碳纤维面临机遇与挑战

 碳纤维正被广泛地应用于各个领域，在汽车和风力发电行业的应用中尤为显著。为了确保产品安全供应，汽车制造商开始着手发展合作伙伴。从中长期来看，碳纤维生产厂家必须加大投资来满足需求，这样他们的客户才不至于被迫寻求替代品。

自从《复合材料杂志及展览（JEC Composites）》第56期发表了关于碳纤维市场的简报后，涌现出大量关于碳纤维的报道。在宇航工业统一采购、加速验证步骤、且即将交付的同时，汽车行业随后也发表报道，其中德国公司起到了引领作用。另外是日本公司，它们具有环保的创新方法，是最大的碳纤维制造商。 123,123

需求 123456

2010年，包括体育休闲和宇航在内的工业应用大约消耗了总产量31000t中的20000t，已占到碳纤维消费量的2/3（见图1）。到2015年，体育休闲消费量将超过7000t/年，同时工业消费量应从20000t/年增长到47000t/年，到2020年，甚至达到110000t/年（见图2）。从中期看，风电叶片可能是碳纤维需求的主要动力，而从长期看，汽车行业将促进碳纤维的需求。仅靠汽车行业就能改变碳纤维复合材料生产企业的面貌。 内容来自123456

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产能

聚丙烯腈（PAN）原丝是制备碳纤维最主要的原料。对于“小丝束”（小于24K），2010年产能约为57650t，2013年为71000t。由于这些产能仅仅是名义上的产量，并不代表实际产能，因此采用了产量系数进行校正。 copyright 123456

据统计，5家最大的“小丝束”生产企业（东丽、帝人、三菱、台塑、赫克赛尔）占据了85%的碳纤维产能，而且大约30%的碳纤维产于日本。2011年3月，日本遭遇了9级大地震，但看上去并没有影响位于日本南部的碳纤维及原丝生产线。

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新的企业（如蓝星）和新的投资商开始加入到“大丝束”行业，鉴于“大丝束”性价比较高，使之成为工业应用优先考虑的选择，将促进碳纤维产量快速增长。

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总之，PAN基碳纤维（大丝束和小丝束）的产能在2010~2013年将期望增长24%（77650~96000t，见表1）。鉴于沥青基碳纤维市场已经较为成熟，所以产能变化很小（见表2）。 123,123

供需关系 本文来自123

相对于需求来讲，产能可能存在一个长期的过剩现象。但实际上，很难精确地判断碳纤维产能是否真的过剩，即使与产能相比采用了理论系数。碳纤维生产企业很少，而且它们的数据保密。但是，目前存在的征兆就是：最近的金融危机在一定程度上阻碍了碳纤维产业的发展，虽然部分企业现在已得到恢复，但是其他企业受到了严重创伤。加之碳纤维产业投资巨大，厂商无法轻言放弃，这就预示着确实存在实际需求且供需已趋于平衡。同时，未来还存在诸多挑战。需求量可能会越来越大，那么如何来满足需求呢？主要取决于以下因素：技术、工厂配置、相关宣传。工厂的建设需要消耗6~24个月，首先必须获取政府授权，然后需要一段时间的设备调试过程。另外，资金筹措也是一项不容忽视的因素，而且生产丙烯腈及其聚合物PAN也是一个昂贵的生产过程。 123456

结论

虽然碳纤维面临诸多机遇，但是前景依然乐观，汽车和风力发电就是不容忽视的潜在市场。碳纤维作为原材料，仅仅是复合材料的主要成本之一，而且厂商也正在努力降低碳纤维的价格。产量又取决于价格，改进原丝可能是一条不错的解决途径。

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我们知道，相对于其他材料，碳纤维的产量依然很低，比如铁（碳纤维产能为60000t，而铁产能为1400000000t，铝产能为35000000t）。 123,123

为了进一步解释我们的观点，文章补充了本领域2 位专家的言论：SGL集团商业分析&战略规划主任Uwe Kobs博士和Kemrock公司总经理Ketan Buch先生。 123456

Uwe Kobs：目前，我们还没有看到工业生产的、比PAN更有效的生产满足基本且达到所需性能指标的碳纤维（最小拉伸强度4.0GPa、最小模量220GPa）的途径。 内容来自123456

Ketan Ruch：5月9日，Kemrock在吉吉拉特邦瓦尔道拉市开创了印度第一条碳纤维生产设备，这个合资企业技术来源于位于邦加罗尔的国家宇航实验室。 内容来自123456

我们正在生产3~24K小丝束、性能接近T700的碳纤维，此种碳纤维是强度/模量的最好折中产品。

我们的中期发展规划是到了第二阶段末，2012年，计划产能达到1000t，此阶段开始生12~48K碳纤维。其中增加的600t将用于商业市场甚至出口，到2013年将开拓更多的应用领域。Kemrock也将决定生产织物和预浸料，并将在以下方面开拓业务：航空、风力发电、坦克、运输和建筑。此外，也已规划采用自主产权的碳纤维和树脂生产部件。（翻译　彭公秋　责编　十月）

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