1、全球碳纖維市場

CceV 說，2014 年的市場報告遵循最近幾年的慣例，繼續關注全球碳纖維市場的發展（見圖1）。2013 年，全球碳纖維的實際需求為46,500 噸——比2012 年的市場報告中的預估稍低；消費量比2012 年高6.9%， 相比2008 年總共增長了47.6%——這相當于年均8.1%的增長率。

圖1. 全球碳纖維需求量（2008-2020* 預測，千噸）

如果將金融危機之后的2009 年作為基準年（26,500 噸）年，增長率還要更高，為15.1%。據Acmite 透露，2013年全球碳纖維市場的總收入為17.7 億美噸增長到2013 年的46,500噸，年均增長率水平從起初的20% 減緩到當前的7%。這相當于大約17 億美元的收入。

由于新數據的出現，新版報告稍微下調了2013 年報告中對于未來幾年需求量的預測數值。然而，2014 年報告仍然預期，直到2020 年，碳纖維的需求仍然會保持10% 左右的高年增長率。

圖2. 不同制造商的碳纖維產能（以千噸計，2013）

2、全球碳纖維復合材料市場

幾乎所有的碳纖維都是與粘合基材一起使用來生產碳纖維復合材料的。因此，碳纖維與碳纖維復合材料市場的增長趨勢是非常相似的。本部分中較高的噸位數是因為加入了基材組份的重量。圖6 顯示了全球碳纖維增強塑料（CRP）需求量（以噸計）的發展情況。

圖3. 全球碳纖維增強塑料需求量（2008-2020* 預測，千噸）

2013 年，CRP 的需求量約為72,000 噸，比前一年增長了9.1%。到2020 年前，CRP 的消費量預計將繼續以10.6% 的速率增長，與碳纖維的增長情況相符。回復“碳纖維”可以查看更多內容

3、基材分析

碳纖維增強復合材料是采用不同的基體制成的。CCeV 說，盡管碳纖維、陶瓷和金屬基體材料都被用于特殊應用，但下一部分的重點主要是碳纖維增強塑料（CRP）。2013 年， 碳纖維復合材料產生的總收入大約為147 億美元，其中CRP 占94 億美元。因此，聚合物基復合材料收入比例為64%。

在CRP 中用作聚合物基材的塑料可以進一步分為熱塑性和熱固性塑料。熱固性塑料仍然是碳纖維最常用的聚合物基材。這從兩種聚合物在CRP 領域的總銷售額上也可以看出來。

圖4. 不同基材的碳纖維復合材料銷售收入（2013，十億美元）

CCeV 補充說，有許多因素促進了熱固性塑料市場地位的成熟，例如：

? 良好的機械性能；

? 耐溫性；

? 低吸濕性；

? 降低用戶的材料成本（材料制造商增加的成本較少）；

? 基材系統、材料制造商、制造工藝選擇范圍大。另一方面，熱塑性塑料具有性能優勢，因此未來的應用會更加廣泛：

? 加工時間短（無需化學反應，與熱固性塑料不同）；

? 抗沖擊、不易損壞；

? 良好的成形性和可焊性；

? 容易儲存；

? 容易回收。

迄今為止，彈性體基材的應用還不廣泛，但這一狀況將來可能會有所改變。例如，在機械工程領域用于生產彈性的無鉸軸連接件。

圖5. 不同制造工藝的碳纖維復合材料市場份額（2013，百萬美元）

1、動態

報告繼續指出，2011 年到2013 年間，所有的領先碳纖維制造商都大大擴充產能，以滿足不斷增長的全球需求。此外，全球范圍內新產能也陸續上馬——特別是在俄羅斯、韓國和印度。據報道，2013 年的聚丙烯腈（PAN）基碳纖維產能過剩41%。因此，從2013 年到2014年上半年，市場領導者幾乎都沒有增加新產能。這可能是由于現有能力還沒有被完全利用起來。

總的來說，碳纖維市場集中于十大領先的纖維制造商，2013 年，他們控制了全球91% 的產能。

2014 年3 月，東麗完成對Zoltek 的收購，從而大大擴展了其市場領先地位。西格里集團也宣布將擴大產能。西格里與寶馬在一個聯合項目中投資了一億美元，其位于美國摩西湖（Moses Lake）的工廠產能從3,000 噸增加到了6,000 噸。

據CCeV 說， 因為這些生產線在這份市場報告定稿時還未投產，因此報告中沒有這些制造商的概述。2014年，PAN 基碳纖維的理論總產能大約為101,200 噸。日本、美國和中國也采用瀝青作為前驅體生產碳纖維。采用該工藝的碳纖維總產能大約為3,400 噸/ 年。回復“東麗”或“碳纖維”可以查看更多內容

2、分布情況

2014 年，碳纖維的綜合理論產能為104,600 噸。下圖是按照國家/ 地區劃分的年產能。最重要的地區仍然是北美（30%）、歐洲（24%）和日本（20%）。“世界其他地區”的產能主要來自中國、韓國、俄羅斯和印度。尤其是在中國注冊的公司的產能沒有可靠的數據。與官方數據相反，中國所有制造商的總產能可能低于10,000 噸。CCeV 說，因為缺乏必要的前驅體材料和碳纖維生產技術，他們預計這些公司僅會保持適度增長。

圖6. 不同國家/ 地區的碳纖維年產能，以千噸計

3、需求供應分析

過去的一年，碳纖維的應用領域發生了許多變化。航空和國防應用增長顯著，現在是碳纖維最大的消費領域——13,900 噸或30%（總量46,500噸）。緊隨其后的是運動/ 休閑制品和風機行業，兩大行業各占總需求量的14%。汽車行業正變得越來越重要，碳纖維消費量達到了2013 年消費量的兩倍多，為5,000 噸左右。這可能是由于寶馬正在提升i 系車型的產量。其他應用包括成型和配混、工廠建設、壓力容器、土木工程和船舶。

圖7. 不同應用領域的全球碳纖維需求量（2013, 千噸）

在分析不同應用領域的碳纖維銷售額（見圖5）時，CCeV 解釋說，有一點我們要記住，不同行業用碳纖維的標準生產工藝和質量要求是不同。例如，航空和國防應用消耗30% 的碳纖維產量，但銷售額占全球碳纖維銷售額的50%。航空航天和國防用碳纖維不僅質量標準高，而且許可費用和材料檢驗成本也高。

圖8. 不同應用領域的全球碳纖維銷售收入（2013，百萬美元）

其他所有應用領域中的碳纖維消費量比例是比較低的。但順序與圖4 是一樣的。碳纖維的消費量和銷售額與2012年相比都有顯著增長，特別是在航空和國防、土木工程和汽車行業。就百分比而言，這些收益導致風機行業的比例降低了。

1、航空和國防領域

在航空和國防領域，美國和歐洲是最重要的兩大經濟體，波音和空客等飛機制造商推動著碳纖維復合材料的需求增長。商用飛機和大型民用和貨運噴氣飛機，占總銷售收入的60％，達25 億美元。軍用戰斗機和運輸機產生的銷售收入達7 億美元，是第二大的子市場。

圖9. 航空和國防子市場的碳纖維復合材料銷售收入（2013，百萬美元）接下來是商業飛機、直升機以及用于太空和運動航空市場的其他產品。

2、風機

風力渦輪機市場是第二大的碳纖維消費市場。全球風電產能自2005 年以來不斷擴大，在2013 年達到318 GW。每臺風機的輸出功率是轉子直徑的二次函數，因此制造商都致力于開發更輕更長的轉子葉片。1985 年，轉子的平均直徑僅為15 米， 輸出功率不足1 MW。到2013 年，風力渦輪機的平均轉子直徑達到100 米，平均輸出功率達2.5 MW。這些幾兆瓦的風力渦輪機對碳纖維的需求不斷增加，因為碳纖維是唯一適合制造40 到50 米直徑轉子的材料。

圖10. 全球風電裝機容量（GW）

2013 年，風能市場大約消耗了6,700噸碳纖維，碳纖維復合材料的銷售額為18 億美元。然而，該市場對碳纖維的需求低于2012 年（10,000 噸）。這主要是由于資金和技術雙重困難導致的持續低自動化水平以及海上風場的推遲建設造成的。例如，2013 年全世界新裝機容量只有35 GW。

這一市場是由三大經濟體占據的：中國近年來迅猛擴張，到2013 年，總裝機容量已經達到91 GW——幾乎占全球風能容量的30%。緊隨其后的是美國（62 GW）與德國（34 GW）。

圖11. 不同國家的風電裝機容量（2013 年12 月，GW）

3、運動/ 休閑

運動/ 休閑市場碳纖維復合材料的銷售收入大約為15 億美元。這一領域以及太空旅行市場是第一個使用和開發碳纖維復合材料的行業。現在，碳纖維復合材料不僅被用于專業和高性能運動產品上，也被用于其他很多運動產品中：高爾夫球桿、網球拍、羽毛球拍、自行車框架等，是這一市場最重要的碳纖維復合材料制品。上述產品總共占到這一市場碳纖維復合材料銷售收入的四分之一。還有許多其他應用，例如冬季運動產品（雪撬、滑雪桿、滑雪板）和水上運動產品（槳、帆板桅桿）。

圖12. 運動/ 休閑子市場的碳纖維復合材料銷售收入（百萬美元）

4、汽車

CRP 在汽車行業的許多領域被看作一種關鍵材料，例如二氧化碳減排、輕量結構和電動交通。CRP 在汽車行業的應用仍處于初期階段，未來潛力巨大——盡管這取決于CRP 組件價格是否能夠得到進一步的顯著下降。

在20 世紀80 年代，碳纖維第一次被用于非賽車部件中，例如驅動軸，從而進入小產量的量產車領域。現在，碳纖維復合材料在汽車中被廣泛用于結構件和外部車身件——從碳纖維增強的陶瓷剎車片到碰撞元件和一體式車架、乘客隔間以及半掛車。碳纖維復合材料還在鐵路行業扮演更重要的角色，例如，從擋風玻璃雨刷等小部件到完整的前端和車廂地板下的結構。回復“汽車”或“碳纖維”可以查看更多內容

碳纖維復合材料在汽車行業的銷售收入大約為22 億美元。這份報告還補充說，汽車市場對碳纖維復合材料來說變得日益重要。轎車是最重要的領域，占總收入的46%。碳纖維復合組件成本居高不下，因此，目前它們應用主要限制在豪華轎車領域。其他領域也是碳纖維復合材料市場的重要組成部分：卡車（18%）、賽車（15%）和客運列車（13%）。

圖13. 汽車子市場的碳纖維復合材料銷售收入（2013，百萬美元）

分析師預測，未來五年，碳纖維市場的年增長率將接近9%，并將逐步上升至10% 左右（見圖1）。基于這一預測，到2020 年，全球碳纖維的需求量預計可能達到89,000 噸，銷售收入將超過33 億美元。盡管現有產能已經過剩，大量的纖維制造商卻紛紛宣布，他們計劃進一步投資擴產：

? 西格里集團和寶馬將在他們位于摩西湖的工廠再投資一億美元（總投資額將達到三億美元），以將產能從目前的6,000 噸/ 年提升至中期目標9,000噸/ 年。

? 三菱麗陽計劃到2016 年中期，將其美國加州薩克拉門的碳纖維工廠產能增加2,000 噸/ 年，到時產能將是目前的兩倍。

2013 年，碳纖維復合材料市場的總共價值為147 億美元，預計增速與碳纖維市場相同。CRP 是碳纖維復合材料市場最重要的組成部分，總銷售收入為94億美元。CCeV 補充說，CRP 市場將繼續保持穩定和巨大的增長潛力。航空、風能以及汽車制造行業CRP 用量的增加是推動市場的關鍵因素。市場研究預測，未來五年，CRP 的年均銷售收入將以6-11% 的速率增長，然后增長率將保持在10% 以上。例如，在2020 年，預計CRP 的需求量將達到146,000噸，銷售收入將超過160 億美元。預計到2020年，整個碳纖維復合材料（包括其他基材）市場的總收入將達到250 億美元。

1、航空和國防

CCeV 預測，航空航天和國防工業在碳纖維復合材料市場的發展中將繼續發揮重要作用。A380 的制造商空客和夢幻飛機787 的制造商波音都已經開始生產并交付他們最新的寬體客機。這兩種機型都使用了大比例的碳纖維復合材料結構，這是保證碳纖維復合材料需求的長期源泉。

圖14. 航空和國防市場碳纖維復合材料銷售收入的變化（百萬美元）

截至本次市場研究之際，空客已經制造了25-30 架A380，并接到了另外的180架的訂單。波音目前也收到了夢想飛機787 的訂單，但尚未交付。未來的飛機項目，例如A350XWM 將使用53%的復合材料，波音777X 將采用碳纖維復合材料機翼，由此可見，碳纖維復合材料的需求將持續增長，超出A380和787 的使用年限。行業分析師預計，未來幾年的年增長率將維持在8-13%。到2022 年，碳纖維復合材料在客機領域的銷售收入將達到60 億美元。

碳纖維復合材料結構在國防領域已經得到了一定的認可。所有的現代國防項目，比如A400M、F-22、F-35、Eurofighter 或Eurocopter Tiger 都越來越多地使用復合材料。然而，國防部門預算的削減以及出口的限制，將抑制這一材料需求的增長。盡管存在這些負面因素，報告仍然預測將有6-12% 的年增長率。到2022 年，碳纖維復合材料在這一領域的銷售收入將達到14 億美元。

2、風機

隨著可再生能源的異軍突起，以及風場的不斷擴建，碳纖維復合材料在風機行業的年均增長率預計超過9.7%。分析師目前預測，到2020 年，碳纖維復合材料的銷售收入約為40 億美元。海上和內陸風力發電場正在采用葉片更長的新型多兆瓦渦輪機。

圖15. 風機市場碳纖維復合材料銷售收入的變化（百萬美元）

例如，輸出功率為7兆瓦、轉子葉片長度達83.5 米的風力渦輪機從2015 年開始在北海投入運行。Fraunhofer IWES 指出， 葉片更長的20 MW 風機應該要到2020 年才能實現。它們就像最新的高科技飛機，其穩定性和重量的減輕都依賴于高比例的碳纖維材料在葉片支撐結構中的應用。

3、汽車

CCeV 的報告補充說，寶馬已領先一步，開始大規模生產新的i系轎車。生產開始于2014 年9 月，日產量已提升至100 臺。寶馬集團還計劃擴大CRP在其他車型中的使用量。要做到這一點，寶馬不僅要進一步擴大與西格里集團在碳纖維生產領域的合作，也要提升自身的CRP 生產和加工能力。最近，該公司在位于巴伐利亞瓦克多夫城（Wackersdorf）的一家CRP 工廠投入了2000 萬歐元。其他制造商也越來越多地采用CRP，但是更加謹慎，因為碳纖維復合材料組件的成本一直居高不下。

圖16. 汽車市場碳纖維復合材料銷售收入的變化（百萬美元）

2018 年之前，碳纖維復合材料的年銷售收入預計將以7% 的速率增長，之后將加速到大約12%。到2022 年，全球碳纖維復合材料的年銷售收入預計將達到49 億美元，等于20,000 噸碳纖維。因此，汽車行業將超過風機市場，躍升為碳纖維復合材料市場應用排行榜的第二名。

4、運動/ 休閑

運動/ 休閑市場一直是碳纖維和碳纖維復合材料的一個重點領域。由于強烈的價格壓力，預計未來幾年，碳纖維和碳纖維復合材料在這一市場的銷售收入僅會略有增長（每年4%）。

圖17. 運動/ 休閑市場碳纖維復合材料銷售收入的變化（百萬美元）

從2018年起，年增長率將在7.5%左右，即低于在飛機、汽車和風力渦輪機市場的增長速度。到2022 年，碳纖維復合材料的在運動/ 休閑市場的銷售收入應該在24 億美元的水平，落后于汽車行業。

經歷過早期的非常規增長和2009年金融危機及全球經濟的復蘇，現在，碳纖維市場已經達到大約10% 這樣一個健康和穩定的增長率（2010-2013 年的平均值）。同樣，過去三年，CRP 市場保持了每年10.5% 的增長。2014 年，碳纖維消費量預計將首次超過50,000 噸，銷售收入大約為17.7 億美元。2014 年，全球碳纖維復合材料市場的年銷售收入估計在150 億美元左右。

未來幾年，由于航空和國防、風機以及運動休閑行業的穩定增長，碳纖維將連續保持大約10% 的增長。在汽車和建筑市場也有例外，但是不太確定。在這兩個行業，大規模使用碳纖維和碳纖維復合材料在很大程度上取決于他們是否能降低這些材料的價格。這種不確定性反映在對碳纖維和碳纖維復合材料市場整體銷售收入的預測上。

最近，Composites Germany 的市場調查結果普遍都比較樂觀，這一調查每年在該商業協會成員之中進行兩次。Composites Germany 成立于2013年， 由德國復合材料行業的四個主要機構組成——AVK、CCeV、CFK ValleyStade 和VDMA Forum Composite Technology。這個協會的成員對于自身的增長都持有樂觀或非常樂觀的態度。

即便保守估計，這一市場的未來也是非常具有活力的。然而，這個行業還必須克服很多障礙，例如提高自動化水平、削減成本和開發適合大規模生產的制造工藝。性能價格比將決定哪些材料或材料組合將被用于哪些應用領域。生態因素——如果立法者要求或者不會損害經濟利益——可能比純粹的商業考慮重要的多。

來源：榮格

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