CCeVℱ2017年全球碳纤维及碳纤维复合材料市场（中文版）

本文摘要：（由ai生成）

本文是一份全球复合材料市场调研报告，重点分析了碳纤维市场及其复合材料的发展情况。报告指出，碳纤维市场需求持续增长，2016年需求量约为63.5kt，预计未来几年将以10-13%的年增长率增长。碳纤维复合材料市场以聚合物基体为主，需求量及交易额均显著增加。区域上，北美、西欧和亚洲是主要市场，特别是亚洲地区因经济结构和政府支持，预计未来需求将进一步增长。

本文源于网络，部分文字图片与原版略有出处，下周我们会发出英文原版市场报告，敬请对照查看。

1 全球复合材料市场调研报告

从2010年以来CCeV和AVK每年都发表的复合材料市场报告（今年是它的第八期），已经吸引了越来越多的关注和重视，在德语谱系外也是如此。拥有289个成员（截止到09/2017）的CCeV是分布在德国，奥地利，瑞士的公司企业、研究所和其他科研组织（以碳纤维和碳复合材料为主要研究对象）的一个重要代表。

我们为会员准备的信息和数据，包括当前的市场数据，是在别人的帮助下-如Lucintel[1]、[2]和Acmite[3]、[4]，Industry Experts [5]和Visiongain[6]完成的，以上信息都能够检查到并进一步补充。

2 名词解释

因为某些报告没有提及报告中的增长率是如何计算的，或者说这些增长率计算有时是混合在一起的，所以我们把最普遍的增长率及其计算结果做如下展示：

Averaged Annual Growth Rate （AAGR)）=Arithmetic Mean Return （AMR）=Arithmetic Mean from n annual growth rates （AGR）：

平均年增长率（AAGR）=算术平均收益率（AMR）=N年的年度增长率的算术平均值（AGR）：

年复合增长率（CAGR）=每年增长率（假设百分比持续增长）：

本市场报告是在年复合增长率（CAGR）的基础上计算了增长率的，因为当我们有稳定的市场增长率时，它能更好地代表指数增长率关系。正是基于这个原因，以下图表中所表示的趋势线也是基于指数曲线而来。

3 全球碳纤维市场

3.1 全球碳纤维市场需求的发展

2016年，碳纤维（CF）的全球需求大约是63.5kt，比上年同期增长9.8%（58kt），相当准确地和去年报告的预期吻合。自2010年以来，碳纤维市场的年复合增长率（CAGR）约为11.5%。

2016年，碳纤维市场总的全球总交易额约23.4亿美元，比去年增长了8.7%。

从2009-2015年，碳纤维市场年增长率超过15%，这种具有明显爆炸性增长的特征，在2009年全球金融危机爆发后有所收敛。自那以后，增长率一直保持在9%以上，并且从2015年的9.4%上升到2016年的9.8%。未来几年的前景被看好，目前的预期是年增长率将在两位数，介于10-13%之间，在此情况下，可以预计到2020年底，碳纤维需求量将突破100kt。

图1 2010-2020年碳纤维全球需求量

3.2 全球碳纤维生产商产能

图2是全球12家主要碳纤维生产商的理论年度产量。总的来说，PAN基碳纤维和沥青基碳纤维的2016合计年度产量大约是13.65万吨。而全球碳纤维的需求量是6.35万吨，因此存在明显的产能过剩，这将导致理论上碳纤维工厂的开工率只有46.5%。然而，也必须考虑到在现实生产中，实际的生产能力由于较低的生产效率（工厂停工、设备的可用性、人员解雇等）而导致实际产能并不能和全球需求完全吻合，因此可以推定碳纤维的实际利用率在增加。此外，CF制造商目前投资的强烈意愿，一方面反映了他们对未来碳纤维市场仍在强劲增长的巨大信心，另一方面也表明碳纤维的使用费效比明显较高，一种成本效益更高的商业模式正在形成。目前，碳纤维的需求和年增长率预计将加快，在这种预估的驱使下下，生产商目前已经开始调整他们之前所宣布的扩建和施工建议。

2016年，因为2014年对Zoltek的收购，Toray继续保持着全球市场最高占有率-4.26万吨，31.2%的世界总产能，在第二位的是德国SGL，随着与BMW合资的美国工厂的开工和Muir of Ord（Scotland）工厂产能的提升，合计产量为1.5万吨。制造商“三菱化学碳纤维及其复合材料”（MCCFC）和“Toho Tenax的产能相近。对于MCCFC，未来产能的进一步增加主要归因于在Otake工厂（日本）的投资，预计产能约1.2kt[7]。另外，2017年1月，考虑到SGL在Wyoming的、产能约1kt/年的工厂（SGL延缓了从Wyoming扩展Scotland工厂的能力）开始投产，将MCCFC的年产能总计约1.43万吨。

鉴于Toho Tenax在美国的工厂的生产规模扩张已经超越了先前的假设，预计Toho Tenax的产能将达到13.9kt/年。此外，Teijin集团（隶属于Toho Tenax）在2016年底，宣布对Greenwood County（USA）的几条碳纤维生产线追加投资6亿美金。预计这一措施将使得Toho Tenax公司额外增加6kt/年的产能。但是，新工厂扩建和开放的确切计划尚未对外公布。

Hexcel目前在法国新建一条原丝和碳纤维生产线，并计划追加投资2.5亿美金。应用领域包括空客A350和法国Safran民航。工厂计划2018年开工，hexcel的年产能达到9.5kt/年。

Dowaksa是土耳其aska和美国DOW化工合资的碳纤维生产商，其宣布投资10亿美金扩大位于美国和俄罗斯的工厂，年度产量初步预期在1万吨。

根据去年的报告，韩国Hyosung计划将其在Jeonju的碳纤维产能容量在2018年增加到5kt/年， 2020年增加到1.4万吨[11] [12]。这样，韩国Hyosung就跻身和德国SGL、Toho和MCCFC一个梯队。在目前的航拍照片和网站信息可以确认，这一项目正在运作或者至少可以说这个项目在技术上是可行的。但到目前为止，只有一条可识别的生产线已安装完成。这就和给定的信息来源产生了强烈偏离，所以目前该公司只有约2.5kt/年的产能可以得到确认。根据相关报道，Hyosung将与Hyundai汽车合作。展开Hyosung的tansome碳纤维在Hyundai Intrado （crossover/ SUV）汽车的应用。

今年第一次，印度的一家公司（Kemrock Industries and Exports Ltd.）试图加入居于领先地位的碳纤维生产公司行列。它目前的生产能力约2.5kt/年[11]。印度作为一个整体可以被视为一个令人兴奋的、未来潜力巨大的纤维复合材料市场，因此，未来几年印度有望追加投资。

中国碳纤维生产厂家众多，比如大连新科，鹰游集团，蓝星，鄂尔多斯市亚欣碳纤维。后者目前产能2kt/年，下年致力于产能达到1万吨。中国政府乐意于碳纤维工厂投资，未来几年有希望形成经济效益。

此外俄罗斯HCC（Alabuga-Fibre）产能有1.7k t/年。

碳纤维市场是一个只有少数生产商主导的、市场集中度较高的市场。全球10大主要碳纤维生产商的年产能约占全球总量的87.5%，合计11.95万吨，前五大厂商产量合计9.46万吨，占全球总产量的69.3%。

图2 全球主要生产商理论碳纤维生产能力（千吨）

3.3 碳纤维区域需求和产量

全球碳纤维的年需求量大约是6.35万吨，而全球碳纤维厂家的理论生产能力大约是13.65万吨。这在图3、图4和地区分类表中都有所体现。由于数据的可参考性，工厂的确切位置和相关生产能力都是已知的，因此有关生产能力的划分在这里可以以更详细的方式给出。

北美和西欧的碳纤维需求量占全球的60%左右，亚洲（包括中国和太平洋地区）占23%，按照国家来划分的话，其中主要是日本和中国，大约占12%的需求量。

图3 全球碳纤维需求分布（千吨，按区域划分）

图4 全球碳纤维理论产能分布（千吨，按国家划分）

关于碳纤维市场规模，美国和墨西哥是最大的单一部分，其次是日本。它们覆盖了全球生产能力的一半以上。预计这种趋势在今后几年仍将维持。Toho Tenax在美国的产能（2.4kt/年），伴随着MCCFC在Otake（日本；1.2kt/年）工厂的扩建，也进一步拉大了2015和2016之间区别。除此此外，来自于Toho Tenax（Greenwood County，US $600 million[9]）和DowAksa的10亿美元（俄罗斯新厂区[11]）的大规模投资在美国地区也已经宣布。比较明显的是日本的生产能力（2.71万吨，20%产量）高于其需求量（0.73万吨，12%）。尽管无法通过特定的、不同的碳纤维类型来直接比较生产能力和需求，但这种巨大的差异也反映除日本市场的一个特点。与此对比，欧洲的需求量大于产能。虽然与北美（21.0kt，33%）相比，欧洲有17.1kt左右的需求量（27%），但欧洲现有的生产能力却相对较低（约22.2kt，16%）。中国市场目前处于第三梯队，尽管生产商众多，但目前产能仅是1.33万吨/年，占全球产量的10%。考虑到中国强烈的市场保护主义战略，未来国外碳纤维厂商为争夺市场，可能会寻求中国战略合作伙伴或者直接在中国投资建厂。总的看来，亚洲地区包括太平洋地区，约有57.8kt/年的碳纤维产能和全球42.3%的碳纤维生产能力。

4 全球碳纤维复合材料市场

4.1 根据基体材料分布

几乎所有的碳纤维原料都将进一步加工成复合材料来使用。加工的方法就是将纤维嵌入的不同的基体中再发挥其性能，使之成为一种具有独特性能的新材料。除了许多其他优点外，碳纤维复合材料在轻量化设计方面具有特别高的潜力。根据使用环境的不同，各种金属基体（金属基复合材料，MMC），陶瓷材料（陶瓷基复合材料，CMC），或碳（碳纤维增强碳，碳/碳复合材料）都可以作为复合材料的基体材料。

然而，大多数复合材料都是由聚合物基体（碳纤维增强聚合物，CFRP）和纤维材料组合而成的。图5描述了一个CFRP所用基体材料的需求量和数量明细。CFRP最大的市场板块一般（按成交量统计）根据所使用的聚合物基体来划分。下面通过所提供的数据，来对成交量进行更详细的描述。

显然，根据交易额（约13亿美元；70%）和消耗量（约109.6kt；86.5%），大多数的碳纤维都应用于CFRP中。热固性树脂体系在CFRP市场中占据了主导地位（大约有71.5%，约9.46亿美元）。然而在过去的几年中，热塑性树脂所占的比例从2014年（约24%）开始稳步增长，2015年达到25%，2016年达到26.3 %。其他聚合物基体材料的市场份额目前仍非常小，虽然在未来，弹性体领域-例如铰链无弹性连接元件或可变型的自适应结构组件-可能会引起兴趣。非聚合物基体复合材料占据了整个市场的20%，并由此产生了较高的交易额。这主要是因为这类复合材料主要应用在比较单一的场合（如航空航天），而且这些场合都需要花费特别昂贵的费用。

总的看来，2016年全球碳纤维复合材料的需求约126.7kt，对应的总交易额约19.31亿美元。相比前一年（116.5kt；17.9亿美元），需求量增加约7.88%，交易额增加约8.76 %。

图5 按需求（上图）和成交额（下）计算的全球碳复合材料市场分布（09/2017）

根据不同基体划分，在需求量上：聚合物79.5%，10.07万吨；陶瓷7.5%，0.95万吨；碳4%，0.51万吨；金属1.5%，0.19万吨；混合和其他7.5%，0.95万吨。

根据不同基体划分，在成交额上：聚合物68.5%，132.3亿美元；陶瓷8.5%，16.4亿美元；碳13.5%，26.1亿美元；金属4%，7.7亿美元；混合和其他5.5%，10.6亿美元；其中热固性占比71.5%，94.6亿美元；热塑性占比26.3%，34.8亿美元；混合，人造橡胶和其他占比2.2%，2.9亿美元。

4.2 全球碳纤维增强复合材料的发展

如图5（原文如此，有错误？）所示，CFRP目前代表了碳纤维复合材料市场中最主要的部分。这种材料组合-基于其优良的轻量化设计潜力-将被视为一个未来几年必不可少的行业内增长引擎。相应地，全球2016年 CFRP需求量约10.1万吨，而今年，10万吨CFRP需求量的基准已经明显被超越。这相当在前一年（91kt）的基础上增长了约10.99%。这导致了在年增长率（CAGR）方面，从2010年到现在，每年增长约11.98 %。预计未来几年，CFRP还会有介于10%-13%之间的，两位数的增长。

CFRP在2016年的全球总交易额约13.23亿美元，在前一年（11.6亿美元）的基础上增长了约14.05%。

图6 全球CFRP需求量估计（按吨数计算，从2010年到2022年）

全球CFRP需求的发展与CF市场基本相似（见图1）。这在很大程度上是由于CFRP板块在CC（碳复合材料）工业中占主导地位，大部分生产出来的CF也都用于CFRP板块。我们可以通过对CF市场自2009年以来的增长特征的观察，来获取CFRP市场板块自2009年以来的增长特征，目前这个增长趋势稳定在10%-13%之间的两位数的范围。值得注意的是，在过去的几年中CFRP的成交额增长率高于CF的成交额增长率。这个差异在2016年（14.05%和8.7%）变的更加明显，可以把这个差异归因于市场的自然波动，也可以归因于是由于CFRP的高度自动化的成型工艺的发展。碳纤维的价格和利润率多年来一直保持相对稳定。与碳纤维比较起来，碳纤维增强复合材料的集中性没有那么强，它分散到很多企业中去加工完成，造成了市场竞争力大，利润空间小，但是对于促进市场的快速发展非常有利。

目前，如图中2016年呈现的情况，当年的前十大CFRP企业占据市场份额的41.32%，41.73kt（消耗碳纤维总产能的87.5%）。前5大CFRP企业占据市场份额36.3%，36.66kt（消耗碳纤维产能的69.3%）。然而必须要注意的一点是，CF的市场数据是基于Fenix理论上的CF工厂的生产能力得到的，而CFRP的市场数据是在需求量的基础上确定，其产能和需求量之间没有真正的相关性，所以当CFRP市场与CF市场比较时，由于其市场结构完全不同，市场集中度明显较低，竞争对手的规模也较大，直接来比较这些数据是没有什么意义的。

4.3 碳纤维复合材料需求按区域成交量分布

2017年9月预估全球碳纤维复合材料的需求量为12.67万吨。图7和图8预估这个领域一共将产生19.31亿美元的交易额。所有亚洲区域（包括太平洋区域和日本在内）的数据也都包含在内。

图7 全球碳纤维复合材料需求及所占比例（07/2017）

如图7所示，根据不同区域划分为：北美4.77万吨，38%；欧洲4.39万吨，34%；亚太地区（包括日本）3.03万吨，24%；其他地区0.48万吨，4%。

图7 全球碳纤维复合材料交易额（07/2017）

如图7所示，2017年9月预估碳纤维复合材料的总交易额为193.1亿美元。根据不同区域划分为：北美62亿美元，32%；欧洲60亿美元，31%；亚太地区（包括日本）55亿美元，29%；其他地区15亿美元，8%。

可以看出，碳纤维复合材料地区的全球营业额在三个地区之间的分布几乎相等。这种分布与图3所示的全球碳纤维需求有很好的对应关系，这是因为几乎所有生产出来的碳纤维都用于制造碳纤维复合材料。碳纤维复合材料市场需求量的增长与CF市场需求量相比，不仅增长总量相似，而且对其需求的区域细分也非常类似，参照前一年的需求量，亚洲地区有了13.06 %的强势增长（2015：26.9kt），其他地区也有7.67%（北美；2015：44.3kt）和7.8 %（西欧；2015：40.8kt）的显著增长。其余国家和地区的增长率大约为4%（2015：4.6kt）。如图13和图14所表明的那样，这一发展趋势主要归因于整个亚洲碳市场的经济结构。与此同时，2016年，一些大的碳纤维生产商已在各自相关国家有了比较大的碳纤维生产能力，这些能力显然超出了它们国家自身的要求。基于这种现实情况，随着时间的推移，国内对复合材料原材料的需求只会有所增加。除此之外，还有强有力的政府项目支持，如韩国政府（东北亚经济中心）的与之相关的活动-例如Hyosung宣布的投资计划等。此外，经济保护措施也可能导致未来的亚洲地区碳纤维制造企业，通过战略协作伙伴关系解决国内产能过剩问题或形成利益共同体。有鉴于此，预计CFRP这一布局分布在接下来的几年中将会继续深入下去。

4.4 碳纤维复合材料需求的分布-按应用成交量

2017年全球碳纤维复合材料的年需求量约126.7kt，与之相关的交易额约为19.31亿美元。图9和图10描述了碳纤维复合材料应用领域的分布情况。

图9 全球碳纤维复合材料需求量分布-按应用领域划分（09/2017）

如图所示（2017年9月预估），碳纤维复合材料的总需求量为12.67万吨。根据不同应用分布为：航空，航天（包括国防）3.793万吨，30%；汽车2.788万吨，22%；风能1.633万吨，13%；体育休闲1.497万吨，12%；建筑0.601万吨，5%；其他2.358万吨，18%。

图10 全球碳纤维复合材料成交额分布-按应用领域划分（09/2017）

如图所示（2017年9月预估），碳纤维复合材料的总金额为193.1亿美元。根据不同应用分布为：航空、航天（包括国防）116.6亿美元，60%；汽车24.2亿美元，13%；风能15.9亿美元，8%；体育休闲13.6亿美元，7%；建筑4.4亿美元，2%；其他18.6亿美元，10%。

显然，与往年一样，航空航天部门目前仍旧是碳纤维复合材料成交额中最重要的部分。尽管其碳纤维复合材料的需求量（37.93kt；30%）仅比汽车行业的碳纤维复合材料需求量（27.88kt；22%）略高，但其成交额却占了全球碳纤维复合材料市场总营业额的约60%，这是相当高的。这主要是因为其更高的质量要求和检测成本，航空领域的贡献主要来自A350、A380、B777和B787等项目，其增长率在2015年-2016年之间维持在约8%[6][13][14]。此外，目前在太空旅行运载火箭方面，碳纤维复合材料也很活跃。无论是falcon9（SpaceX）还是Ariane6（ESA/ASL），在设计时都参考大比例地使用碳纤维复合材料[15]。例如，Ariane6的碳纤维复合材料火箭助推器正在设计开发，随后由MT（奥格斯堡、德国）和AVIO（科莱弗洛，意大利）制备[16]。亚洲国家和地区也在努力扩大自身的国家航空航天计划。除了印度的大规模投入以外，中国也对此领域产生了浓厚兴趣，例如中国商飞的C919项目，2017年05月已经成功的实现了首飞，这将对空客A320和波音B737带来竞争。与此同时，太空旅行计划也正在有力地推动了中国自己的空间站建设。

汽车行业无论在需求量还是在成交额上，都占据了碳纤维复合材料第二大市场的位置，其中领军企业将是BMW和SGL的合资公司。在BMW i系列项目中，已经成功地证明碳纤维复合材料应用于汽车部件上是完全可能的，这也证明了通过使用碳纤维复合材料来实现汽车的轻量化设计（用于新能源车尤其是电动车）的潜力非常之大。2015年，BMW i3的销售接近24000台，BMW i8的销售接近5500台，预计到了2018年，BMW i3的销售将接近33000台[17]。可以预见，到2021年，BMW的i-portfolio将发展到新的i-next模型，其模式将非常接近BMW5er系列，并且将消除电动汽车和传统能源车之间存在的差距。电动的或者混合动力版本的X3和MINI也将投放到市场，虽然在这一阶段没有完全的复合结构车身计划，但根据目前的观点，在i系列个别组件上使用碳纤维复合材料车部件积累的经验，将会被转移到全碳纤维复合材料车身计划中。这样的转移已经在宝马7er系列上，通过技术结合金属件和碳纤维件的有机结合（即所谓的“碳核心技术”）得以成功实现，2016年，实现了6.4万台的销售量，长期的销售目标有望达到10万台[18]。在未来几年，Volvo也将迎来令人振奋的发展，他们的XC90，V90，S90车型将使用复合材料板簧，该板簧将用玻璃纤维增强材料制备。通过Benteler-SGL和Henkel之间的合作，基于高压RTM工艺的双组分聚氨酯树脂体系Loctite MAX2已开始得到应用[19]。此外，Hyun-dai和Hyosung合作开发的Intrado型号车（Crossover / SUV），在未来几年对碳纤维复合材料也特别感兴趣。相关的概念车模型已经在2014展示过，该车采用了大量的碳纤维复合材料组件，其中很多组件是在axontex系统的帮助下，由纤维编织工艺制备的。所用碳纤维主要来自韩国的Hyosung（tansome纤维）[20][21]。根据已宣布的投资情况，该型车有望较早地进入市场。总之，在2015年-2016年之间，汽车行业有望达到一个12%的交易额增长率和9%的需求量增长率。

参照上年的数据，风电行业也经历了一个强劲的增长约11.5%（成交额）和12.7 %（需求量）。原因是由于目前能源转换的要求进一步增强，以及对大型风力发电厂的兴趣日益增强。特别是在欧洲和亚洲，人们越来越重视实现遏制气候变化的目标，而可再生能源将在其中发挥重要的作用。几乎所有的新一代大型风电叶片都在大量使用碳纤维复合材料，特别是在拉压弦（专业词汇？待定）部分。

根据所给的数据，这个图标不能将每一个领域都详细的显示出来，例如在医疗技术领域对于碳纤维复合材料的需求就被归纳在“其他”栏中。

图11显示了2022年，按应用范围细分，全球碳纤维复合材料需求量的预测。假设汽车行业内部的需求增长将继续保持较高水平，那么它将在2020年底前超过航空航天部门（包括国防）的需求。也就是说，在2020年底，约23.9万吨、30%的CFRP需求是来自于汽车行业。紧随其后的三个应用领域，受其基本配置的影响，增长潜力基本一致。“体育休闲”和“建筑”领域在这里表现出一定程度的疲软，因此为获得更高份额，必须寻找新的应用创新点。这里应该指出的是，理论上，碳纤维复合材料应用潜力大、使用量大的领域是很多的，尤其是在建筑行业。因此，只要能找到几个应用创新点，图11所显示的、略显保守的预测就可以轻松被超越。

图11 全球碳纤维复合材料发展趋势（按应用领域划分，09/2017）

根据2016年全年碳复合材料用量的12.67万吨和对应193.1亿美元成交额，可以简单的计算出碳复合材料的单价为152US$/kg。相应的，根据CFRP用量的10.1万吨和对应11.52亿美元成交额，可以简单的计算出CFRP的单价为131US$/kg。即使这些数字的实际意义很小，但仍然可以由此获得市场的总体轮廓。因此，最好的跨行业公斤价格只能在这个平均值附近的频率分布之内。根据图中的数据，可以确定碳纤维复合材料市场的下列特定应用区域的成本 价格：

每个应用领域的成本又是不同的，例如：航空航天（包含国防）的平均价格为307USD/kg，风能领域为97USD/kg，体育休闲为91USD/kg，汽车领域最低，为87USD/kg。

正如预期的那样，航空航天部门的CFRP平均价格最高。另一方面，汽车应用的平均价格最低的，但鉴于目前高昂的汽车价格压力，汽车的CFRP平均价格还是出奇的高，这在一定程度上可以归因于非常昂贵的奢侈品汽车部件的应用。对于风能方面则必须指出，这里所示的平均价格只描述了风电叶片本身中的碳纤维部分，它所占的比重对于整个风电系统来说非常小。运动休闲领域平均价格在作者的预期范围内。它是由大致相等的高价位领域（尤其是高尔夫）应用和低成本领域的具体应用（曲棍球、棍棒，滑雪板，自行车）共同构成的。虽然上述所示的平均价格不完全可靠，但是它对各自行业的价格给出了一个概念性的指导，与前一年相比，在未来几年内，除了汽车行业（前一年：86USD/kg）外，其他行业的CFRP平均价格水平都会略有下降。

5 趋势与展望

5.1 市场发展预期

2009年以来，全球碳纤维和碳复合材料市场显现出强劲的稳定增长势头。这个势头随着个体市场需求和应用的发展一直持续到2016年，并且在该年首次超过10万吨CFRP需求量的里程碑。在未来几年中，预计CF市场以及CFRP市场（它们代表着CC领域内最大的部分）的平均年增长率将达到10%-13%。2016年，CF的需求量在63.5k吨，CFRP的需求量约101k吨，CC大约126.7k吨。对应产生的成交额将分别达到约2.34亿美元（CF）、13亿美元（CFRP），19.31美元（CC）。考虑到营业额的发展，预计未来几年的增长数字与需求量基本相当。这些积极的期望将通过以下因素驱动整个碳纤维供应链的发展：

●碳纤维生产商为扩大现有工厂规模和开放新的生产基地而进行的大规模连续投资；

●国家和国际政治宣传的需要；

●对原材料和专业工艺技术的认知；

●原料生产商、加工者和终端用户之间战略合作伙伴关系的确立。

几年来，通过碳纤维生产商大量的投资措施和对2016年的稳步的预告，使得之前商业模式的盈利能力得到了进一步的巩固。在美国的CF相关部门（MCCFC，Toho Tenax，DowAksa），今年的活动和公告都特别多。几乎所有领先的碳纤维生产商目前都在基于他们的产能，推行强势的扩张战略。不难理解，这些战略不仅反映了对该行业持续增长的强烈信心，也突出体现了当前CF市场的高利润空间。

此外，CF行业还将继续得到相关部门的密集支持措施。先进复合材料制造创新研究所（IACMI，美国）-成立于2015，一个特别强大的支持来源-就得到了一个初步资金约为2.5亿美元的支持措施。到目前为止，美国的许多大型公司、研究机构和大学里从事碳复合材料研究的机构都已注册成为其成员（目前有167个成员）。参与者的关注重点是汽车和风电行业上碳复合材料的应用[22]。同样很重要的是在韩国全州围绕“碳谷”的活动。在这一活动中，大约有2亿美元用于启动目前大约在50个集群成员之间展开的CF研究和发展项目[23]。鉴于有如此大规模的政府和政治支持的热点活动，未来几年，为了共同加速全球碳工业的发展，这些重点机构之间的国际合作将变得尤为重要。

一般而言，碳纤维增强复合材料被视为是一种比较新的材料类别。除非得到广泛的接受，传统的市场惯性在某种程度上将限制该类材料的应用潜力。近几年来，在该类材料的研究和开发领域取得了显著的进步，因此CFRP在许多应用领域已经得到了充分的认可。新的应用领域的潜能在各个领域内陆续的显现出来，并导致相关的专业知识也在这些应用领域内得到普及。在全球范围内，许多新的区域竞争力中心正在建立，并正在扩大其现有的结构组成。

此外，由于连续传递成型工艺过程的应用和混编方案的可行性，CFRP的轻量化部分也受益于其他纤维-如芳纶纤维和玻璃纤维-增强复合材料的增长。例如，得益于DuPont公司投资约5亿美元以增加约25%的芳纶纤维（商品名称：凯夫拉）的生产，芳纶市场目前显示出了强劲的增长势头，DuPont公司主要的竞争对手Teijin最近也开发了该公司的第四种芳纶纤维（商品名称依次是：芳纶、Technora、sulfron，teijinconex）并提高他们Twaron纤维的产量15-20%左右[11]。

目前，该行业正朝着高度垂直一体化的市场方向发展。合资企业的战略伙伴关系通常是直接建立在纤维制造商的基础上的。因为这意味着原材料供应链的很大一部分可以在公司内部维持，另一方面，这样还可以商谈有利的交货条件，并向外部提供全面的解决方案。几乎每一个领先的CF制造商都为了后续的纤维纺织加工和碳复合材料部件的生产中可能存在的问题和步骤，与下游厂家建立了广泛密切的业务关系，特别是在汽车行业的发展方向上，如Toray-CMTH[24]，SGL-BMW，MCCFC-Wethje，DowAksa-Ford[25]，Hyosung-Hyundai[12]。预计在接下来的几年里，其他的碳纤维制造商也将进行类似的合作以扩展现有的发展模式。

5.2 后续CFRP循环回收市场

碳纤维复合材料的强劲增长导致碳纤维废弃物的相应增加。这一个国际性难题不仅是一个挑战，也是一个巨大的机遇。一方面，碳复合材料的特殊成分（纤维、基体）需要有创新性的回收策略。另一方面，尽管相对于其他材料类（金属、塑料、纸）而言，其产生的废料已属少量，但这对于可回收碳纤维（RCF）企业（他们要求要高效利用纤维生产中所需能源和资源）来说，也是一个改变盈利模式的方式。

目前，固态的废渣、未固化的或过期的预浸料材料无疑占据着这些废弃物的最大份额。目前一些运作良好的CF回收企业正在建设中。固态边角料可以通过纤维纺织加工方法如无纺布等进一步减少，这个方法主要由一些专业的公司（i.e. Tenowo GmbH，Sigmatex Ltd.）来完成，也可以在个别公司机构内部就得到解决。例如，SGL-ACF公司就利用 BMW在汽车制备过程中产生的复合材料固态边角料，进一步处理转变成非编织体材料，再重新利用到BMW i系列（后排座椅外壳，车顶）产品上面。在这里材料的特定优点（如悬垂）得到了充分利用，同时也使该类材料对相关法律指令（例如汽车报废指令）的适用性具有重大实际意义，这意味着超过85%的车辆材料可以重新回收再利用。

预浸料废料也是这样一个情况，它通常来源于航空业，而且具有较高的质量要求。这种废料现在是用热解/部分氧化法进行商业回收操作的，这也是碳纤维回收的第一种工艺方法。在这方面ELG Carbon Fibre Ltd.（Coseley，英国）、Carbon Conversions（MIT-RFC，美国盐湖城）和 CarboNXT GmbH（Wischhafen，德国）等公司处于领先地位。这种热处理方法也可应用于完全浸渍树脂的部件（报废件、残次品）。这个工艺过程中基体材料不可再回收，但是可以作为能源的来源补充，来弥补制备过程中大量的能量消耗[26]。

因为相关的组件仍旧处于使用寿命周期以内，废弃物回收方法在未来将更强烈地朝向树脂废液的方向偏移，此外，一些减少废料的工艺方法的应用-如近净成型工艺，这一进程将得到了加强。

影响CFRP循环回收市场发展的另一个重要因素是整体增长的兴趣和对可持续产品和材料系统需求的解决方案。这不仅是一个与材料生命周期有关的经济效益问题，而且还包括生态环境的影响（CO2）甚至社会影响（循环经济）。相应地，“绿色标签”已经成为一种政治上正确的风向标，特别是对于CFRP这样的高科技领域来说。

如5.1节所述，通过广泛的战略协作，CF和CC产业沿着供应链市场的纵向一体化发展，已经延伸到材料的循环回收阶段。上述活动的SGL-ACF就是一个例子，它从整体战略思考出发，从公司自己生产的CF一直到公司的最终结构产品，可循环回收的理念一直都贯彻其中。伴随着新TENAX-E系列，Toho Tenax也提供可循环再生的PEEK基体复合材料，这种热塑性有机片材，在加工（如冲压）生产过程中产生的边角料均可重复使用。这些有机片材，首先是针对航空件（例如A350XWB上的支架和匣形件）进行设计和试用的，因此使得Toho可以对这种高质量和成本密集型原材料来源制定非常直接的回收策略[27][28]。

预计未来几年，CFRP循环回收技术的发展将继续进行，CFRP循环回收市场也将继续在CF和CC市场增长的基础上增长。因此，为满足自身的需求，利用被视为一种新型材料的rCF基材料去探求材料的应用潜力，就显得至关重要。

5.3 德国复合材料市场调查比较

自2013年以来，德国复合材料公司-来自德国四个大型复合材料行业成员（AVK，CCeV，CFK山谷体育场和VDMA复合技术论坛）每半年一次，对复合材料市场进行调研，今年的调研结果反映出了一个积极市场前景[26]。此评估对总体的，以及个人/私营业务情况都进行了分析，并分别形成了全球性的、欧洲的和以德国为中心的观点。此外，对今后六个月市场发展情况的评估也包括在内。除其他外，今年的市场调研还有以下几点核心：

就一般商业状况而言，全世界（93%）、欧洲（88%）和德国（88%）的受访者中，绝大多数的观点是“积极的”，甚至是“非常积极的”。与前6个月相比，所有分支机构都在积极的趋势中前进，从世界范围观察期（见图12）来看，这一点在第二个月出现了异常高的情况。基于他们自身的商业情况，伴随着“非常积极”和“相当消极”的评级（“非常消极”的剩余0%）百分比的增加，一个更两极化的轮廓呈现出来。特别是对德国独特的市场情况的评估，这反映在相当保守和过于乐观的观点上，而83%的持续积极看法显然大大超过了实际。

图12 全球一般性复合材料业务状况评估和德国复合材料市场调查

对普通和个别业务状况的未来发展估计，持正面态度的约为97%，其中“持续”的约占71%，“积极”的约占26%。总之，一个积极的、比2016稍好一些商业氛围是可以预期的。

6 最后综述

总之，CF和CC市场可以被归类为一个有前途和面向未来的产业。年增长率稳定在10%-13%的较高水平。

因此，对2016来说，“既非炒作亦非停滞”的格言，在上一年的报告中仍然是主题性的描述。平均而言，今年的评价比2016的分析稍高一点。因此，基准为10万吨的CFRP需求量最终会被超过。

自2014以来，复合材料市场稳定和强劲的增长（没有任何突发的偏移）已成为事实。这一发展涵盖所有应用领域，今年航空航天产业（包括国防）将继续被认为是复合材料市场最大、“票房”最高的部门。在接下来的一年，预计增长率最高的是汽车部门（包括商用车辆）。考虑到当前的政策要求（柴油舞弊，电动汽车发展，能量转换效率的提高，更趋严格的CO2排放要求）以及立法和税收的进一步调整都可能对汽车轻量化市场产生积极的刺 激作用。碳纤维增强复合材料是驱动整个市场环境中轻量化材料（纤维增强）增长的关键。预计今年纤维制造的龙头企业的新投资和将在未来几年公布的扩张措施，也将产生特殊的推动作用。

这些影响因素表征了相对年轻的CF市场和CC市场的进步，并使其快速成为一个成熟的高科技市场。相关的原材料体系已经将他们自身确立为未来复合材料原材料体系组合中的固定的参与者。

参考文献

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来源：复材知道，碳纤维生产技术整理。

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