今天給各位分享碳纖維制造工藝的技術關鍵點的研究進展及未來發展趨勢的知識，其中也會對碳纖維的制造的基本過程進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！，本文目錄一覽：，1、，碳纖維研究進展及發展現狀，2、，碳纖維未來的發展前景如何？
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本文目錄一覽：
碳纖維研究進展及發展現狀
全球碳纖維分領域需求上升
碳纖維復合材料具有質量輕，強度高的特性，活躍在各種各樣的用途上。包括用于追求輕且易用的高性能體育用品、追求在宇宙飛行用的輕量且高性能材料的航空航天飛行器，以及壓力容器、汽車、風車、船舶、土木建筑等各種各樣的一般產業用途。根據賽奧碳纖維技術統計，2018年全球碳纖維運用細分領域中風電葉片葉片和航天國防領域最多，分別達到22000噸、21000噸。而增長最為顯著的是汽車零部件領域，2013-2018年需求復合增長率達到33%。
從全球市場看，2018年全球市場碳纖維需求為9.26萬噸，預計在2020年全球需求將達到11.21萬噸。
就需求結構而言，碳纖維材料總量一半以上應用在工業領域，風電葉片領域應用占比24%，航空航天領域應用占比23%，體育休閑領域占比15%，汽車工業領域占比12%，四者總計占比74%。其中，體育休閑用品所消耗的碳纖維呈逐年下降之勢。
從產能的角度來看，全球碳纖維市場基本被日本和美國企業壟斷。2018年世界碳纖維產能為15.5萬噸。從地區來看，美國生產3.73萬噸占24%，日本生產2.91萬噸，占比19%，中國生產碳纖維2.68萬噸，占比19%。
但是從企業來看，日本企業在全球小束絲碳纖維市場份額占到約58%，其中日本東麗占比27%、日本東邦占比18%、日本三菱占比13%;全球大束絲碳纖維市場集中度更高，基本被日本Zoltek和德國SGL兩家控制(注：Zoltek2013年被東麗收購)，Zoltek全球占比49%，德國SGL全球占33%。
中國碳纖維處于產能擴張階段
從整體供需狀況上看，目前世界上碳纖維的主要消費地區仍然集中在美國、歐洲和日本。根據賽奧碳纖維技術統計，中國碳纖維需求量一直維持穩步上升趨勢，2018年國內碳纖維市場需求為3.1萬噸，同比增長32%，預計未來年復合增長率為12%，在2020年國內市場需求將達到3.89萬噸。
目前國內T300級碳纖維性能達到國際水平，主要運用于航空航天及體育休閑等領域;T700級碳纖維已建成千萬噸級生產線，低成本干噴濕紡T700級碳纖維已經實現規?；a;中國首條千噸級T800原絲生產線由中復神鷹生產線2016年投產;但T800級以上的碳纖維國內企業還處于小規模試驗，技術相對東麗還是存在較大差距。中國在T800級別以上的碳纖維生產中都還是處于小批量試驗生產階段，而國外的東麗公司已經實現了比較成熟的高模產品。中國碳纖維公司產能前三名是：中復神鷹、江蘇恒神以及精密集團。
——以上數據來源于前瞻產業研究院《中國碳纖維行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》。
碳纖維未來的發展前景如何？
碳纖維是一種高性能材料，與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合制備成結構材料之后，可廣泛應用于軍工、航天、交通、新能源、汽車輕量化以及體育用品等領域。2020年，全球碳纖維產能排名前三的國家分別是美國、中國和日本。從生產企業看，日本東麗與卓科泰克合并后，碳纖維產能達5.37萬噸，在行內遙遙領先。
多家中國企業如中復神鷹、江蘇恒神和光威復材的產能也超過5000噸。從細分市場看，小絲束碳纖維市場中，日本企業占據競爭優勢。日本東麗、東邦和三菱三家企業占據全球小絲束碳纖維市場份額的49%。大絲束碳纖維市場中，美國赫氏領先全球，占據了58%的全球市場份額。
1、碳纖維的定義與分類
碳纖維是由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。同時由于其獨特的高強高模優異性能，與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合制備成結構材料之后，可廣泛應用于軍工、航天、交通、新能源、汽車輕量化以及體育用品等領域。
按力學性能分類，碳纖維可以分為大絲束碳纖維和小絲束碳纖維。前者主要應用于工業，后者主要應用于國防軍工、航空航天、體育等領域。
2、碳纖維產能區域分布-美、中、日三足鼎立
2020年，美國、日本和中國碳纖維理論產能占全球碳纖維理論產能的59.8%。其中，美國的碳纖維理論產能最大，為3.73萬噸;排行第二的是中國，其碳纖維理論產能為3.62萬噸;排名第三的是日本，碳纖維理論產能為2.92萬噸。
3、全球碳纖維主要生產企業：東麗+卓爾泰克遙遙領先，多家中國企業產能超五千噸
從產能角度看，2020年全球碳纖維領先企業集中在日本和美國。東麗與卓爾泰克合并后，總產能在業內一枝獨秀，達約5.37萬噸。西格麗集團和三菱麗陽分別位列第二和第三，產能分別為1.48萬噸和1.41萬噸。近年來隨著中國碳纖維技術的發展，中國的民族企業產能也有所上升，其中中復神鷹的產能在2020年實現超過8000噸，江蘇恒神的產能超過5000噸，光威復材的產能超過5000噸。
4、小絲束碳纖維市場競爭格局：日企優勢較大
在全球小絲束碳纖維市場競爭中，日本企業占據了優勢地位。2020年，日本東麗、東邦和三菱三家占據全球小絲束碳纖維市場份額的49%。其中日本東麗產能占全球小絲束總產能的26%，東邦小絲束產能占全球小絲束總產能的13%，三菱占10%排第三。
5、大絲束碳纖維市場競爭格局：美國赫氏穩占第一
大絲束碳纖維主要應用于工業領域，包括：紡織、醫藥、衛生、機電、土木建筑、交通運輸和能源等。2020年，在大絲束碳纖維的領域中，美國赫氏為全球主要的大絲束供應商，占據了58%的全球市場份額，其次是占比31%的德國SGL，和占比9%的日本三菱，其他企業僅占剩余的2%。
—— 更多行業相關數據請參考前瞻產業研究院《中國碳纖維行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》
碳材料的發展趨勢
發展趨勢：前景廣闊
現今，碳纖維行業總體技術尚不成熟穩定，產品質量及性價比相對較低。不過，隨著我國高端碳纖維技術的不斷突破以及生產向規?；头€定化發展，企業布局逐漸向高附加值的下游應用領域延伸，我國碳纖維行業將逐步實現進口替代，企業盈利能力有望逐步恢復，市場走向良性健康發展道路。
尤其是在國務院正式發布的《中國制造2025》中，對我國制造業轉型升級和跨越發展作了整體部署，明確了建設制造強國的戰略任務和重點，選擇10大優勢和戰略產業作為突破點，力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。
前瞻產業研究院預計，碳纖維行業將出現如下發展趨勢：
——更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國碳纖維行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》。
碳纖維材料的現狀和發展趨勢
行業主要上市公司：吉林化纖(000420);中復神鷹(688295);光威復材(300699);精功科技(002006);中簡科技(300777);吉林碳谷(83677)等。
本文核心數據：中國碳纖維產能;中國碳纖維產量;中國碳纖維需求量
行業概況
——定義
碳纖維(CF)是指含碳量大于90%的纖維材料，可以用粘膠、聚丙烯腈以及瀝青等有機纖維在高溫下碳化制取。高強、高模CF主要由聚丙烯腈長絲在1000℃以上高溫碳化形成，它與樹脂、金屬、陶瓷、碳、玻璃等復合后具有模量高、強度高、重量輕、抗疲勞、耐腐蝕等特性，廣泛應用于航天、航空、軍工、航海、化工、電子、建筑以及體育休閑等領域，是軍民兩用的高技術纖維。
當前，各國大多按照習慣對碳纖維進行分類，分類方式大致有以下三種：
(1)按照原料分類：聚丙烯腈(PAN)基;瀝青基(各向同性、中間相);膠黏基。
(2)按照制造條件和方法分類：碳纖維(800-1600℃);石墨纖維(2000-3000℃);氧化纖維(預氧絲200-300℃);活性碳纖維;氣相生長碳纖維。
(3)按力學性能分類：通用級(GP);高性能(HP);期中包括中強型(MT)、高強型(HT)、超高強型(UHT)、中模型(IM)、高模型(HM)、超高模型(UHM)。碳纖維在應用時多是作為增強材料而利用其優良的力學性能，因此使用中更多地是按其力學性能分類，一般認為纖維的拉伸強度低于1400MPa，拉伸模量小于140GPa，則此種屬于通用級碳纖維范疇。在高性能碳纖維范疇中，對中強、中模、高強、高模、超高強、超高模等并無嚴格的區分指標。
——產業鏈剖析：產業鏈涉及領域廣泛
碳纖維的生產工藝復雜，從碳纖維紡絲、預氧化、碳化到復合材料成型再到終端的應用需要經歷復合且很長的過程。碳纖維復合材料被廣泛應用于航空航天、風電葉片、汽車、體育休閑、混配模成型、電纜芯、建筑建材、壓力容器、船舶、碳碳復材、電子電器等多個領域。
行業發展歷程：行業處在快速發展階段
我國的碳纖維行業起步于20世紀60年代，幾乎和日美等國家同時起步，但由于相關知識儲備不足、知識產權歸屬等問題，發展緩慢。同時，日本、美國等國家對碳纖維核心技術形成壟斷，我國碳纖維生產技術和裝備水平整體落后于國外，在較長的一段時間內發展止步不前，無法滿足國家重大裝備等高端領域的需求。
2000年以來，國家加大對于碳纖維領域自主創新的支持力度，將碳纖維列為重點研發項目。伴隨著國家政策的大力扶持，國內碳纖維行業在技術上取得重大突破，產業化程度快速提升，應用領域不斷擴大，地區上目前已形成以江蘇、山東和吉林等地為主的碳纖維聚集地。
行業政策背景：政策加持，支持碳纖維產業的發展
國家政策作為產業發展的催化劑，近年來，國家持續發布相關政策推動碳纖維健康有序發展。從國家的政策可以看出，國家把碳纖維作為新材料進行推廣和應用，持續引導國內碳纖維發展，計劃形成若干家家具有國際競爭力的碳纖維大型企業集團及若干創新能力強、特色鮮明、產業鏈完善的碳纖維及其復合材料產業集聚區。未來隨政策的支持，我國碳纖維行業相關技術將接近國際水平。
行業發展現狀
——供給：中國成為全球最大產能國
我國碳纖維工業的起步可以追溯到1962年，到目前為止已發展57年，僅比世界碳纖維起步晚3年;但無論是研發成果還是制造工藝，我國同發達國家相比還存在一定差距。
2021年，中國大陸地區首次超過美國，成為全球最大產能國，產能達到6.34萬噸，占全球總產能比重超過30%。
在產量方面，2021年由于國內碳纖維產能加速擴張，同時開工率保持穩定，新裝置相繼投產，帶動產量增長。2021年我國碳纖維產量達到2.43萬噸，同比增長30.03%。
——需求：風電葉片為最大需求領域
總體來看，早年間在全球碳纖維供應不足的情況下，美國、日本等國家對中國實行出口限制，導致中國碳纖維需求長期被抑制。近幾年由于國內技術突破，刺激了對碳纖維的使用。近年來我國碳纖維需求量呈不斷增長趨勢，2017-2021年，我國碳纖維需求量呈不斷上升趨勢，2021年中國碳纖維需求量6.24萬噸，同比增長27.7%。
2021年，國內碳纖維需求量占比前三的領域依次是風電葉片、體育休閑和碳-碳復材，分別占比36%、28%、11%，其他領域的需求占比均不足10%。在海上風電葉片大尺寸的發展趨勢下，預計風電葉片領域碳纖維的需求將持續增加。
行業競爭格局
——區域競爭格局：江蘇省和廣東省是主要碳纖維消費省份
從碳纖維市場消費金額來看，江蘇省和廣東省是消費大省，消費占比分別為35.4%和21.4%;其次為山東，消費占比為18%;其他省份消費占比均不超過6%。
——企業競爭格局：吉林化纖、中復神鷹為行業龍頭企業
目前，我國碳纖維第一梯隊企業有吉林化纖、中復神鷹，該類企業碳纖維原絲產能在2.5萬噸以上，碳纖維產能在1萬噸以上;第二梯隊企業有江蘇恒神、光威復材，該類企業碳纖維原絲產能在1萬噸以上，碳纖維產能在0.5萬噸以上;第三梯隊企業有太銅銅料、蘭州藍星，該類企業碳纖維原絲以及碳纖維產能在0.5萬噸左右;第四梯隊企業為行業內的其他中小制造企業。
行業發展前景及趨勢預測
——市場走向良性健康發展道路
現今，碳纖維行業總體技術尚不成熟穩定，產品質量及性價比相對較低。不過，隨著我國高端碳纖維技術的不斷突破以及生產向規?；头€定化發展，企業布局逐漸向高附加值的下游應用領域延伸，我國碳纖維行業將逐步實現進口替代，企業盈利能力有望逐步恢復，市場走向良性健康發展道路。
尤其是在國務院正式發布的《中國制造2025》中，對我國制造業轉型升級和跨越發展作了整體部署，明確了建設制造強國的戰略任務和重點，選擇10大優勢和戰略產業作為突破點，力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。
——碳纖維新產品向高穩定、高端化方向發展
前瞻產業研究院預計，碳纖維行業將出現如下發展趨勢：
以上數據參考前瞻產業研究院《中國碳纖維行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
關于碳纖維制造工藝的技術關鍵點的研究進展及未來發展趨勢和碳纖維的制造的基本過程的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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