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中国碳纤维行业发展状况及市场分析

中国碳纤维行业发展状况及市场分析
中国碳纤维行业发展状况及市场分析

1、国际碳纤维行业分析

(1)国际碳纤维行业发展概况

20世纪中叶,发达国家投入大量人力和物力研究碳纤维,碳纤维复合材料最初由于其在结构轻量化中无可替代的材料性能,首先在军用航空航天领域得到了青睐;1959年,日本大阪工业技术试验所的进藤昭男首先发明了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,1964年,英国皇家航空研究所(RAE)的瓦特等人打通了生产高性能聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的工艺流程,在纤维的热稳定化过程中施加了张力牵伸,以满足结构的转化,使聚丙烯腈(PAN)基碳纤维成为主流产品,并于20世纪70年代开启民用碳纤维商业化应用;20世纪80年代至90年代,碳纤维在民用航空领域的引领下得以快速发展;进入21世纪,碳纤维生产工艺技术已经成熟,随着碳纤维应用领域的扩大,碳纤维的市场需求急剧增加,碳纤维产业日趋成熟。

从全球碳纤维市场的份额划分看,国际碳纤维市场依然为日、美企业所垄断。日本是全球最大的碳纤维生产国,世界碳纤维技术主要掌握在日本公司手中,其生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于世界领先地位,日本东丽更是世界上高性能碳纤维研究与生产的“领头羊”。

数据显示,在小丝束碳纤维市场上,日本企业所占有的市场份额占到全球产能的49%;在大丝束碳纤维市场上,日本企业所拥有市场份额占到全球产能的

52%,美国企业所拥有的市场份额占全球产能的24%,日美两国合计拥有全球76%的大丝束碳纤维生产能力,处于明显的主导地位。

全球小丝束碳纤维市场份额划分图

全球大丝束碳纤维市场份额划分图

(2)国际碳纤维市场及趋势分析

A.全球碳纤维市场需求及趋势分析

碳纤维很少直接应用,大多是经过深加工制成中间产物或复合材料使用,碳纤维复合材料作为结构件或功能件现已广泛应用在航空航天、工业和体育休闲用品三大领域。碳纤维以其质轻、高强度、高模量、耐高低温和耐腐蚀等特点最早应用于航天及国防领域,如大型飞机、军用飞机、无人机及导弹、火箭、人造卫星和雷达罩等,且航空航天领域用碳纤维的性能等级相对而言是最高的。在工业领域,碳纤维广泛应用在汽车、电缆、风能发电、压力容器、海洋产业、电子器件、工业器材和土木建筑等;在体育休闲用品领域,高尔夫球杆和钓鱼竿最早获得应用,近年来,自行车、网球拍、羽毛球拍等体育用品也越来越多的使用碳纤维材料,一般使用T300级碳纤维就可以满足需求,但为了提升产品性能,部分部件也已开始使用T700级甚至更高性能碳纤维。

随着碳纤维的不断发展,碳纤维在工业领域和航空航天领域的应用范围不断扩大,占比也呈上升趋势,预计到2020年,碳纤维的需求总量将达到15.73万吨,年均复合增长率达到13.62%;到2024年全世界总体需求有望达到21.92万吨,尽管增速有所放缓,但复合增长率仍达到11.38%。其中增速最快的工业领域,未来十年复合增长率将达到14.52%,而最近5年的复合增长率更是高达17.55%。工业领域碳纤维消费占总消费的比例将从2015年的63.55%逐步提升至81.63%。航空航天领域的需求在未来5年进入快速发展期,而体育休闲领域在世界范围内应用相对成熟,需求量每年稳定增加。

全球碳纤维市场需求预测图(吨)

a.航空航天领域需求持续增长

碳纤维复合材料是大型整体化结构的理想材料。与常规材料相比可使飞机减重20%-40%;复合材料还克服了金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点,增加了飞机的耐用性;复合材料的良好成型性可以使结构设计成本和制造成本大幅度降低。航空航天领域对碳纤维的需求主要来自两大方面,一是不断增加的碳纤维复合材料的应用比例,二是新增的飞机订单,预计2020 年,航空航天对碳纤维的需求将达到2.21 万吨。

由于碳纤维复合材料在结构轻量化中无可替代的材料性能,在军用航空的应用领域得到了广泛应用和快速发展,自20 世纪70 年代至今,国外军用飞机从最初将复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等。从1969 年起,美国F14A 战机碳纤维复合材料用量仅有1%,到美国F-22 和F35 为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量达到24%和36%,在美国B-2 隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过了50%,用量与日俱增。采用复合材料构件不仅可实现轻量化和设计自由度大,而且可以整体成型,减少零件数量,降低生产成本并提高生产效率。

我国军用飞机的复合材料应用也呈现逐年递增的趋势。随着碳纤维复合材料在国防航空航天上应用比例的增加、装备列装数量增加以及装备换代更新的需要,后期国防事业对碳纤维的需求将逐年增加。

复合材料在航空产品应用比例图

从20 世纪80 年代开始,碳纤维复合材料开始应用在客机上的非承力构件,在早期的A310、B757 和B767 上,碳纤维复合材料的占比仅为5%-6%,随着技术的不断进步,碳纤维复合材料逐渐作为次承力构件和主承力构件应用在客机上,其质量占比也开始逐步提升,到A380 时,复合材料占比达到23%,具体应用在客机主承力结构部件如主翼、尾翼、机体、中央翼盒、压力隔壁等,次承力结构部件如辅助翼、方向舵及客机内饰材料等,开创了先进复合材料在大型客机上大规模应用的先河。而最新的B787和A350,复合材料的用量达到了50%以上,有更多部件使用碳纤维,例如机头、尾翼、机翼蒙皮等,使用量大大提升。在飞机订单方面,A350截至2015年10月有783架订单,波音的B787更是超过一千架,中国的C919飞机尽管复合材料使用不足20%,但订单数量也已经超过400架。航空飞机的巨大需求足以支撑未来长期的碳纤维需求。

复合材料在商用飞机应用比例发展趋势图

此外,近年来无人机(UAV)包括无人作战机(UCAV)发展迅速,由于低成本、轻结构、高机动、大过载、高隐身、长航程的技术特点,决定了其对减重的迫切需求,复合材料的使用比例基本是所有航空器中最高的,美国全球鹰(Global Hawk)高空长航时无人侦察机共用复合材料达65%,先进无人机复合材料的用量更是不断提升,X-45C、X-47B、“神经元”、“雷神”上都运用了90%的复合材料。近年来无人机除广泛用于军事用途外,在灾情巡逻、环境监控、大地测量空中摄影及气象观察等民用领域的用途越来越广,随着这些飞机逐渐形成批量生产,复合材料在无人机上的用量会继续增加。

在航天领域,碳纤维复合材料不仅符合航天技术对结构材料减轻质量的要求,还符合对结构材料具有高比模量和高比强度的要求,具有性能和功能的可设计性,被大量应用。此外,航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤,因此,在航空航天工业中普遍采用先进的碳纤维复合材料。美国、欧洲的卫星结构质量不到总重量的10%,原因就在于广泛使用了高性能复合材料。

目前卫星的微波通信系统、能源系统和各种支撑结构件等已经基本做到了复合材料化。在运载火箭和战略导弹方面,碳纤维复合材料以其优异的性能得到了较好的应用与发展,先后成功用于“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”Ⅱ(D5)、“侏儒”导弹等型号;美国的战略导弹MX洲际导弹,俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹均采用先进复合材料发射筒。

b.大功率、长叶片需求加速风电叶片碳纤维化

风力作为清洁能源的代表之一,先于光伏发电受到全球各国的青睐。自20世纪80年代商业化发展以来,经历了全球化的高速增长。截至2015年底,全球累计装机容量达到432.42GW,累计年增长率17%,根据GWEC的预测,全球风电累计装机容量将从2014年的369.6GW增加至2019年的666.1GW,复合增速高达12.5%。风电未来的发展方向,除了向新兴地区,如拉美、非洲等地开拓市场之外,低速风机和海上风机将逐渐成为行业热点。

出于经济性考虑,当前主流的叶片为玻璃钢材质(GFRP),但随着低速风机和海上风机的不断发展,叶片长度的不断增加,部分结构使用碳纤维或碳纤/玻纤混合材料在综合成本上将更具优势。根据测算,40米以上的风电叶片中关键结构如梁帽、主梁使用碳纤维复合材料一方面可使叶片自重减少38%,成本降低14%;另一方面提高叶片抗疲劳性能,提高输出功率,以碳纤维为材质可更容易生产出大直径和自适应的风电叶片。

c.汽车行业革新带来碳纤维行业需求

随着排放标准趋严及低碳生活被人们普遍接受,节能减排已成为汽车工业的重要研究课题,在能源革新有限的情况下,轻量化是解决问题的关键之一。碳纤维具有比模量和比强度高、减重潜力大、安全性好等突出优点,是汽车轻量化最佳选择。欧洲铝协研究数据表明,若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;具体从绝对量来说,汽车重量每降低100kg,每百公里可节约0.6L燃油,二氧化碳排放可减少约10g/Km。自1953年世界上第一辆全复合材料车身的汽车—GM Corvette制造成功以后,随着复合材料技术的不断进步,如今碳纤维复合材料在汽车车身、尾翼、汽车底盘、发动机罩、汽车内饰等各个地方。宝马i3大批量应用碳纤维复合材料,减重约250-350公斤,为量产汽车轻量化树立了成功榜样。

宝马i3碳纤维复合材料车体结构图

随着汽车工业的不断发展,特别是在新能源汽车大行其道的今天,市场对汽车的轻量、节能、环保等需要提出了更高的要求,在汽车工业轻量化需求推动下,

2009年以来全球汽车工业领域对碳纤维的需求量呈上升趋势,碳纤维复合材料在汽车工业领域应用比例的不断提高。据前瞻产业研究院保守估计,未来汽车工业领域的碳纤维需求量将保持7%的规模增速,按照这一增速预测,到2018年全球碳纤维在汽车工业领域的需求量将在8,600吨左右。

汽车工业领域碳纤维需求预测图(吨)

知名咨询调研机构Lux Research在2015年2月发布最新报告称,随着材料技术的飞速发展,到2020年碳纤维复合材料的市场估值预计将达到60亿美元,到2025年,碳纤维复合材料将有望成为全球汽车市场的主流配置。

B.全球碳纤维供给

目前全球碳纤维工业化产品仍以PAN基碳纤维为代表,其力学性能最高,应用领域最广,占全球碳纤维总产量的90%以上。

2014年全球PAN基碳纤维产能约为12.8万吨,其中小丝束碳纤维约为9.2万吨,占72%;大丝束碳纤维约3.6万吨,占28%。按照开工率70%计算,2014年全球碳纤维总产量约为9万吨。根据相关预测,到2020年,全球小丝束碳纤维产能将达到11.5万吨,大丝束产能达到5.4万吨,合计达到16.9万吨,复合增速达到7%。

全球碳纤维产能现状及预测图(吨)

目前全球碳纤维制造的主导者是日本和他们设立在欧美的工厂,其次是依靠欧美航空航天市场健康发展的美国HEXCEL和CYTEC公司,以及依靠强大工

业创新体系的德国SGL公司,随着中国在碳纤维领域投入的不断增大,中国碳纤维产量占世界份额也不断提高。

全球碳纤维各国生产份额图

2、国内碳纤维行业分析

(1)国内碳纤维行业发展概况

我国从20世纪60年代开始研发聚丙烯腈基碳纤维,最早从事碳纤维研发的机构主要为中科院山西煤化所、长春应用化学研究所、化学研究所(北京)。五十多年来我国碳纤维产业从无到有,从小到大,但发展速度相比发达国家仍然进

展缓慢。近十五年来,在国家的大力扶持下,国内碳纤维产业取得了重大突破,碳纤维及应用领域的技术水平和产业化程度出现了加速发展的势头,进入前所未有的发展新阶段,在国内初步形成了以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维产业聚集地。根据数据统计,2010年-2014年期间,我国碳纤维产能从6,445吨增至15,000吨,增长了2倍,年均增长23.5%,目前我国生产的碳纤维全部为小丝束,其中12K占比超过90%,1K、3K、6K各有产量。

(2)国内碳纤维市场分析

根据数据统计,2015年国内碳纤维市场需求约为11,000吨,随着我国国民经济的发展以及国防工业战略地位的进一步提升,未来几年我国碳纤维需求量将进入一个快速增长的时期,预计到2020年国内碳纤维的需求将达25,000吨,年均增长速率约15.5%。

国内碳纤维市场需求图(万吨)

目前国内碳纤维在航空航天、体育休闲和工业应用三大领域的用量比例是4%、67%和29%。其中,体育休闲占绝大多数,而在民用航空、交通工具、新能源装备、工程建设等方面的应用虽然已经开始起步,但应用水平偏低,碳纤维复合材料的设计水平不足,配套的材料缺乏,相关的应用标准体系不健全,导致应用领域窄。此外,树脂、上浆剂等配套材料品种少、性能不足,复合材料用辅助原料还不能完全实现自主供给,部分品种还依赖进口等,不仅制约了碳纤维复合材料在高端制品上的应用,同时还严重影响着国产碳纤维的市场应用。

未来随着我国基础工业的进一步发展,碳纤维在工业领域的应用比例将得到提高,预计2020年,国内碳纤维在航空航天、体育休闲和工业应用三大领域的用量比例为6%、44%和50%,需求结构向国外靠拢。

2014年国内碳纤维市场需求份额图

2020年国内碳纤维市场需求份额图

据统计,目前国内碳纤维市场中,国产碳纤维自给率只有20%左右,对外依存率达到80%,国外碳纤维企业通过技术及价格优势打压国内碳纤维企业,使我

国的碳纤维市场长期受制于欧美及日本等国家。高性能碳纤维作为敏感的国防战略新材料,其价格不仅仅只遵循市场规律,还与供需两端国家的国防政策有关。随着国产高性能碳纤维技术和产业化的不断发展,为确保国防安全,避免长期受制于人和国外企业垄断国内市场,国家出台相关政策,大力扶持国产高性能碳纤维在航空航天等国防领域的广泛应用。未来我国国防新装备需求的不断增长及国家军民融合政策的不断深化,国产高性能碳纤维将继续保持良好的增长态势。

(3)国内碳纤维产业发展存在的问题

A.多数碳纤维企业技术装备、生产工艺与国际先进企业存在较大差距,产能实现率低

1949年11月,以美国为首的17个发达国家成立了“巴黎统筹委员会”,其主要宗旨是限制成员国向社会主义国家出口战略物资和高技术,列入禁运清单的有军事武器装备、尖端技术产品和稀有物资等三大类上万种产品。1994年4月1日,“巴黎统筹委员会”宣告解散,但它所制订的禁运物品列表被后来的《瓦森纳协定》所继承,其中包含两份控制清单:一份是军民两用商品和技术清单,涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等9大类;另一份是军品清单,涵盖了各类武器弹药、设备及作战平台等共22类,中国依然在被禁运国家之列。截至目前,航空航天装备所需的高端碳纤维作为战略物资,长期无法进口,生产碳纤维的核心技术和先进的设施设备无法引进,严重制约了我国国防工业和碳纤维产业的发展。

目前,国外碳纤维龙头企业使用的设备基本上都是根据自身技术特点进行的自主设计,在专有设备的基础上改进升级,形成了具有自主知识产权的专有碳纤维生产装备;而国内引进的国外生产设备是非禁运通用型碳纤维生产装备,且价格较高。虽然国内碳纤维生产企业中设计产能千吨级以上的有3-4家,但由于缺乏核心技术团队,大多数碳纤维生产企业对进口生产装备的技术参数和性能指标缺乏消化和吸收能力,生产线自动化程度和对自身碳纤维生产技术的匹配性远远落后于国外同行,导致生产工艺的稳定性和过程控制的一致性较差,影响了碳纤维产品质量和稳定性,且生产成本很高,造成设备闲置、经营亏损,无法与国际先进企业竞争。2014年国内碳纤维实际产量仅3,200吨,2007-2014年碳纤维累计产量也仅仅只有1.23万吨,远远低于设计产能。

国内碳纤维实际产量图(吨)

B.多数碳纤维企业产品处于低端领域,且行业集中度不高

从全球碳纤维产业的发展可以看出,航空航天和国防工业是碳纤维最重要的应用领域,消费量约占世界总消费量30%,但却贡献了全球50%的碳纤维产值;与国外的发展相比,我国碳纤维市场主要围绕体育休闲产业发展,占比超过65%,然而该细分市场属于低端领域,面临非常大的价格竞争压力。目前我国从事碳纤维复合材料研制及生产的单位近百家,但能够生产符合航空航天标准的高性能碳纤维企业屈指可数,大量企业集中在体育休闲领域,绝大多数碳纤维厂家仍处在亏损状态。随着市场经济的优胜劣汰,碳纤维行业将面临洗牌,拥有自主知识产权和持续创新能力的企业必将在未来竞争中占得先机。

C.国内碳纤维厂家缺乏核心技术和人才积累,难以满足航空航天和高端民用领域对高性能碳纤维的需求

高性能碳纤维的生产技术复杂,工艺流程长、环节多,涉及的学科较多,与设备制造能力息息相关。与国外碳纤维巨头几十年的连续技术积累相比,我国多数碳纤维生产企业缺乏掌握核心技术的研发及生产人员,研发产业化团队不稳定,前期技术和数据的积累不足,缺少从实验室技术研发、中试技术放大、工程产业化建设的全技术历练,因此在质量、成本和设备等制备技术方面与国外还有较大差距。缺乏长期稳定的科研技术团队成为碳纤维产业核心竞争力和可持续发展能力的重要制约。

D.我国碳纤维的产业链需要进一步完善

目前,国外已经形成设计、制造、分析及验证、应用牵引系统化的碳纤维复合材料体系。如日本东丽和美国赫克塞尔都有预浸料、织物、短切纤维、夹层材料等中间成型物,同时,直接为客户提供量身定制的复合材料解决方案和产品,方便了客户的使用,也解决了碳纤维产品与树脂匹配性问题。

由于国内大部分碳纤维复合材料企业技术尚不成熟,缺乏相应的研发及工艺支持,未能形成体系化、系列化的碳纤维产业链发展模式。

(4)国内碳纤维行业发展的趋势

碳纤维行业发展空间巨大,不仅体现在国防工业对碳纤维战略新兴产业的迫切需求,而且体现在迅速扩展国民经济各个领域的应用。

A.航空航天产业快速发展及军民深度融合政策的不断深入实施,为以碳纤维为代表的新材料行业提供了发展良机

长期以来,我国国防建设落后于经济建设,与我国日益提升的大国地位不匹配,不利于稳定周边复杂环境。当前,建设同我国国际地位相称的国防力量,将国防和军队改革融入国家全面深化改革的大局已经上升为国家层面的战略举措。近年来,军民融合已成为统筹经济建设和国防建设的大战略、是今后一段时期内实现强国梦、强军梦的重要战略部署。

作为新一代国防装备的物质基础,加速发展新材料技术是保持军事领先地位的重要前提,碳纤维复合材料近年来应用领域不断拓宽,发展极为迅猛,其用量

已经成为衡量军用装备先进性的重要标志。未来随着我国国防新装备的列装及现有装备的更新,碳纤维材料服务国防建设的领域将不断拓宽。

在航空领域,我军战斗机以三、四代机为主体,五代机尚未服役,老式战机占比较高。根据飞行国际的数据,我国约60%的军用飞机面临退役,换成以第四、五代战斗机为标志的新一代空战力量,这将在很大程度上推动军用飞机的需求,为我国军用飞机制造业提供了难得的发展机遇,将拉动对高端碳纤维复合材料的需求。

在常规武器装备领域,我国武器的更新换代也迫切需要采用轻质高强、耐腐蚀的碳纤维复合材料,已受到相关客户的关注,未来市场空间巨大。

B.与发达国家相比,我国民用碳纤维领域需求巨大,发展结构将进一步优化

目前国内民用碳纤维领域体育休闲类应用占绝大多数,而在民用航空、轨道交通、新能源装备、工程建设等方面的应用虽然已经开始起步,但应用水平偏低。

随着国民经济持续高速增长,航空运输需求旺盛,中央和地方政府不断加大对民用机场建设的投入,民用机场建设掀起新一轮发展高潮,极大促进了国内民用航空产业的高速发展,客机需求数量激增。据波音公司披露,到2020年中国需要1764架商用飞机,是美国本土以外最大的市场;同时,以C919为代表的国产大型客机商业化,为碳纤维在民用航空领域提供了更大的发展机遇。

碳纤维产业现状及发展前景

碳纤维:从“无”到“有”到“好” 随着国家政策扶持力度的不断增大及市场需求的日益增长,我国碳纤维出现了前所未有的产业化建设热潮,国产碳纤维技术和产业化水平显著提高。特别是最近十年,在国家科技与产业计划的支持下,高性能碳纤维及其复合材料在关键技术、装备及应用等方面取得了突破性进展,初步建立起国产碳纤维制备技术研发、工程实践和产业化建设的较完整体系,技术发展速度明显加快,产品质量不断提高,有效缓解了国防建设重大工程对国产高性能碳纤维的迫切需求。 目前,国内大小碳纤维生产企业近40家,其中,拥有千吨以上规模生产线的企业4家,拥有五百吨级生产线的企业5家。国产碳纤维总产能达到1.96万吨。主要产品为12K及以下规格小丝束PAN基碳纤维,其中,T300级碳纤维性能达到国际水平,已进入产业化发展阶段,并在航空航天领域得到了应用;T700级碳纤维已建成千吨级生产线,产品进入应用考核阶段,低成本干喷湿纺T700级碳纤维已经实现规模化生产;T800级碳纤维吨级线建成并已实现批量生产。但高模、高模高强碳纤维的工程化制备技术及更高等级碳纤维的制备关键技术还有待攻关。 总体上讲,目前我国碳纤维产业整体发展水平仍与国外存在较大差距。主要表现在碳纤维原丝生产工艺路线单一、纺丝速度慢、效率低;生产线规模小,产能分散,低端产品产能过剩但生产线开工率低,年产量不足产能的20%;产品品种规格单一、性能稳定性不高、同质化现象严重、成本居高不下;生产装备自主设计制造能力不足、对生产工艺的适应性差;油剂、上浆剂等原辅料开发不配套;下游应用技术发展与碳纤维技术不匹配,下游应用市场对碳纤维产业发展牵引力不足等。特别是,由于低成本、稳定化、规模化生产技术的欠缺,绝大多数碳纤维产品的成本与市场售价倒挂,我国碳纤维企业面临着国内企业间恶性竞争和国外企业恶意压价的内忧外患,生存状况不容乐观。 而目前,国际碳纤维产业及下游应用市场均呈现欣欣向荣的繁荣景象,一方面国际碳纤维应用市场继续以6-8%的增速不断扩大,应用领域进一步拓展;另一方面,全球各大碳纤维制造商已陆续宣布了大幅扩产计划,市场竞争空前激烈。 面对国际碳纤维产业如此明确的发展信号,“十三五”期间,我国碳纤维产

中国唯一高科技碳纤维专利产品

中国唯一高科技碳纤维专利产品 中国唯一高科技碳纤维专利产品美特丽丝碳纤维远红 外线加热保健垫组成:碳纤维、远红外线、褥垫。 这是我国唯一一款国家承认的保健床垫,也是唯一一款获得国家专利的保健床垫!1、发热体内采用非金属电热材料——碳纤维何为碳纤维?就是强度大于钢,密度比铝底,耐腐蚀性强于不锈钢,集电学,力学,热学三大学科的宝贵特性的高科技非金属复合材料。其无辐射,孕妇可用,使用寿命长。碳纤维具有纤维般的柔曲性,除具有本身的非金属特性外,还有许多金属材料相同的特性。碳纤维发热体具有结构牢固、发热均匀、防水、防漏电的特点,碳纤维发热体遇电后对人体产生有益的远红外线,同时具有取暖、保健两大功效。该褥垫发热体内碳纤维具有许多优良性能,如高强轻质、耐热性好、热胀系数小、导热系数大、耐腐蚀、耐老化、物理性能稳定和导电性能良好的优点。重要的是,该碳纤维在通电状态下不会产生游离辐射的电磁波,并将大量热能以远红外线的形式进行辐射传导。2、神奇的生命光波——远红外线远红外线是一种不可见光,能够深入皮肤及皮下组织,具有很强的热效应。远红外线8—14微米的“生命光波”与人体发出来的远红外线波长相近,能够与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”,提高渗透能力,并

加速钙离子流动与新陈代谢。远红外线可有效促进血液循环,提高体内细胞活性,使人精力充沛、机能旺盛,从而延缓皮肤衰老,具有美容美体功效。远红外线影响周围空气发生电离,产生负离子,负离子不仅能促成人体内合成和储存维生素,强化和激活人体的生理活动,因此它又被称为“空气维生素”。3、感受阳光的温暖 传统电热毯与人体之间通过不同频率的电磁波多以游 离的方式辐射传导,游离辐射是一种对人体具有伤害的辐射,它会与体内的物质抢夺电荷,产生离子破坏生理组织,这种方式不符合人体内的热能转换,长期使用容易使皮肤干燥,造成体内缺水,引起便秘,还会使机体产生热障碍,出门畏寒等症状。 美特丽丝远红外线褥垫利用碳纤维作为发热材料,能够将产生的热能以远红外线的形式辐射传导,“生命光波”渗入人体内,引起体内细胞的原子和分子共振,加速分子运动。分子间摩擦生热,形成热反应,促使皮下深层温度上升,促使微血管扩张,加速血液循环,从而提高体内温度。这种空间立体式的热能辐射具有太阳辐射同等的效果,是最为舒适的取暖方式。4、长期使用可有效改善人体生理机能——保健功能提高睡眠质量:美特丽丝远红外线褥垫独特的发热方式及合理的软硬度,能够为你创造舒适的睡眠环境。平衡身体酸碱度:远红外线能净化血液,改善皮肤质素、预防因尿

中国早期工业化发展历程

提纲 1.中国早期工业化发展历程 (1)阶段特征 (2)突出特点 (3)不利因素 2.资产阶级对国家民主化的求索 3.中国共产党与中国的现代化 中国现代化发展历程 人类社会的现代化发生在封建社会后期,贯穿于资本主义产生、发展和社会主义确立、发展的整个历史过程,是人类社会从传统的农业社会向现代工业社会转变的必经阶段。它是以科技为动力,以工业化为中心,以机器生产取代手工劳动、机器工厂取代家庭作坊和手工工场为主要标志,并引起经济制度、政治制度、生活方式乃至思维方式变革的一场全方位的社会变革。 中国的现代化进程自19世纪60年代开始启动,之后虽步履维艰,但终于在20世纪70年代末迈出了大步,取得了举世瞩目的成绩。中国在现代化的过程中,一直贯穿着两大主题:一是国家独立和民族解放,二是繁荣富强和持续发展。 【知识拓展】 1.中国早期工业化发展历程

阶段特征: 起步阶段(1840年—1895年),突出事件是洋务运动。洋务运动前期以“求强”为旗号,兴办了“三局一所”等近代军事工业;后期以“求富”为旗号,兴办了“三局一厂”等近代民用工业。这一时期,政治体制现代化尚未提上议事日程,以军事工业为主体的工业化有所进展,并经历了由重工业到轻工业,由军需到民用,由国营到民营的发展过程。同时,由于洋务运动的需要,现代化开始由经济领域逐渐向科技文化和人才教育领域渗透。 整体发展阶段(1895年—1927年),主要表现为甲午战争以后民族工业的初步发展;辛亥革命后和一战期间民族工业出现了短暂的春天。 曲折前进阶段(1927年—1949年),现代化在阶级斗争和民族斗争极为尖锐复杂的历史环境下艰难地进行。国民政府统治前期,收回“关税主权”;实行币制改革;进行国民经济建设运动,推动了工商业及整个经济领域现代化的进程。但官僚资本的形成和垄断又在一定程度上排挤了民营工业的发展。抗战期间,中国现代化的进程被打断,原有的工业在日本军国主义的大举侵略下遭到严酷摧残。抗战胜利后,美国垄断资本与四大家族官僚资本相结合,又把中国现代化事业推入绝境。 突出特点:

碳纤维行业市场研究报告

碳纤维行业市场研究报告2020年5月

1.碳纤维简介 碳纤维(Carbon Fiber,简称CF)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机母体纤维采用高温分解法在1,000摄氏度以上高温的惰性气体下碳化(其结果是去除碳 以外绝大多数元素)制成的,是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。 完整的碳纤维产业链包含从一次能源到终端应用的完整制造过程:先从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯,并经氨氧化后得到丙烯腈;丙烯腈经聚合和 纺丝之后得到聚丙烯腈(PAN)原丝;再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维; 碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料,作为生产碳纤维复合材料的原材料;碳 纤维与树脂、陶瓷等材料结合,形成碳纤维复合材料,最后由各种成型工艺得到下 游应用需要的最终产品。 图1:碳纤维产业链 资料来源:中简科技,市场部 碳纤维分类: 目前市场销售的90%以上的碳纤维,是以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制成的聚丙烯腈基碳纤维,其它还包括沥青、粘胶基碳纤维。 表1:碳纤维按照原丝类型分类 分类优势劣势应用现状 成品品质优异,工艺较简 单,产品力学性能优良 聚丙烯腈(PAN)基- 已经成为碳纤维主流 原料调制复杂,产品性 能较低 沥青基 粘胶基 原料来源丰富,碳化收率高 高耐温性 目前规模较小 碳化收率低,技术难度 大,设备复杂,成本高 主要用于耐烧蚀材料及 隔热材料 资料来源:光威复材,市场部 碳纤维按照丝束大小分类被划分为宇航级和工业级两类,亦称为小丝束和大丝束。 K表示碳纤维单丝的数量,如1K代表一束纤维丝里包含了1000根单丝。小丝束碳纤维在 工艺控制上要求更严格,碳化等设备造价高;大丝束碳纤维生产成本相对较低,具有更

国内碳纤维供应商研究

一、企业名录 二、国内碳纤维制造业市场现状及存在的问题 据不完全统计,至2009年3月,国内有数十家企业介入碳纤维或PAN原丝生产,已建成碳纤维年生产能力3000多t,在建1.4万t,计划2011年前动工建设1.5万t,已投入资金数十亿元,规划能力为8万~10万t。目前国内投资碳纤维热度不减,几乎每月都能听到新的碳纤维项目出现的消息。中国掀起一股碳纤维投资热潮,一方面预示中国的碳纤维产业将有快速发展,有可能成为碳纤维生产大国以至强国;另一方面则隐含着巨大风险。笔者认为,在碳纤维产业化建设中,要十分注意有序发展,控制规模,规避风险。 中国碳纤维产业发展中存在的主要问题 1.从发展前景看,总结国际碳纤维产业发展历程,规模化生产是降低成本、参与市场竞

争的重要前提。目前建设地点遍布东、中、西部20多个省(市),利益主体不同,规模大小不一,技术水平参差不齐,有些远离主要原料产地,难以做大做强,又难以整合。专家认为,中国建设3~5家碳纤维生产企业是合理的,通过优胜劣汰,大部分企业将难以生存,损失将是巨大的。 2.从技术层面看,由于多数企业依靠“挖人战术”,造成师出同门,技术水平和工艺路线处于同一档次,技术无特色,产品低质量,属于低水平重复建设。碳纤维技术被日本、美国等专利覆盖,我国企业缺乏核心自主知识产权的技术支撑,尚未全面掌握完整的碳纤维核心关键技术,因而影响了碳纤维的规模生产和全球销售。 3.从市场需求看,制备增强树脂复合材料是碳纤维的主要市场,约占90%以上的市场份额,对碳纤维质量有较高要求,日本东丽公司T300的质量标准大体是质量门槛值,除少数企业外,国产碳纤维产品质量目前尚达不到这一门槛值,特别是在性能稳定性上差距较大,故难以进入树脂基复合材料市场。由于能耗、物耗高,国产碳纤维成本居高不下,无法与进口碳纤维争夺市场,与在建和拟建产能比较,今后一段时期国内外市场对国产碳纤维的消化能力不容乐观。 4.从环保看,碳纤维原料丙烯腈属剧毒和易燃易爆产品,公安部门要求其运输半径不大于500km,不宜零星长距离运输;生产过程中的污水和废气治理技术难度较大,成本也较高,而且技术不成熟。国内碳纤维企业小而散的分布,加大了企业的安全和环保成本,不利于整个行业的可持续发展。 碳纤维从20世纪70年代进入市场,已有30多年,和众多新产品相比,碳纤维需求量不算大,市场发展不够快,主要原因是其价格仍太高,制约了其进入“千家万户”的能力,如一只碳纤维钓渔杆上千元、一辆碳纤维自行车5万多元,普通消费者很难接受。工业领域应用同样受到价格限制,玻璃纤维价格约为碳纤维的1/10-1/20,以至更低,使用碳纤维无疑将大幅提高产品成本。只有利润空间大的领域(如建筑补强)、对成本敏感度不高的领域(如军工、航天航空、某些高新技术)或性能价格比有明显提高的领域(如风力发电叶片、高速列车、深井采油设备中的关键零部件)等,才是碳纤维的现实市场;在民用汽车、纺织机械、输电线缆、工程管道、工装设备、压力容器等领域的大面积使用,是其潜在市场或未来市场。因此,预测未来需求时应该立足现在,对潜在市场的开拓不可能一蹴而就,按照潜在市场计算出几十万吨市场需求是不正确的。有国外专家提出,如果碳纤维价格达到3美元/kg,市场容量将会发生井喷式增长,但按照目前采用的原料路线和工艺路线,这一目标是不可能实现的,这期待着人们的发明创造,希望有朝一日能够实现这一目标。 中国碳纤维市场需求分析 20世纪80年代以来,因中国大陆劳动力便宜、对环境污染管理相对宽松,能有效降低成本,所以,中国台湾、韩国、日本等纷纷将文体休闲制品企业迁入中国大陆,带动了中国纤维增强树脂产业发展,碳纤维用量快速增加,形成以广东东莞、福建厦门、山东威海为核心形成3个产业集群带,台资、韩资、日资占有一定比重。据统计,中国80%~90%的碳纤维用于文体休闲制品,产品包括渔具、游艇、高尔福球头球杆、羽毛球拍、滑雪板、箭杆、自行车等,由于价位较高,国内市场不大,产品以出口为主,“中国制造”的这类产品约占

国内外碳纤维生产现状及发展趋势

国内外碳纤维生产现状及发展趋势 碳纤维, 国内外, 趋势, 生产, 发展 碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有十分优异的力学性能,是目前已大量 生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,特别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是唯一强度不下降的物质,是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。除了优异的力学性能外,碳纤维还兼具其他多种优良性能,如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热 传导性高、热膨胀系数低、X光穿透性高,非磁体但有电磁屏蔽性等。 作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是先进复合材料最重要的增强材料,已在军事及民用工业的各 个领域取得广泛应用,从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此,碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典 型代表,为世人所瞩目。碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面,发挥着非常重要的作用,对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义,对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。 我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发至今已有近40年的历史,但进展缓慢,同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁,至今没能实现大规模 工业化生产,工业及民用领域的需求长期依赖进口,严重影响了我国高技术的发展,尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展,与我国的经济社会发展进程极不相 称。所以,研制生产高性能、高质量的碳纤维,以满足军工和民用产品的需求,扭转大量进口的局面,是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。 1生产方法 目前,工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必 须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大、设备复杂,成本较高,产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用;由沥青制取碳纤维,原料来源丰富,碳化收率高, 但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展;由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维,其生产工艺较其它方法简单,而且产品的力学性能优良,用 途广泛,因而自20世纪60年代问世以来,取得了长足的发展,成为当今碳纤维工业生产 的主流。 聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。 原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕 等工序。

2018年碳纤维行业现状及发展前景分析报告

2018年碳纤维行业现状及发展前景分析报告

正文目录 1、碳纤维材料前景广阔,全球产能高度集中 (6) 1.1、碳纤维应用领域广泛,全球需求增长态势良好 (6) 1.2、碳纤维技术壁垒高,行业龙头优势显著、成本控制能力强 (17) 2、日本企业后发先至,精准定位碳纤维市场 (21) 2.1、东丽掌控碳纤维核心技术,引领行业持续发展 (22) 2.2、帝人东邦布局全球生产基地,碳纤维材料业务盈利能力不断增长 (27) 2.3、三菱丽阳兼备多种碳纤维材料生产能力,大力发展车用碳纤维复材37 2.4、西格里集团碳纤维产业链一体化布局, (45) 3、发展高端制造业,国内未来碳纤维需求巨大 (51) 3.1国内碳纤维的需求增长迅速,行业发展空间广阔 (51) 3.2、国内外企业规模差距大,碳纤维近年获国家政策大力支持 (57) 3.3、国内碳纤维行业步入快速发展期,竞争力持续增强 (58) 4、主要公司分析 (59) 5、风险提示 (60)

图目录 图1:全球碳纤维市场需求及预测 (6) 图2:2016年全球碳纤维需求分布 (6) 图3:2016 年碳纤维在全球航空航天领域细分应用占比 (7) 图4:波音787“梦想客机”的碳纤维机身 (8) 图5:国外商用飞机碳纤维复合材料应用占比 (8) 图6:波音公司预测2014 -2033年全球新增客机数量 (9) 图7:客机碳纤维渗透率预测 (9) 图8:碳纤维复合材料在汽车零部件中的应用情况 (10) 图9:全球汽车领域碳纤维需求量预测 (12) 图10:风电机组正向着大型化发展 (12) 图11:风电叶片的长度和材料经济性关系 (12) 图12:碳纤维在风电叶片中的主要应用部位 (13) 图13:风电新增装机容量预测 (14) 图14:风电叶片碳纤维需求量预测 (14) 图15:碳纤维高尔夫球杆 (15) 图16:碳纤维自行车 (15) 图17:2014-2016年各领域碳纤维价格变动趋势 (17) 图18:2014-2016年全球碳纤维市场需求分布情况 (17) 图19:碳纤维的制造工艺 (19) 图20:全球小丝束碳纤维市场分布 (20) 图21:全球大丝束碳纤维市场分布 (20) 图22:碳纤维行业发展历史 (21) 图23:东丽近年营业收入及毛利率 (23) 图24:2016年东丽株式会社营业收入各业务板块占比 (24) 图25:东丽株式会社PAN碳纤维生产工艺 (25) 图26:聚丙烯腈预氧化化学式 (25) 图27:东邦公司的全球化布局 (28) 图28:帝人集团的全球设施分布 (28) 图29:帝人集团业务领域概要 (29)

新中国工业化的巨大成就及其基本经验

新中国工业化的巨大成就及其基本经验(中国改革报 11月23日)新中国对于工业化发展道路的探索,是人类历史上的全新探索,具有划时代的意义。全面、科学地看待新中国60年经济发展的伟大成就,需要用历史的眼光看待新中国的工业化发展,从工业化的积累、形成阶段与发展阶段的结合来看待发展路径,将新中国发展过程中的两个“三十年”结合起来,全面地认识我国改革开放后的创新与发展。新中国工业化道路取得的划时代成就工业化是中华民族摆脱贫穷落后面貌的必经之路。从历史上看,现代化一般都是发端于工业化,以工业化作为其主要的推动力。早在20世纪30年代至50年代,毛泽东就深刻指出:“中国民族和人民要彻底解放,必须实现国家工业化。”工业化是巩固社会主义制度的基础,是提高人民生活水平的重要前提。立足于中国广大的自有资源与市场基础,迅速地发展工业化,建立一个比较完整的工业体系,才能保证国家发展战略的实现,巩固中国的社会主义经济基础。新中国60年的工业化发展道路,取得了划时代的巨大成就。工业化使我国经济发生了历史性变化,经济规模空前增长。从历史的视角看,新中国60年的经济增长,超过了中国以往的任何一个历史时期。有学者根据国家统计局、世界银行和安格斯·麦迪森提供的数据及历史资料进行推算后指出,新中国建国以前的500年间(公元1500年至1949年),我国国内生产总值年均增长速度增长不到1%,甚至是负增长,大大低于世界平均增长速度,更低于世界发达国家的增长速度,导致在世界经济总量中所占比重下降到4.4%。而建国后的60年,我国国

内生产总值年平均增长11.5%,远远高于世界平均3%的水平,使我国经济总量重新跃居世界第3位。这一成绩的取得,与我国社会主义制度建立后加快工业化进程是分不开的。据统计,建国初期在国内生产总值中,工业仅占12.6%,农业手工业占80%多,而经过60年的发展,我国2007年工业占GDP比重已达到43%。工业的迅速发展,对我国改变生产力落后面貌起到了重要作用。工业化使我国建立了比较完整的工业体系,技术装备水平不断提高。新中国成立之始,我国工业基础薄弱,原材料工业和能源工业、交通设备制造业、机械制造业、电子工业、石油化学工业等技术密集型行业,在当时的中国几乎都是空白。经过60年的发展,我国建立了比较完整的工业体系。目前我国工业产品的产量居世界第一位的已有210种(如粗钢、煤、水泥等),主要产品产量位次不断前移,仅机电产品出口居世界第一位的就有近40种,出口值中工业制成品的比重上升到2014年度细分行业报告汇集制造行业报告互联网行业报告农林牧渔行业报告95%。我国还自主开发了大型船用曲轴、大型钢铁企业成套设备、高性能数控机床、程控交换机、大型计算机、载人航天、J10飞机等高新技术产品,提升了我国工业产品的竞争力。工业化进程使我国实现了由农业大国向农业工业国的转变。建国60年的历史,是我国从主要的农业国向工业农业国转变的历史。我国的农村人口从建国初期占有人口的90%以上,下降到现在的55%。从劳动力就业情况看,建国初期,工业劳动力仅占6.7%,农业劳动力占93.7%,而目前7.6亿劳动力人口中则有4亿多在城镇,包括乡村的乡镇企业和私营企业。

中国碳纤维产业现状和思考

中国碳纤维产业现状和思考 碳纤维作为战略性新兴产业中的重要产品正受到越来越多的关注,国内碳纤维生产线建设也异常热闹,一片红火。目前,我国碳纤维生产企业已近30家,除了民营企业,中石油、中石化、中化工、中钢铁、中国建材、首钢国际等大型国企都已介入,而且都是大手笔。截至目前,我国已建和拟在建的碳纤维产能已达到7万—8万吨/年,其中建成的产能为5000吨。然而,去年的产量只有千吨左右,部分产品质量水平连T300级都达不到,国内市场每年8000—9000吨的需求量大部分要依靠进口。在大量生产线出现“趴窝”现象的背后,反映了我国碳纤维目前真实的技术现状。  1959年,日本发明了用聚丙烯腈为原丝加张力牵伸制造碳纤维的方法。目前,日本东丽公司的系列化聚丙烯腈基碳纤维最具代表性,其产品主要分为T、M、MJ三个系列,每个系列又有不同型号,远远领先于世界平均水平。日本在1984年就生产出了T700级产品,此外,国外单线最大产能已达1800吨(12k),生产效率高。 我国碳纤维生产的研究始于1962年,起步不晚,但长期以来未取得实质性进展。近年的攻关,我国在一些碳纤维应用领域已经不再受制于人,但整体技术水平仍然相对落后。由于碳纤维技术被日本、美国等专利覆盖,我国企业缺乏核心自主知识产权的技术支撑,尚未全面掌握完整的碳纤维核

心关键技术,高性能碳纤维基本处于空白。目前,国内只有相当于或者次于T300级碳纤维的产品,T700级碳纤维尚处于工程化研究阶段,T800、MJ系列碳纤维尚在攻关。国内以3K(3000根)、12K的T300级碳纤维为主打产品,许多低端产品毛丝多,性能指标不稳定,通用性差。千吨级碳纤维生产线的投资在4亿元左右,如果技术始终不能过关,项目投资有可能会打水漂,因此当务之急是提高碳纤维技术水平。目前国内技术水平高的碳纤维企业也有几家,但由于没有形成规模优势,同等质量产品的价格远高于国外,因此成本差异很大,导致我国碳纤维产品没有市场竞争力。据了解,日本东丽T700级碳纤维的成本与国内T300级的成本相当。 近年来,碳纤维产业风行,有技术背景的和没有技术背景的都在上项目。有技术上项目可以理解,但没技术怎么上呢?多数企业采用的是“挖人战术”,师出同门,技术水平和工艺路线处于同一档次的项目在低水平重复建设。引进的洋技术由于相关设备及配套技术的缺失,改造后多数都难以开花结果。上世纪80年代我国就曾从英国RK公司引进大丝束预氧化炉和炭化炉,结果两套设备均未能正常运转,所谓的外国专家也无能为力,引进单位有苦难言,十几年后,当初的设备都当废铁卖了。另据了解,上世纪末期,安徽华皖碳纤维有限公司从英国引进了200吨/年聚丙烯腈基碳纤维及500吨/年原丝生产线,经过近十年建设,耗资3亿多,

碳纤维国内技术和生产现状简介

碳纤维国内技术和生产 现状简介 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

国内碳纤维技术及生产现状 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。在此期间,由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列,严格控制封锁,制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神,从无到有,逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线,当时生产能力为2t/a。20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究,于1998年建成一条新的中试生产线,规模为40t/a。我国主要研究单位有中科院山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。 我国目前使用碳纤维量约占世界用量的1/5。巨大的市场潜力,供不应求的局面,必然促进我国碳纤维工业的发展。但是,要想进入竞争的市场,一是要保证产品的质量,二是要求价位相当。针对我国碳纤维工业的现状,需首先解决高性能PAN原丝的质量,在这基础上才有可能产业化,这是进市场的前提;同时,还需进行预氧化,碳化,石墨化设备及表面处理装置的工程化开发,使其形成规模化生产能力,才能在保证质量的基础上降低成本。目前,内内研究开发以及生产碳纤维的呼声很高,发展趋势令人鼓舞。 但由于对我国碳纤维产业发展的建议目前我国高性能碳纤维无论在质量上还是数量上与国外相比还有一定差距,远远满足不了需求。为此,尽快研究和发展我国自己的高性能碳纤维材料已迫在眉睫。碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程,质量的提升涉及到方方面面。以下几个方面应优先考虑。 1、提高PAN原丝质量 PAN原丝不仅影响碳纤维的质量,而且影响其产量和生产成本。换言之,只有高质量的原丝才能生产出高性能碳纤维,才能稳定生产,提高产量,降低成本。对于现代碳纤维

碳纤维的产业现状及发展

碳纤维的产业现状及发展 2009-05-26源自:IT粉丝网网友评论0 条进入视频教程论文关键词:碳纤维工艺技术供需情况发展 论文摘要:碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,分子结构界于石墨和金刚石之间,含碳体积分数随品种而异,一般在0.9以上。 一、碳纤维的性能 1.1分类 根据原丝类型分类可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基3种碳纤维,将原丝纤维加热至高温后除杂获得。目前,PAN碳纤维市场用量最大;按力学性能可分为高模量、超高模量、高强度和超高强度4种碳纤维;按用途可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维,其中小丝束初期以1K、3K、6K(1K 为1000根长丝)为主,逐渐发展为12K和24K,大丝束为48K以上,包括60K、120K、360K和480K等。 1.2性能 碳纤维的主要性能:(1)密度小、质量轻,密度为1.5~2克/立方厘米,相当于钢密度的l/4、铝合金密度的1/2;(2)强度、弹性模量高,其强度比钢大4-5倍,弹性回复l00%;(3)具有各向异性,热膨胀系数小,导热率随温度升高而下降,耐骤冷、急热,即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂;(4)导电性好,25。C时高模量纤维为775μΩ/cm,高强度纤维为1500μΩ/cm;(5)耐高温和低温性好,在3000。C非氧化气氛下不融化、不软化,在液氮温度下依旧很柔软,也不脆化;(6)耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀。此外,还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。 通常,碳纤维不单独使用,而与塑料、橡胶、金属、水泥、陶瓷等制成高性能的复合材料,该复合材料也具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热、导电等优良性质,已在现代工业领域得到了广泛应用。 1.3应用领域 由于碳纤维具有高强、高模、耐高温、耐疲劳、导电、导热等特性,因此被广泛应用于土木建筑、航空航天、汽车、体育休闲用品、能源以及医疗卫生等领域。此外,碳纤维在电子通信、石油开采、基础设施等领域也有着广泛的应用,主要用于放电屏蔽材料、防静电材料、分离铀的离心机材料、电池的电极,在生化防护、除臭氧、食品等领域种也有出色的表现。 二、生产工艺 通常用有机物的炭化来制取碳纤维,即聚合预氧化、炭化原料单体—原丝—预氧化丝—碳纤维。碳纤维的品质取决于原丝,其生产工艺决定了碳纤维的优劣。以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料,干喷湿纺和射频法新工艺正逐步取代传统的碳纤维制备方法(干法和湿法纺丝)。 2.1干喷湿纺法 干喷湿纺法即干湿法,是指纺丝液经喷丝孔喷出后,先经过空气层(亦叫干段),再进入凝固浴进行双扩散、相分离和形成丝条的方法。经过空气层发生的物理变化有利于形成细特化、致密化和均质化的丝条,纺出的纤维体密度较高,表面平滑无沟槽,且可实现高速纺丝,用于生产高性能、高质量的碳纤维原丝。

对我国工业化发展阶段的判断

对我国工业化发展阶段的判断 发表日期:2012年8月1日作者:冯飞王晓明王金照【编辑录入:jw】 判断工业化发展阶段的主要依据 (一)划分工业化阶段的经典理论 经济发展过程中,产业结构呈现出一定的规律性变化,即第一产业的比重不断下降;第二产业比重是先上升,后保持稳定,再持续下降;第三产业比重则是先略微下降,后基本平稳,再持续上升。 对此现象,国外经济学家钱纳里、库兹涅兹、赛尔奎等人,基于几十、上百个国家的案例,采取实证分析的方法,得出了经济发展阶段和工业化发展阶段的经验性判据,进而得出了“标准结构”。不同学者对发展阶段的划分不尽相同,其中具有代表性的是钱纳里和赛尔奎的方法,他们将经济发展阶段划分为前工业化、工业化实现和后工业化三个阶段,其中工业化实现阶段又分为初期、中期、后期三个时期。判断依据主要有人均收入水平、三次产业

结构、就业结构、城市化水平等标准(见表1)。 具体而言,完成工业化进入后工业化阶段的主要标志是:人均GDP超过11170万美元(2005年美元,购买力平价);农业在三次产业结构中的比重小于10%,而且第三产业的比重高于第二产业;农业就业人口比重小于10%;城市化水平超过75%。进入工业化后期的标志是:农业在三次产业结构中的比重小于10%,但第二产业的比重仍然大于第三产业;农业就业人口比重为10%-30%;城市化水平为 60%-75%。 按此标准,美国完成工业化并进入后工业化阶段的时间是1955年,当年工业(不包括建筑业)比重为39.1%,达到最高值。日本、韩国进入相同阶段的时间分别为1973年、1995年,工业比重的最高值分别为36.6%、41.9%。 此外,工业内部结构也发生显著变化。工业化初期,纺织、食品等轻工业比重较高,之后比重持续下降;工业化中期,钢铁、水泥、电力等能源原材料工业比重较大,之后开始下降;工业化后期,装备制造等高加工度的制造业比重明显上升。对工业内部结构的变化,德

2016-2020中国碳纤维复合材料行业发展前景预测分析报告

深圳中企智业投资咨询有限公司

2016-2020年中国碳纤维复合材料行业发展前景 预测分析 (最新版报告请登陆我司官方网站联系) 公司网址: https://www.wendangku.net/doc/b019063332.html, 1

目录 2016-2020年中国碳纤维复合材料行业发展前景预测分析 (3) 第一节2016-2020年中国碳纤维复合材料行业发展预测分析 (3) 一、未来碳纤维复合材料发展分析 (3) 二、未来碳纤维复合材料行业技术开发方向 (3) 2、自动化生产 (3) 3、大规模生产 (3) 4、碳纤维复合材料废旧部件的再生回用技术 (4) 三、总体行业“十三五”整体规划及预测 (4) 第二节2016-2020年中国碳纤维复合材料行业市场前景分析 (4) 一、产品差异化是企业发展的方向 (4) 二、渠道重心下沉 (5) 2

2016-2020年中国碳纤维复合材料行业发展前景预测分析 第一节2016-2020年中国碳纤维复合材料行业发展预测分析 一、未来碳纤维复合材料发展分析 碳纤维复合材料作为新兴的非金属材料具有广阔的应用前景。首先其广泛的应用于航空、航天等军事领域,并随着在军事领域应用的不断深入,相关的制造及使用技术日臻成熟,从而带动了碳纤维复合材料在民用领域应用的极大发展,主要应用在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等方面,并正在快速的取代传统金属材料成为结构用材的首选。 二、未来碳纤维复合材料行业技术开发方向 1、3D打印成型技术 3D打印技术技术是有望成为高效低成本制备各种碳纤维复合材料结构部件的创新工艺,为此近年来企业界、大学、科研院所、政府机构等,都在安排研发和改进3D打印技术,并取得了产业化成果。以往制备塑料和金属的3D打印机部件,能耗较高,尺寸有限,而应用于碳纤维复合材料时,不仅部件强度与刚性可提高,还可提高导热性和降低热膨胀系数,因此无需使用炉子,可消除所有尺寸限制。 2、自动化生产 汽车生产厂家现都采用机器人组装相对小和固定形状的部件,但这些机器人并不能加工大型碳纤维复合材料部件,因为这些部件缺乏形状固定性,因而多采用手铺制造和热压罐固化。如何加工大型碳纤维复合材料是未来重要的技术开发方向之一。 3、大规模生产 5年前日本公司在市场上导入了“Sereebo”长碳纤维增强热塑性树脂(CFRTP),并与GM汽车公司等合作开发其潜在市场。其中碳纤维的分布和取向是可控的,基材的各向同性可保持到最终部件,成型时间只有60s,它比铝合金轻20%~30%,并具有更好的耐疲劳性和抗冲击性而价格略高些,适用于汽车结 3

碳纤维的发展与现状

人员分工情况 资料收集:蔡煜简江婷婷宋爽韵周晓楠张领中英文摘要:蔡煜张领周晓楠 内容编写:发展部分简江婷婷宋爽韵 现状与差距部分蔡煜张领周晓楠排版校对:简江婷婷宋爽韵 宋爽韵 20110815023 简江婷婷 20110815036 蔡煜 20110815045 周晓楠 20110815047 张领 20110815050

碳纤维的发展与现状 学生:蔡煜简江婷婷宋爽韵周晓楠张领指导老师:秦文峰 摘要:简要介绍了碳纤维的性能、发展历史以及在航空航天领域中的应用,同时分析了国内外碳纤维的发展差距,给出了对我国碳纤维发展的建议。 关键词:碳纤维;碳纤维复合材料;应用领域;发展差距;发展建议 Abstract:The brief introduction of the performance and development history and application in the aviation&aerospace field of carbon fiber ,the analysis of the development gap of carbon fiber between home and abroad ,the advises of carbon fiber’s development to our country are given in this paper. Key words:carbon fiber;carbon fiber composites;application territory; development gap;development advises

最新中国工业软件发展现状与趋势资料

中国工业软件发展现状与趋势 中国工业软件发展在世界工业软件领域居于什么样 的位置?自身发展情况如何?排列靠前的工业软件企业有 哪些?未来中国工业软件的技术?投资与应用的趋势将会 怎样?是工业软件企业,尤其是智能制造工业企业以及相关研究者。特别关注的问题。 当前,我国正全面提升智能制造创新能力,加快由“制造大国”向“制造强国”转变。工业软件作为智能制造的重要基础和核心支撑,与先进的工业产品、与国家大力推动的装备制造业走向高端,密切融合到一起,对于推动我国制造业转型升级,实现制造强国战略具有重要意义。随着“中国制造2025”的逐步落地,人们对于智能制造和工业软件的关注也在日益增强,我国工业软件市场现状与趋势究竟如何,国内外企业的竞争焦点又在何处?根据多年来在工业软件 领域的研究积累,结合企业和市场发展现状与趋势,笔者做出以下分析与判断。 中国工业软件市场整体情况 2016年全球工业软件市场上,美国、欧洲市场逐步回暖,欧美市场继续保持领导地位。美联储加息预期使美元大幅升值,资本回流使得美国信息化建设投入增速加快,在美国政

府大力扶持下,制造业的逐渐回暖使工业软件得到了快速发展。以GE、Oracle、Autodesk等为代表的美国本土工业软件厂商在云计算等领域也加强了企业投资并购和创新技术研发。因此,在技术与市场两端,欧美工业软件企业在与中国工业软件企业的竞争中均具有明显优势。此外,亚太经济延?m了较高的增长速度,印度和澳大利亚的工业软件市场发展较快,与中国一同形成了市场增长的主要动力。 同期,中国工业软件市场继续保持快速增长,规模达到1247.30亿元,同比增长15.5%,在过去三年中年均增长超过15%,2017年规模在1500亿元左右。国内市场中,华北、华东及华南市场仍然占据着整个市场的主体地位,华北、华中地区市场增速较快,东北地区受宏观经济形势影响,市场增速较慢。 工信部自2015年提出“中国制造2025”发展战略之后,稳步推进智能制造落地,先后在标准体系、信息安全、试点示范项目等方面发布了专门的政策文件,极大地促进了我国智能制造和工业软件领域的发展。在智能制造发展规划中明确提出到2020年的量化目标,给出了企业和行业应用工业软件的路线图和时间表。工信部和国标委联合发布《国家智能制造标准体系建设指南》,为解决智能制造发展中的标准缺失、滞后以及交叉重复等问题起到了基础性和引导性作

碳纤维发展现状及其发展趋势

碳纤维发展现状及其发展趋势 0 引言 高性能纤维是指耐热好、质量轻、强度高、高模量的特种纤维材料。作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有本征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代军民两用新材料,已广泛用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各领域。 碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有 十分优异的力学性能,是目前已大量生产的高性能 纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,特 别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是唯 一强度不下降的物质,是其他主要结构材料(金属及 其合金)所无法比拟的。除了优异的力学性能外, 碳纤维还兼具其他多种优良性能,如低密度、耐高 温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、 电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高,非磁 体但有电磁屏蔽性等。 作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是先进复合材料最重要的增强材料,已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用,从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。因此,碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表,为世人所瞩目。碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面,发挥着非常重要的作用,对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代也有重要意义,对国防军工和国民经济有举足轻重的影响。 1国内外碳纤维的发展现状1.1 国外碳纤维的发展现状 碳纤维的起源可追溯到19世纪后期,美国人爱迪生(Edson)用碳丝制作灯泡的灯丝,从而发明了电灯,给人类社会带来了光明。但是在20世纪初期,美国通用电器公司的库里基(Coolidge)发明了用钨丝取代碳丝作为灯丝,并

中国碳纤维行业概况研究-行业业务特点及竞争格局、外部因素

中国碳纤维行业概况研究-行业业务特点及竞争格局、外部因素(二)行业业务特点及竞争格局 1、碳纤维行业特点 (1)碳纤维技术壁垒高,研发周期长,产品稳定性要求高 碳纤维属于技术密集型产品,产业链长,产品系列多,生产技术复杂,产业发展涉及产、学、研各个环节,研发周期长,资金投入量大,行业技术壁垒非常高,同时对稳定性有非常苛刻的要求。 (2)下游应用领域广泛,潜在市场不断拓展 碳纤维下游应用技术的开发难度较高,各工艺参数必须系统配合,复合材料设计与成型需要衔接,下游领域的应用开发需要较长的研发过程。加之研发投入高、生产成本高,导致碳纤维应用范围长期局限在一些高端领域。 近年来,随着碳纤维应用成本的下降,碳纤维下游应用领域逐步由航空航天、体 育休闲等扩展到一般工业领域,风力发电、压力容器、交通运输、输电电缆等领域的应用不断拓展。

(3)日本及欧美领先企业垄断全球市场 国际上真正具有研发和生产能力的碳纤维公司屈指可数。美国注重原始创新,日本擅长精细化生产,在碳纤维产业发展中各具优势。日本东丽、美国赫克塞尔垄断高端碳纤维市场,但其他重点企业也各具特色,在原料多元化、合成体系、纺丝技术、丝束规格等方面具备各自的优势。 (4)市场和政府在行业发展中发挥重要作用 碳纤维的发展与国防军工密不可分,市场和政府在行业发展中发挥重要作用。俄罗斯由国家主导研发和生产,国有部门负责开发研究生产制造,保障国防科工和重大工程的需求。美国和日本采取以市场为主的模式,主要依靠大企业研发和生产,同时供应民用和国防应用领域。日本通过各种途径支持本国碳纤维企业发展,将其作为十大战略性产业之一。美国规定国防军工所需的重要材料都必须立足于本国生产,波音可以使用日本东丽的碳纤维,国防军工则必须采用美国赫克塞尔或美国氰特的碳纤维,同时对碳纤维高端产品和技术装备出口进行严格管控。 2、行业市场化程度和竞争格局 国际碳纤维行业的集中度非常高,极高的技术壁垒、巨额的资金投入使得国际上真正具有碳纤维研发和规模化生产能力的公司屈指可数。日本的三家企业:日本东丽、日本东邦和日本三菱丽阳目前拥有全球丙烯腈基碳纤维50%以上的市场份额。日本东

碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势 自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来,产业规模不断扩大,产品品质不断提高,2014年全球碳纤维产能(365天连续生产12K/24K 碳纤维丝束计算)已达到12.6万吨。尽管碳纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比,但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点,具有玻璃纤维所不能比拟的优势,已成为发展先进武器装备的关键材料,并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得到了广泛应用。 当前,国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势,据估计,未来5年,先进复合材料将以每年5%的增速发展,而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展,全球高性能碳纤维需求量的年增幅可达10%,亚太地区将会有更高的增长率,即碳纤维及其复合材料产业将面临前所未有的发展空间和机遇。 因此,在目前碳纤维产业快速发展的关键时期,我们更应该认清国际碳纤维产业的发展形势、对照国外先进企业找差距找问题,通过理性思考寻求解决途径,适时把握发展机遇,落实行动、注重实效,努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。 1、国外碳纤维产业现状及发展趋势 1)产业方面 根据前躯体原料的不同,碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维等。由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒

性物质二硫化碳,且工艺流程长、生产成本高、整体性能不高,因此目前,国际碳纤维产业领域,前两种碳纤维获得了更大规模的生产和应用。其中,PAN基碳纤维又占据绝对优势,国际市场占有率超过90%。PAN基碳纤维的九大生产商包括:日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏(Hexcel)、氰特(Cytec)、卓尔泰克(Zoltek,已被东丽收购)、台塑、土耳其阿克萨(AKSA)和德国西格里(SGL)。沥青基碳纤维的生产和应用居其次,主要生产企业三家,分别是Cytec、三菱塑料和日本碳素纤维。 PAN基碳纤维分为小丝束(1-24K)和大丝束(36K及以上)两类。全球小丝束碳纤维市场主要被日本东丽、东邦、三菱丽阳三家公司所垄断,而来自中国、土耳其和韩国的企业,正不断扩充小丝束的全球产能,同时也降低了三家日本公司的市场份额。 大丝束碳纤维生产商主要有Zoltek、SGL和三菱丽阳三家。另外,中国国企蓝星集团英国分公司拥有大丝束碳纤维原丝的供应能力,Cytec于2014年与德国腈纶企业合作开展低成本大丝束碳纤维的研制开发。预计在未来10年中,其它制造商也会陆续加入大丝束碳纤维生产领域。 为满足高速发展的航空航天与汽车市场对碳纤维的需要,几乎所有的碳纤维巨头都宣布了扩产计划。例如,日本东丽拥有以日本本土为核心的日美法韩4个生产基地,目前已形成11000~12000吨/年的T700S和4500吨/年的T800碳纤维生产能力,并宣布PAN基碳纤维的总产能于2015年达到27100吨,2020年扩大至50000吨。另外,Hexcel

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