2020年全球碳纤维需求为10.69吨、同比增长3.05%。 从应用领域看:2020年风电叶片领域是碳纤维比较大的应用领域、需求量为 3.06万吨,占比为29%,该领域增长强劲,同比增20%。第二大应用领域是航 空航天(需求量1.65万吨,占比15%),需求量用量急剧降低,同比减30%。 第三大应用领域为体育休闲(需求量为1.54万吨,占比14%),需求稳定增 长,同比增2.67%。 从产品种类看:2020年标准模量大丝束产品占据碳纤维市场比较大份额,占比 为45.2%,同比提升3ppt。标模-大丝束占比提升来自风电市场驱动下的需求 增长,小丝束市场在航空航天市场萎缩下的需求下滑,以及小丝束市场供给 不足、使用大丝束替代的原因。碳纤维,创新材料助力工业升级。四川精密机床碳纤维应用
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目前碳纤维行业的有效产能高度集中,主要来自吉林碳谷、中复神鹰、光威复材、中简科技等。 基于碳纤维极高壁垒的行业属性,其全球供应呈现明显的垄断格局。随着产能利用率的提升以及对需求前景的看好,国内碳纤维企业开 始新一轮产能扩张浪潮。未来几年,我国多家碳纤维企业纷纷扩大产能, 事件有中复神鹰投资50亿元西宁建设20000吨碳纤维的重大 扩建工程、光威复材将投资20亿元在包头建设“万吨级碳纤维产业化项目”、上海石化投资35亿元,建设24000吨原丝、12000吨大丝束 碳纤维项目等。 预计2021年底,我国碳纤维产能达到4.4万吨/年,未来将进一步快速增长,2025年或将达到26.0万吨/年,2020年-2025年年均复合增长 率达56%。四川精密机床碳纤维应用碳纤维,工业领域的黑科技。
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碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)作为高度工程化材料,具有高比模量和高比强度。它们非常适用于对高精度和刚度、较低重量以及疲劳特性有关键要求的应用场合。与铝和钢相比,碳纤维的比强度约高出十倍(取决于所用的纤维)。在过去的五十年中,CFRP已成功应用于航空航天、汽车、铁路运输、海洋和风能行业。过去二十年,CFRP的全球复合年增长率(CAGR)约为12.5%。在航空航天领域,近日的两款远程飞机,空客A350和波音787,在机身结构中使用CFRP,占50%以上的重量比例。
高精高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。碳纤维的力学性能十分优异,拉伸强度约为2~7GPa,拉伸模量约为200~700GPa,且重量轻,密度约为1.5~2.0g/cm³,只有钢的四分之一。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有更高的比强度和比模量。除了优异的力学性能外,碳纤维还具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、耐疲劳、热膨胀系数低、良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等特性。在应用方面,碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料形式。它一般不单独使用,而是作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。这些复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。碳纤维的这些特性使其成为军民两用新材料,属于技术密集型和航空敏感的关键材料。碳纤维材料,工业界的未来之选。
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压力容器领域2023年、2025年对碳纤维的需求量或将达到1.5万吨、2.19万吨, 对应贡献了全球需求增量的14.37%、14.06%(以2020年为基准)。 碳纤维缠绕复合材料储氢气瓶,是利用碳纤维丝束浸在环氧树脂后,与铝合金或 者高分子内胆进行缠绕,再将其固化成型脱模,从而具有质量轻,耐疲劳,抗高 低温冲击,稳定性好等特点。 同时较三型瓶,四型瓶碳纤维虽用量提升,但总成本下降。在同等工作压力状态 下,四型瓶成本较三型瓶低7%-11%,因此储氢瓶大丝束碳纤维的需求量将实现快 速增长。 在天然气汽车(NGV)和燃料电池汽车(FCV)中, Ⅳ型高压储气瓶可以有效降 低重量,还可以储存更多燃料,有效提升汽车续航里程,经济性明显,未来几年 天然气汽车和燃料电池汽车将会是Ⅲ型、Ⅳ型高压储氢瓶的主要应用方向。创新科技,碳纤维材料带领未来。四川精密机床碳纤维应用
碳纤维的种类性能和用途。四川精密机床碳纤维应用
碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度进行分类,不同类别的碳纤维分类标准如下:原丝种类:分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用 途 ,自20世纪60年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的90%以上。沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此,目前碳 纤维一般指PAN基碳纤维。力学性能:业内主要采用力学性能进行分类。企业产品分类主要参考日本东丽的牌号,并以此为基础确定自身产品的牌号及级别。此外, 按照现行聚丙烯腈基碳纤维国家标准GB/T 26752-2020的力学性能分类,PAN基碳纤维分为 型、 中模型、高模型、 高模型四 类。丝束规格:按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束,一般将丝束数量小于24K的碳纤维称为小丝束(1K 一束碳纤维中有1000根丝), 24K以上的为大丝束。小丝束碳纤维性能优异、产量低、价格较高,一般用于航空航天、 等高科技领域。大丝束产品性能相对 较低、成本较低、生产控制难度大, 运用于基础工业、民用领域。四川精密机床碳纤维应用
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