需求量及增速
資料來源:智研咨詢整理
碳纖維是高科技領(lǐng)域中新型工業(yè)材料的典型代表,為世人所矚目,碳纖維的發(fā)展與國家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。我國碳纖維主要依賴于進(jìn)口,2018年中國碳纖維進(jìn)口數(shù)量3477噸,出口數(shù)量70噸;2019年中國碳纖維進(jìn)口數(shù)量3529噸,出口數(shù)量244噸。
2014-2019年中國碳纖維進(jìn)出口數(shù)量
資料來源:中國海關(guān)、智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國碳纖維行業(yè)市場運行潛力及競爭格局預(yù)測報告》數(shù)據(jù)顯示:2014年以來我國碳纖維市場一直呈貿(mào)易逆差狀態(tài),2018年中國碳纖維進(jìn)口金額6438萬美元,出口金額292萬美元,貿(mào)易逆差額6146萬美元;2019年中國碳纖維進(jìn)口金額6417萬美元,出口金額692萬美元,貿(mào)易逆差額5725萬美元。
2014-2019年中國碳纖維進(jìn)出口金額
資料來源:中國海關(guān)、智研咨詢整理
我國碳纖維行業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)主要有光威復(fù)材、中簡科技、中航高科、方大炭素等企業(yè),2019年光威復(fù)材營業(yè)收入17.15億元,較上年增長3.51億元,同比增長25.73%;2019年中簡科技營業(yè)收入2.34億元,較上年增長0.21億元,同比增長9.86%;2019年中航高科營業(yè)收入24.73億元,較上年減少1.8億元;2019年方大炭素營業(yè)收入67.51億元,較上年下降49億元。
2016-2019年中國碳纖維主營企業(yè)收入
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
2019年光威復(fù)材營業(yè)利潤6.28億元,較上年增長2.02億元,同比增長47.42%%;2019年中簡科技營業(yè)利潤1.51億元,較上年增長0.14億元,同比增長10.22%;2019年中航高科營業(yè)利潤6.64億元,較上年增長1.86億元,同比增長38.91%;2019年方大炭素營業(yè)利潤23.71億元,較上年下降49.6億元。
2016-2019年中國碳纖維主營企業(yè)利潤
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
三、發(fā)展趨勢
碳纖維作為非常高端的化工新材料,涉及許許多多非常精細(xì)的工藝條件和制備細(xì)節(jié),很難在短時間內(nèi)就取得巨大的突破。雖然我國的碳纖維產(chǎn)業(yè)目前較世界先進(jìn)水平仍有差距,但是相信通過加強自主創(chuàng)新研發(fā)、抓住機(jī)遇奮力發(fā)展,未來中國的碳纖維產(chǎn)業(yè)一定能擺脫壓制、傲視群雄。
碳纖維行業(yè)發(fā)展趨勢
資料來源:智研咨詢整理
2025-2031年中國超高強度碳纖維行業(yè)市場研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢研判報告
《2025-2031年中國超高強度碳纖維行業(yè)市場研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢研判報告》共十章,包含超高強度碳纖維投資建議,中國超高強度碳纖維未來發(fā)展預(yù)測及投資前景分析,中國超高強度碳纖維投資的建議及觀點等內(nèi)容。
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