Будущее углеродного волокна:в ветроэнергетике, аэрокосмической и автомобильной промышленности

Благодаря своим уникальным характеристикам углеродное волокно (CF) имеет большие перспективы для развития в нескольких областях.

Этот пост предназначен для выявления ключевых возможностей в цепочке поставок углеродного волокна, где ресурсы и инвестиции могут способствовать развитию экономики экологически чистой энергии.

Мы должны сосредоточиться на трех областях применения, которые возглавляют список отраслей, использующих полимеры, армированные углеродным волокном:

• Энергия ветра ,
• Аэрокосмическая промышленность и
• Автомобильная промышленность .

Для каждой из трех областей применения в публикации будут рассмотрены тенденции спроса и предложения. в этом секторе и затраты на углеродное волокно и компоненты .

1. Углеродное волокно в ветроэнергетике

Энергия ветра является вторым по величине сектором спроса на углеродное волокно с точки зрения тоннажа. , и ожидается значительный рост из-за волокна, необходимого для ветряных лопастей. .

1.1 Тенденции спроса и предложения на энергию ветра

Высокопрочное углеродное волокно со стандартным модулем упругости и большим жгутом в диапазоне 24K–50K обычно используется для ветроэнергетики.

Прогноз текущего и будущего регионального распределения спроса на углеволокно со стороны ветроэнергетики дан в «Экспертах отрасли» и резюмирован на рисунке ниже.

В этом прогнозе Европа имеет наибольшую долю в общемировом спросе как сегодня, так и в 2020 году. в результате целевых показателей Европейского союза 20 % энергии из возобновляемых источников.

К 2020 году , Спрос на МВ в Европе прогнозируется увеличение на 3,5 раз и составляют около 70 % от общего спроса. . Спрос на CF в США и Азии в 2020 году будет примерно одинаковым:на каждую из них будет приходиться около 15 % от общего спроса.

1.2 Цена и стоимость CF, применяемого в ветроэнергетике

Крупное углеродное волокно, используемое для лопастей ветряных турбин, продается по цене 15,40–24,20 долларов США за килограмм. диапазон.

За исключением Японии, где цена на углеродное волокно самая низкая и составляет ~23 доллара США за кг. , различий в ценах по регионам не наблюдалось.

Прогнозируется, что благодаря экономии за счет масштаба и усовершенствованию производственных технологий к 2020 году приведет к тому, что цена на углеродное волокно составит 23 доллара США за кг, примерно одинаковая во всех регионах.

Наряду с техническими трудностями, связанными с изготовлением жгута сравнительно большего размера из углеродных волокон большего диаметра для лучшей прочности на сжатие, экономическая эффективность является основным препятствием для роста рынка ветровой энергии.

1.3 Цепочка поставок CF в ветроэнергетике

Если сложить ожидаемый спрос на крупнотоннажное углеродное волокно со стороны ветроэнергетики и автомобилестроения, общий мировой спрос прогнозируется на уровне 71 450 тонн, а проектная доступная производственная мощность — 51 400 тонн.

Удовлетворение этого спроса будет осуществляться через цепочку поставок по всему миру. . Однако более вероятно, что с увеличением размера лезвия , логистические проблемы вероятно, привлечет новые инвестиции в портовые сооружения для оффшорных ветроэнергетических систем.

2. Углеродные волокна в аэрокосмической отрасли

Аэрокосмические проекты были основными движущими силами индустрии углеродного волокна (CF) и армированного углеродным волокном пластика (CFRP) на протяжении большей части их истории.

2.1 Тенденции спроса и предложения в аэрокосмической отрасли

Самый очевидный продукт аэрокосмической отрасли — самолеты — составил 152 млрд долл. США за счет производства и продажи примерно 4 390 самолетов и вертолетов.

Эти производственные усилия (наряду с техническим обслуживанием, ремонтом и капитальным ремонтом старых судов) потребовали около 544 000 тонн сырья.

По прогнозам отраслевых экспертов, спрос на CF в аэрокосмической отрасли в 2020 году составит 23 170 тонн. Двузначные темпы роста, прогнозируемые тремя основными источниками, указывают на значительный будущий спрос на углеволокно со стороны аэрокосмической промышленности. Последний прогноз спроса на CF для аэрокосмической отрасли составляет 22 100. тонн к 2020 г.

2.2 Цена и стоимость CF, применяемого в аэрокосмической отрасли

Строгие требования к производительности CF в аэрокосмической отрасли приводят к сертификационному барьеру. и жесткие производственные допуски чем связанные с другими приложениями CF.

Это, в свою очередь, приводит к более высоким ценам на углепластик для аэрокосмической промышленности. детали . Одним из результатов этих ценовых различий является то, что рыночные доли спроса на CF выглядят очень по-разному, если измерять их в денежном выражении, а не в тоннах.

Тем не менее, несмотря на то, что потребность аэрокосмической промышленности в тоннаже CF намного меньше, чем потребность в ветроэнергетике, волокна, предназначенные для аэрокосмической промышленности, гораздо более ценны.

3. Углеродные волокна в автомобильной промышленности

Автомобильная промышленность проявляла интерес к углепластику на протяжении нескольких десятилетий, потому что этот материал обладает большим потенциалом снижения веса и более высокой жесткостью, чем обычные материалы, такие как сталь и алюминий.

3.1 Цена и ценность углеродного волокна, применяемого в автомобильной промышленности

Сегодня в производстве находится около 1500 уникальных моделей автомобилей, и немногим более 100 из них используют некоторое количество углепластика в качестве стандартного оборудования.

Однако использование углепластика в автомобильной промышленности было весьма ограниченным. несмотря на эти превосходные свойства. Высокие затраты на углепластик, долгий срок службы углепластика в автомобильной промышленности по большей части ограничивались сверхдорогими , малосерийные модели, такие как Lamborghini Murcielago.

Из-за этого автомобильная промышленность ищетнаименее дорогие типы CF. которые способны удовлетворить требования производительности углепластика. Самыми дешевыми коммерчески доступными волокнами, отвечающими этим требованиям, являются большие жгуты. (определяется как более 24 000 нитей на жгут) углеродные волокна текстильного качества .

3.2 Цена и ценность углеродного волокна, применяемого в автомобильной промышленности

Как упоминалось ранее, автомобильная промышленность очень чувствительна к цене CF, поэтому большие буксиры , CF текстильного класса самый экономичный выбор.

При сегодняшних ценах на CF нельзя ожидать широкого внедрения CF в автомобильной промышленности. Однако значительное снижение цены может стимулировать огромный спрос со стороны автомобильной промышленности.

Это все о динамике цен на углеродное волокно, применяемое в ветроэнергетике, аэрокосмической и автомобильной промышленности. Мы надеемся, что это будет полезно! Не стесняйтесь оставлять свои комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы.

Примечание : мы не владеем изображениями, использованными в этом посте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если они принадлежат вам, и мы удалим их как можно быстрее.