By 2025, my country's new materials will achieve 10 trillion, and these three directions will definitely explode
Une des nouvelles directions des matériaux : les matériaux légers
1. Fibre de carbone
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 fibre de carbone possède d'excellentes propriétés mécaniques et une excellente stabilité chimique : en tant que fibre ayant la résistance spécifique la plus élevée (densité spécifique de la force) et la rigidité spécifique la plus élevée (densité spécifique du module) parmi les fibres hautes-performances qui sont actuellement en masse{{1 }} Produite, la fibre de carbone est une partie importante de l'aérospatiale, de l'énergie éolienne. Des matériaux idéaux pour les pales, les véhicules à énergie nouvelle et d'autres domaines avec des exigences de légèreté. Les caractéristiques de résistance à la corrosion, de résistance aux températures élevées et de faible coefficient de dilatation en font un substitut aux matériaux métalliques dans les environnements difficiles ; de plus, les propriétés de conductivité électrique et thermique élargissent son application dans le domaine de l'électronique de communication.
Selon le nombre de filaments dans chaque faisceau de fibres de carbone, les fibres de carbone sont généralement divisées en deux catégories : les petites mèches et les grandes mèches. Le petit remorquage a de meilleures performances mais un prix plus élevé, et est généralement utilisé dans les domaines de haute-technologie tels que l'aérospatiale et l'industrie militaire, ainsi que dans les articles de sport haut de gamme ; le gros remorquage a un coût inférieur et est souvent utilisé dans les industries de base, y compris la construction civile, les équipements de transport et d'énergie, etc. .
Échelle de capacité mondiale et attentes de la demande
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.
En termes de demande, les quatre principales industries d'application du marché de la fibre de carbone sont l'aérospatiale, les pales éoliennes, les sports et loisirs et l'automobile. En 2020, les quatre industries en aval représenteront plus de 70 % de la demande en fibre de carbone et plus de 76 % de la valeur de la production.
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.
Dans le contexte de l'expansion de la production des grands fabricants d'énergie éolienne, l'application de la fibre de carbone dans les éoliennes n'a pas encore été déployée à grande échelle, et seul le géant mondial de l'éolien Vestas a formé un large- demande d'échelle. Alors que d'autres sociétés d'énergie éolienne développent des applications pour les composites en fibre de carbone, la demande de fibre de carbone dans l'industrie éolienne est susceptible de croître de façon exponentielle. On estime que d'ici 2025, la demande totale de fibre de carbone dans le monde dépassera 200 000 tonnes, ce qui équivaut à un taux de croissance annuel de 13,3 %.