By 2025, my country's new materials will achieve 10 trillion, and these three directions will definitely explode
Μία από τις νέες κατευθύνσεις υλικών: ελαφριά υλικά
1. Ανθρακονήματα
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.
Οι ίνες άνθρακα έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και χημική σταθερότητα: ως ίνα με την υψηλότερη ειδική αντοχή (ειδική πυκνότητα αντοχής) και την υψηλότερη ειδική ακαμψία (ειδική πυκνότητα συντελεστή) μεταξύ των ινών υψηλής απόδοσης-που έχουν αυτήν τη στιγμή μάζα{{1 }}που παράγονται, οι ίνες άνθρακα αποτελούν σημαντικό μέρος της αεροδιαστημικής, της αιολικής ενέργειας Ιδανικά υλικά για λεπίδες, οχήματα νέας ενέργειας και άλλα πεδία με απαιτήσεις ελαφρού βάρους. Τα χαρακτηριστικά της αντοχής στη διάβρωση, της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία και του μικρού συντελεστή διαστολής το καθιστούν υποκατάστατο των μεταλλικών υλικών σε σκληρά περιβάλλοντα. Επιπλέον, οι ιδιότητες ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητας επεκτείνουν την εφαρμογή του στον τομέα των ηλεκτρονικών επικοινωνιών.
Ανάλογα με τον αριθμό των νημάτων σε κάθε δέσμη ανθρακονημάτων, οι ίνες άνθρακα χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες: μικρή ρυμούλκηση και μεγάλη ρυμούλκηση. Το μικρό ρυμουλκούμενο έχει καλύτερη απόδοση αλλά υψηλότερη τιμή και χρησιμοποιείται γενικά σε τομείς υψηλής-τεχνολογίας όπως η αεροδιαστημική και η στρατιωτική βιομηχανία, καθώς και σε αθλητικά είδη υψηλής ποιότητας. Η μεγάλη ρυμούλκηση έχει χαμηλότερο κόστος και χρησιμοποιείται συχνά σε βασικές βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των πολιτικών κατασκευών, των μεταφορών και του ενεργειακού εξοπλισμού κ.λπ. .
Παγκόσμια κλίμακα χωρητικότητας και προσδοκίες ζήτησης
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.
Όσον αφορά τη ζήτηση, οι τέσσερις κύριες βιομηχανίες εφαρμογής της αγοράς ανθρακονημάτων είναι η αεροδιαστημική, οι λεπίδες αιολικής ενέργειας, ο αθλητισμός και η αναψυχή και τα αυτοκίνητα. Το 2020, οι τέσσερις κατάντη βιομηχανίες θα αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 70 τοις εκατό της ζήτησης ανθρακονημάτων και περισσότερο από το 76 τοις εκατό της αξίας παραγωγής.
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.
Στο πλαίσιο της επέκτασης της παραγωγής από τους μεγάλους κατασκευαστές αιολικής ενέργειας, η εφαρμογή ινών άνθρακα σε ανεμογεννήτριες δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί σε μεγάλη κλίμακα και μόνο ο παγκόσμιος γίγαντας αιολικής ενέργειας Vestas έχει δημιουργήσει ένα μεγάλο- εφαρμογή κλίμακας. Καθώς άλλες εταιρείες αιολικής ενέργειας αναπτύσσουν εφαρμογές για σύνθετα υλικά από ίνες άνθρακα, η ζήτηση για ίνες άνθρακα στη βιομηχανία αιολικής ενέργειας είναι πιθανό να αυξηθεί εκθετικά. Υπολογίζεται ότι μέχρι το 2025, η συνολική ζήτηση για ανθρακονήματα στον κόσμο θα ξεπεράσει τους 200,000 τόνους, που ισοδυναμεί με ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 13,3 τοις εκατό .