碳纖維面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)

 碳纖維正被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在汽車和風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用中尤為顯著。為了確保產(chǎn)品安全供應(yīng)，汽車制造商開始著手發(fā)展合作伙伴。從中長(zhǎng)期來看，碳纖維生產(chǎn)廠家必須加大投資來滿足需求，這樣他們的客戶才不至于被迫尋求替代品。

自從《復(fù)合材料雜志及展覽（JEC Composites）》第56期發(fā)表了關(guān)于碳纖維市場(chǎng)的簡(jiǎn)報(bào)后，涌現(xiàn)出大量關(guān)于碳纖維的報(bào)道。在宇航工業(yè)統(tǒng)一采購(gòu)、加速驗(yàn)證步驟、且即將交付的同時(shí)，汽車行業(yè)隨后也發(fā)表報(bào)道，其中德國(guó)公司起到了引領(lǐng)作用。另外是日本公司，它們具有環(huán)保的創(chuàng)新方法，是最大的碳纖維制造商。

需求 內(nèi)容來自123456

2010年，包括體育休閑和宇航在內(nèi)的工業(yè)應(yīng)用大約消耗了總產(chǎn)量31000t中的20000t，已占到碳纖維消費(fèi)量的2/3（見圖1）。到2015年，體育休閑消費(fèi)量將超過7000t/年，同時(shí)工業(yè)消費(fèi)量應(yīng)從20000t/年增長(zhǎng)到47000t/年，到2020年，甚至達(dá)到110000t/年（見圖2）。從中期看，風(fēng)電葉片可能是碳纖維需求的主要?jiǎng)恿?，而從長(zhǎng)期看，汽車行業(yè)將促進(jìn)碳纖維的需求。僅靠汽車行業(yè)就能改變碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè)的面貌。 本文來自123

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產(chǎn)能 123,123

聚丙烯腈（PAN）原絲是制備碳纖維最主要的原料。對(duì)于“小絲束”（小于24K），2010年產(chǎn)能約為57650t，2013年為71000t。由于這些產(chǎn)能僅僅是名義上的產(chǎn)量，并不代表實(shí)際產(chǎn)能，因此采用了產(chǎn)量系數(shù)進(jìn)行校正。

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據(jù)統(tǒng)計(jì)，5家最大的“小絲束”生產(chǎn)企業(yè)（東麗、帝人、三菱、臺(tái)塑、赫克賽爾）占據(jù)了85%的碳纖維產(chǎn)能，而且大約30%的碳纖維產(chǎn)于日本。2011年3月，日本遭遇了9級(jí)大地震，但看上去并沒有影響位于日本南部的碳纖維及原絲生產(chǎn)線。

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新的企業(yè)（如藍(lán)星）和新的投資商開始加入到“大絲束”行業(yè)，鑒于“大絲束”性價(jià)比較高，使之成為工業(yè)應(yīng)用優(yōu)先考慮的選擇，將促進(jìn)碳纖維產(chǎn)量快速增長(zhǎng)。 123456

總之，PAN基碳纖維（大絲束和小絲束）的產(chǎn)能在2010~2013年將期望增長(zhǎng)24%（77650~96000t，見表1）。鑒于瀝青基碳纖維市場(chǎng)已經(jīng)較為成熟，所以產(chǎn)能變化很?。ㄒ姳?）。

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供需關(guān)系

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相對(duì)于需求來講，產(chǎn)能可能存在一個(gè)長(zhǎng)期的過?，F(xiàn)象。但實(shí)際上，很難精確地判斷碳纖維產(chǎn)能是否真的過剩，即使與產(chǎn)能相比采用了理論系數(shù)。碳纖維生產(chǎn)企業(yè)很少，而且它們的數(shù)據(jù)保密。但是，目前存在的征兆就是：最近的金融危機(jī)在一定程度上阻礙了碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，雖然部分企業(yè)現(xiàn)在已得到恢復(fù)，但是其他企業(yè)受到了嚴(yán)重創(chuàng)傷。加之碳纖維產(chǎn)業(yè)投資巨大，廠商無法輕言放棄，這就預(yù)示著確實(shí)存在實(shí)際需求且供需已趨于平衡。同時(shí)，未來還存在諸多挑戰(zhàn)。需求量可能會(huì)越來越大，那么如何來滿足需求呢？主要取決于以下因素：技術(shù)、工廠配置、相關(guān)宣傳。工廠的建設(shè)需要消耗6~24個(gè)月，首先必須獲取政府授權(quán)，然后需要一段時(shí)間的設(shè)備調(diào)試過程。另外，資金籌措也是一項(xiàng)不容忽視的因素，而且生產(chǎn)丙烯腈及其聚合物PAN也是一個(gè)昂貴的生產(chǎn)過程。 123456

結(jié)論

雖然碳纖維面臨諸多機(jī)遇，但是前景依然樂觀，汽車和風(fēng)力發(fā)電就是不容忽視的潛在市場(chǎng)。碳纖維作為原材料，僅僅是復(fù)合材料的主要成本之一，而且廠商也正在努力降低碳纖維的價(jià)格。產(chǎn)量又取決于價(jià)格，改進(jìn)原絲可能是一條不錯(cuò)的解決途徑。

我們知道，相對(duì)于其他材料，碳纖維的產(chǎn)量依然很低，比如鐵（碳纖維產(chǎn)能為60000t，而鐵產(chǎn)能為1400000000t，鋁產(chǎn)能為35000000t）。 內(nèi)容來自123456

為了進(jìn)一步解釋我們的觀點(diǎn)，文章補(bǔ)充了本領(lǐng)域2 位專家的言論：SGL集團(tuán)商業(yè)分析&戰(zhàn)略規(guī)劃主任Uwe Kobs博士和Kemrock公司總經(jīng)理Ketan Buch先生。

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Uwe Kobs：目前，我們還沒有看到工業(yè)生產(chǎn)的、比PAN更有效的生產(chǎn)滿足基本且達(dá)到所需性能指標(biāo)的碳纖維（最小拉伸強(qiáng)度4.0GPa、最小模量220GPa）的途徑。

Ketan Ruch：5月9日，Kemrock在吉吉拉特邦瓦爾道拉市開創(chuàng)了印度第一條碳纖維生產(chǎn)設(shè)備，這個(gè)合資企業(yè)技術(shù)來源于位于邦加羅爾的國(guó)家宇航實(shí)驗(yàn)室。 123456

我們正在生產(chǎn)3~24K小絲束、性能接近T700的碳纖維，此種碳纖維是強(qiáng)度/模量的最好折中產(chǎn)品。

我們的中期發(fā)展規(guī)劃是到了第二階段末，2012年，計(jì)劃產(chǎn)能達(dá)到1000t，此階段開始生12~48K碳纖維。其中增加的600t將用于商業(yè)市場(chǎng)甚至出口，到2013年將開拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域。Kemrock也將決定生產(chǎn)織物和預(yù)浸料，并將在以下方面開拓業(yè)務(wù)：航空、風(fēng)力發(fā)電、坦克、運(yùn)輸和建筑。此外，也已規(guī)劃采用自主產(chǎn)權(quán)的碳纖維和樹脂生產(chǎn)部件。（翻譯　彭公秋　責(zé)編　十月） copyright 123456