By 2025, my country's new materials will achieve 10 trillion, and these three directions will definitely explode
Una delle nuove direzioni dei materiali: materiali leggeri
1. Fibra di carbonio
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.
La fibra di carbonio ha eccellenti proprietà meccaniche e stabilità chimica: essendo la fibra con la più alta resistenza specifica (densità specifica di resistenza) e la più alta rigidità specifica (densità specifica del modulo) tra le fibre ad alte-prestazioni che attualmente sono di massa{{1 }}prodotta, la fibra di carbonio è una parte importante del settore aerospaziale, dell'energia eolica Materiali ideali per pale, veicoli a nuova energia e altri campi con requisiti di leggerezza. Le caratteristiche di resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e basso coefficiente di dilatazione lo rendono un sostituto dei materiali metallici in ambienti difficili; inoltre, le proprietà di conducibilità elettrica e termica ne ampliano l'applicazione nel campo dell'elettronica di comunicazione.
In base al numero di filamenti in ciascun fascio di fibre di carbonio, le fibre di carbonio sono generalmente suddivise in due categorie: stoppa piccola e stoppa grande. Il piccolo rimorchio ha prestazioni migliori ma un prezzo più elevato ed è generalmente utilizzato in settori{0}}ad alta tecnologia come l'industria aerospaziale e militare, nonché articoli sportivi-di fascia alta; il traino di grandi dimensioni ha un costo inferiore e viene spesso utilizzato nelle industrie di base, comprese l'edilizia civile, i trasporti e le apparecchiature energetiche, ecc.
Scala di capacità globale e aspettative della domanda
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.
In termini di domanda, le quattro principali industrie applicative del mercato della fibra di carbonio sono aerospaziale, pale eoliche, sport e tempo libero e automobili. Nel 2020, le quattro industrie a valle rappresenteranno oltre il 70% della domanda di fibra di carbonio e oltre il 76% del valore della produzione.
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.
Nel contesto dell'espansione della produzione da parte dei principali produttori di energia eolica, l'applicazione della fibra di carbonio nelle turbine eoliche non è stata ancora implementata su larga scala e solo il gigante mondiale dell'energia eolica Vestas ha formato un grande- applicazione in scala. Poiché altre società di energia eolica sviluppano applicazioni per compositi in fibra di carbonio, è probabile che la domanda di fibra di carbonio nel settore dell'energia eolica cresca in modo esponenziale. Si stima che entro il 2025 la domanda totale di fibra di carbonio nel mondo supererà le 200000 tonnellate, equivalenti a un tasso di crescita annuale del 13,3%.