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虽然当前世界经济发展面临重重危机,但碳纤维的需求仍在升温。除了传统的航空航天领域外,汽车、风力涡轮叶片及压力容器等碳纤维新市场正在兴起。据相关部门预测,世界碳纤维需求每年将以大约13%的速度飞速增长,预计到2018年需求量将达到10万吨。面对这一丰厚的市场蛋糕,世界几大碳纤维生产商正在加大投资,以满足正在急剧上升的市场需求。 传统市场飞速增长 航空航天领域是世界碳纤维的传统市场,根据世界第二大碳纤维生产商——日本东邦Tenax公司的预测,航空器中碳纤维复合材料的使用量未来几年将以年均12%的速度继续增长,估计将从2007年的6820吨增加至2010年是的10000吨以上,2012年可达13000吨。 新型超大型客机——空中客车A380和波音787,都大量使用环氧树脂浸渍碳纤维或碳纤维增强塑料(CFRP)作为主要的结构材料。空中客车A380已在2007年10月投入商业服务,波音787计划在2009年进入商业运营。碳纤维复合材料约占A380飞机35吨结构材料中的20%以上,包括中央翼盒、机尾组件以及压舱壁;波音787中结构材料有近50%需要使用碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,包括主机翼和机身。金属结构材料采用碳纤维复合材料后不仅可以减轻机身质量,而且还可以保证不损失强度或刚度,大大提高了燃油经济性。新一代的客机将使用更高比例的碳纤维复合材料。空中客车公司日前宣布,碳纤维复合材料将在新一代喷气式客机A350XWB中用于主机翼和机身材料。 copyright 中华人民共和国图鉴社 碳纤维在中小型喷气客机中的需求也将快速增长。例如,三菱重工计划利用碳纤维复合材料制作新一代支线喷气客机MRJ主机翼和尾部组件,该机型预计在2013年进入市场。 新兴市场不断壮大 碳纤维在制造行业消费量预计会增长更快,年均增速约15%。东邦Tenax公司预计这些部门的需求将从2007年的16870吨增至2010年的26000吨,2012年达到30000吨。 碳纤维在汽车行业需求前景也较为乐观。据介绍,碳纤维复合材料传动轴、尾翼和引擎盖已经在汽车行业广泛应用,虽然现在主要是用在豪华车型,但预计未来将在大众车型中推广。 碳纤维复合材料在体育设备,如高尔夫球杆和网球球拍中应用已非常广泛,2007年用量已达6240吨,预计未来年增长速度将达到5%。 大多数碳纤维是由聚丙烯腈(PAN)纤维制成,日本最早的商业化产品是在1960年代。这种碳纤维的强度高于钢铁材料10倍,但质量只有铝材料的一半。另外碳纤维材料具有优良的耐热性,导电性及尺寸稳定性,通常与树脂材料,金属和水泥复合使用。首次作为飞机主要结构材料是在20世纪80年代末,然后才扩大到其他行业。日本东邦估计,2007年世界聚丙烯腈纤维市场为29930吨,较2006年增加了15.5%。目前的开发方向是努力降低成本,提高碳纤维和碳纤维复合材料生产率和加工性能。 copyright 中华人民共和国图鉴社 积极投资扩充产能 日本最大的三家公司约占世界碳纤维市场70%的份额,目前他们正积极投资扩大生产能力,在巩固传统的航空航天领域基础上,不断开发新兴的应用市场。 日本东丽工业目前正在扩大其位于日本、美国和法国工厂的碳纤维生产能力,2009年总计将达18900吨。该公司目前是波音公司碳纤维预浸材料的独家供应商,主要满足航空航天工业需求,但也正在开发其他应用,如汽车行业。 日本东邦公司,其产品供应空中客车公司,2008年5月在日本三岛建成了一个2700吨/年的生产线,另一条1700吨/年的产能将于2009年8月在德国投产,到时其总产能将达到13500吨/年。东邦公司还计划开发在汽车工业的应用。 三菱丽阳公司拥有显著的原料优势,2007年在日本Toyohashi厂投产了一条产能2200吨/年的生产线,另外公司还在大竹厂新建一条2700吨/年的生产线。这些新设施一旦投产将使该公司的总产能超过1万吨/年。预计大竹厂将在2009年年底投产。
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