By 2025, my country's new materials will achieve 10 trillion, and these three directions will definitely explode
Una de les noves direccions de materials: materials lleugers
1. Fibra de carboni
Carbon fiber materials are used in aerospace, wind power, sports and leisure, automobiles and other fields with their excellent properties. They are the most widely used and market-oriented materials in the field of new materials, and are known as "the king of new materials". The global carbon fiber market demand has grown rapidly in recent years, and my country has also seized the opportunity to develop into the world's second largest carbon fiber producer.
However, compared with foreign countries, my country's carbon fiber industry still has the problems of low capacity utilization, few high-end products, and difficult application and development. The downstream industry still relies heavily on imported carbon fiber products. In the current international environment, realizing the dual autonomy of carbon fiber scale production and application development is the key to enhancing my country's national defense and manufacturing strength and ensuring the stability of the supply chain.
Carbon fiber is a carbon backbone structure inorganic fiber with a carbon content higher than 90 percent formed by the pyrolysis and carbonization of organic fibers such as polyacrylonitrile (PAN) (or pitch, viscose) in a high temperature environment, as a high-performance material. Produced in the 1960s.
La fibra de carboni té excel·lents propietats mecàniques i estabilitat química: com la fibra amb la resistència específica més alta (densitat específica de força) i la rigidesa específica més alta (densitat específica del mòdul) entre les fibres d'alt rendiment-que actualment són massa{{1 }}produïda, la fibra de carboni és una part important de l'energia aeroespacial i eòlica. Materials ideals per a pales, vehicles d'energia nova i altres camps amb requisits de pes lleuger. Les característiques de resistència a la corrosió, resistència a altes temperatures i petit coeficient d'expansió el converteixen en un substitut dels materials metàl·lics en entorns durs; a més, les propietats de conductivitat elèctrica i tèrmica amplien la seva aplicació en el camp de l'electrònica de comunicacions.
Segons el nombre de filaments de cada paquet de fibres de carboni, les fibres de carboni es divideixen generalment en dues categories: estopa petita i estopa gran. El remolc petit té un millor rendiment, però un preu més elevat, i s'utilitza generalment en camps d'alta-tecnologia, com ara la indústria aeroespacial i militar, així com en articles esportius-de gamma alta; remolc gran té un cost més baix i s'utilitza sovint en indústries bàsiques, com ara la construcció civil, el transport i els equips energètics, etc.
Escala de capacitat global i expectatives de demanda
In 2020, the global carbon fiber operating capacity is 171,650 tons, an increase of 16,750 tons compared with 2019, a growth rate of 10.8 percent . The United States, China, and Japan assumed the main production capacity, accounting for 21.7 percent , 21.1 percent , and 17.0 percent , respectively. At present, the major manufacturers still have about 80,000 tons/year of unfinished expansion plans, which also reflects the manufacturers' optimistic expectations for the industry's prospects.
Pel que fa a la demanda, les quatre indústries d'aplicació principals del mercat de la fibra de carboni són aeroespacial, pales d'energia eòlica, esports i oci i automòbils. El 2020, les quatre indústries aigües avall representaran més del 70 per cent de la demanda de fibra de carboni i més del 76 per cent del valor de producció.
Since 2015, the industry estimates that the world's carbon fiber demand has maintained a growth of about 12 percent , but due to the impact of the epidemic, the global demand for carbon fiber in 2020 will total 107,000 tons, an increase of only 3 percent compared to 2019. The total sales amount was about 2.615 billion US dollars, a year-on-year decrease of 8.8 percent , mainly due to the slump in the aviation industry caused by the epidemic, which affected the sales of high-value high-performance carbon fiber. The wind power field has become the main driving force for the industry to maintain growth, and the demand for carbon fiber has maintained an annual growth of 20 percent despite the epidemic.
In the short term, the recovery of the world aviation industry and the large-scale laying of wind power equipment in 2021 can bring the carbon fiber market back to the channel of rapid growth. In the long run, the aviation industry needs to digest the excess capacity in 2020, and wind power will continue to be the main driving force for the growth of the carbon fiber market in the future. In October 2020, representatives of more than 400 wind energy companies around the world jointly issued the "Wind Energy Beijing Declaration", planning to add more than 50 million kilowatts of installed capacity in 2020-2025.
En el context de l'expansió de la producció dels principals fabricants d'energia eòlica, l'aplicació de la fibra de carboni als aerogeneradors encara no s'ha desplegat a gran escala, i només el gegant mundial de l'energia eòlica Vestas ha format un gran- aplicació d'escala. A mesura que altres empreses d'energia eòlica desenvolupen aplicacions per a compostos de fibra de carboni, és probable que la demanda de fibra de carboni a la indústria de l'energia eòlica creixi de manera exponencial. S'estima que l'any 2025, la demanda total de fibra de carboni al món superarà les 200 000 tones, equivalent a una taxa de creixement anual del 13,3 per cent.