By 2025, my country's new materials will achieve 10 trillion, and these three directions will definitely explode
אחד מכיווני החומר החדשים: חומרים קלים
1. סיבי פחמן
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.
לסיבי פחמן תכונות מכניות ויציבות כימית מצוינות: כסיב בעל החוזק הספציפי הגבוה ביותר (צפיפות סגולית חוזק) והקשיחות הספציפית הגבוהה ביותר (צפיפות ספציפית מודולוס) מבין הסיבים בעלי הביצועים הגבוהים ביותר-שהם כעת מסה{{1 }}מיוצרים, סיבי פחמן הם חלק חשוב מהחלל, כוח הרוח חומרים אידיאליים עבור להבים, רכבי אנרגיה חדשים ותחומים אחרים עם דרישות קלות משקל. המאפיינים של עמידות בפני קורוזיה, עמידות בטמפרטורה גבוהה ומקדם התפשטות קטן הופכים אותו לתחליף לחומרי מתכת בסביבות קשות; בנוסף, תכונות המוליכות החשמלית והתרמית מרחיבות את היישום שלה בתחום האלקטרוניקה לתקשורת.
לפי מספר החוטים בכל צרור של סיבי פחמן, סיבי פחמן מחולקים בדרך כלל לשתי קטגוריות: גרר קטן וגרר גדול. לגרר קטן יש ביצועים טובים יותר אך מחיר גבוה יותר, והוא משמש בדרך כלל בתחומי-היי-טק כגון תעופה וחלל ותעשייה צבאית, כמו גם מוצרי ספורט-יוקרתיים; לגרר גדול יש עלות נמוכה יותר והוא משמש לעתים קרובות בתעשיות בסיסיות, כולל בנייה אזרחית, ציוד תחבורה ואנרגיה וכו'.
קנה מידה גלובלי וציפיות ביקוש
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.
מבחינת ביקוש, ארבע תעשיות היישומים העיקריות בשוק סיבי הפחמן הן תעופה וחלל, להבי כוח רוח, ספורט ופנאי ומכוניות. בשנת 2020, ארבעת התעשיות במורד הזרם יהוו יותר מ-70% מהביקוש לסיבי פחמן ויותר מ-76% מערך התפוקה.
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.
בהקשר של הרחבת הייצור על ידי יצרניות כוח רוח גדולות, היישום של סיבי פחמן בטורבינות רוח עדיין לא הושק בקנה מידה גדול, ורק ענקית אנרגיית הרוח העולמית Vestas הקימה- יישום בקנה מידה. ככל שחברות כוח רוח אחרות מפתחות יישומים עבור חומרים מרוכבים של סיבי פחמן, הביקוש לסיבי פחמן בתעשיית כוח הרוח צפוי לגדול באופן אקספוננציאלי. ההערכה היא שעד 2025, הביקוש הכולל לסיבי פחמן בעולם יעלה על 200,000 טון, שווה ערך לקצב צמיחה שנתי של 13.3 אחוזים.