До 2025 року нові матеріали моєї країни досягнуть 10 трильйонів, і ці три напрямки обов'язково вибухнуть
Один з нових матеріальних напрямків: легкі матеріали
1. Вуглецеве волокно
Матеріали з вуглецевого волокна використовуються в аерокосмічній, вітровій енергетиці, спорті та відпочинку, автомобілях та інших областях з їх відмінними властивостями. Вони є найбільш широко використовуваними і орієнтованими на ринок матеріалами в області нових матеріалів, і відомі як «король нових матеріалів». Світовий попит на ринку вуглецевого волокна швидко зріс в останні роки, і моя країна також скористалася можливістю перетворитися на другого за величиною в світі виробника вуглецевого волокна.
Однак, у порівнянні з іноземними країнами, галузь вуглецевого волокна моєї країни все ще має проблеми використання низьких потужностей, невеликої кількості високоякісних продуктів, а також складного застосування та розробки. Низхідна промисловість все ще значною мірою залежить від імпортних продуктів з вуглецевого волокна. У сучасному міжнародному середовищі усвідомлення подвійної автономії виробництва та розробки додатків в масштабі вуглецевого волокна є ключем до підвищення національної оборонної та виробничої потужності моєї країни та забезпечення стабільності ланцюга поставок.
Вуглецеве волокно - це вуглецева кістякова структура неорганічного волокна з вмістом вуглецю вище 90%, що утворюється піролізом і карбонізацією органічних волокон, таких як поліакрилонітрил (PAN) (або смола, віскоза) в умовах високої температури, як високопродуктивний матеріал. Вироблено в 1960-х роках.
Вуглецеве волокно має відмінні механічні властивості та хімічну стійкість: оскільки волокно з найвищою питомою міцністю (питома щільність міцності міцності) та найвищою питомою жорсткістю (питома щільність модуля) серед високопродуктивних волокон, які в даний час виробляються масово, вуглецеве волокно є важливою частиною аерокосмічної, вітрової енергії Ідеальні матеріали для лопатей, нових енергетичних транспортних засобів та інших областей з легкими вимогами. Характеристики корозійної стійкості, високої температурної стійкості і невеликого коефіцієнта розширення роблять його замінником металевих матеріалів в суворих умовах; крім того, електричні та теплопровідні властивості розширюють його застосування в області комунікаційної електроніки.
За кількістю ниток в кожному пучку вуглецевих волокон вуглецеві волокна, як правило, поділяються на дві категорії: невеликий буксир і великий буксир. Невеликий буксир має кращі характеристики, але більш високу ціну, і, як правило, використовується в високотехнологічних областях, таких як аерокосмічна та військова промисловість, а також високоякісні спортивні товари; великий буксир має більш низьку вартість і часто використовується в основних галузях промисловості, включаючи цивільне будівництво, транспортне та енергетичне обладнання і т.д.
Глобальна шкала потужностей та очікування попиту
У 2020 році глобальна робоча потужність з вуглецевого волокна становить 171 650 тонн, що на 16 750 тонн більше, ніж у 2019 році, темп зростання склав 10,8%. Основні виробничі потужності взяли на себе США, Китай і Японія, складаючи 21,7%, 21,1% і 17,0% відповідно. В даний час великі виробники все ще мають близько 80 000 тонн на рік незавершених планів розширення, що також відображає оптимістичні очікування виробників щодо перспектив галузі.
З точки зору попиту, чотири основні прикладні галузі ринку вуглецевого волокна є аерокосмічні, вітрові лопаті, спорт і дозвілля, а також автомобілі. У 2020 році на чотири галузі нижче за течією припадатиме понад 70% попиту на вуглецеве волокно і понад 76% від вартості виробництва.
З 2015 року, за оцінками галузі, світовий попит на вуглецеве волокно зберіг зростання приблизно на 12%, але через вплив епідемії світовий попит на вуглецеве волокно в 2020 році складе 107 000 тонн, що на 3% більше, ніж у 2019 році. Загальна сума продажів склала близько 2,615 млрд доларів США, що на 8,8% менше, в основному через спад в авіаційній галузі, викликаний епідемією, яка вплинула на продажі високоцінних високопродуктивних вуглецевих волокон. Вітроенергетичне поле стало основною рушійною силою для промисловості для підтримки зростання, а попит на вуглецеве волокно зберіг щорічне зростання на 20%, незважаючи на епідемію.
У короткостроковій перспективі відновлення світової авіаційної промисловості і масштабне прокладання вітроенергетичного обладнання в 2021 році може повернути ринок вуглецевого волокна в канал швидкого зростання. У довгостроковій перспективі авіаційна галузь повинна перетравити надлишкові потужності в 2020 році, а вітроенергетика буде залишатися основною рушійною силою зростання ринку вуглецевого волокна в майбутньому. У жовтні 2020 року представники понад 400 вітроенергетичних компаній по всьому світу спільно видали «Пекінську декларацію вітроенергетики», плануючи додати понад 50 млн кіловат встановленої потужності в 2020-2025 роках.
В умовах розширення виробництва великими виробниками вітроенергетики застосування вуглецевого волокна в вітрогенераторах ще не розгорнуто у великих масштабах, і тільки світовий вітроенергетичний гігант Vestas сформував масштабне застосування. Оскільки інші вітроенергетичні компанії розробляють застосування для композитів з вуглецевого волокна, попит на вуглецеве волокно в вітроенергетиці, ймовірно, зростатиме в геометричній прогресії. За оцінками, до 2025 року загальний попит на вуглецеве волокно в світі перевищить 200 000 тонн, що еквівалентно річним темпам зростання в 13,3%.