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全球碳纤维行业供需状况及我国碳纤维生产能力

文章出处:网络责任编辑:管理员人气:发表时间:2015-09-28【

全球碳纤维行业供需状况分析

碳纤维行业从1971年开始起步发展。1971年到1980年左右,碳纤维产品主要用在钓杆、部分航空部件中,全球年销量仅在几十吨到上百吨左右。接下来的十年,碳纤维应用领域扩展到球拍、球杆,并开始快速进入到航天飞行器领域。从1995年开始,碳纤维在工业领域大量应用,主要用于压力容器、机械部分、海洋工程装备中。到2005年,碳纤维材料已经广泛用于航空航天领域,各国也开始大规模将碳纤维用于汽车、风电等领域。 本文来自123

2009年,全球碳纤维需求总量达40900吨,2010年需求量达46000吨,同比增长12.47%。随着碳纤维在汽车、各种机械设备、航空航天领域应用量的迅速增长,预计未来几年碳纤维需求快速增长态势延续较长时间,2015的全球碳纤维消费量将达到70000吨,年均复合增长率达9.37%;到2020年,全球碳纤维需求甚至可达到130000吨/年。
图1:BMW-碳纤维车轮
内容来自123456
图2:波音787-碳纤维大量使用

国外碳纤维主要生产商包括:日本东丽(Toray)公司、美国卓尔泰克(Zoltek)公司、德国西格里集团(SGLGroup)、日本三菱人造丝公司(MitsubishiRayonCompany)和美国赫克塞尔(Hexcel)公司等。
目前,世界碳纤维年产量约50000吨,PAN基碳纤维约占各种碳纤维材料的80%以上,其中日本东丽、东邦和三菱人造丝3家公司占据了70%以上,其余主要的生产商还有中国台湾的台塑公司、美国的Hexcel、Cytec、Zoltek公司,德国的SGL公司以及韩国的泰光产业公司等。
东丽实业公司是坐落在日本东京的一家化学公司,它是世界领先的碳纤维生产商。公司创办于1926年,当时名为东洋人造丝有限责任公司,专门生产粘胶纤维。1971年开始生产碳纤维,目前东丽拥有碳纤维产能18900吨。
东邦特耐克斯也是日本东京的一家碳纤维生产公司。创办于1934年,1975年开始生产氧化聚丙烯腈纤维,1977年开始生产碳纤维。这家公司在其他国家(如德国和美国)的企业也非常活跃,目前拥有碳纤维产能13500吨。
图3:全球主要碳纤维厂商分布
内容来自123456


从近年来全球碳纤维产能扩张情况与需求增长情况分析,未来几年碳纤维产能将大大超出需求量。但从碳纤维细分品种看,高端碳纤维产品仍然有广阔的市场空间。例如全球小丝束纤维的实际生产能力为名义生产能力的50%~65%,估计当今这一比例为65%,实际生产能力是24500吨;到2014年,会增加到40000吨。由于新的生产线上马,更专注于生产单一的产品,生产效率会更高,实际生产能力会进一步提高,可能达到45500吨左右。
而低端产品如T-300等,其生产技术已经被较多厂商掌握,因此产能扩张速度较快,预计未来这部分产品市场竞争渐趋激烈。
此外随着其它行业的发展,碳纤维的应用空间随时会有新的大规模增长,如碳纤维深海勘探领域、在新能源等领域的应用等。因此,碳纤维产能过剩将主要表现在低端产能中。
图4:全球碳纤维供需平衡分析(吨)

本文来自123



表1:全球主要碳纤维厂商产能统计


碳纤维是军民两用材料,属于技术密集型、政治敏感的关键材料。目前,日美等发达国家对我国实施禁运封锁,高性能PAN原丝技术等我国目前无法引进。因此目前我国碳纤维生产主要还集中在对低端产品的开发与摸索中。
在目前碳纤维产业中,核心技术环节只有少数制厂拥有,包括PAN原丝生产中的聚合、喷丝、牵引几个步骤,以及碳化过程中的低温碳化、高温碳化两个环节。而整个产业链中,这两个环节所占利润达到55%-75%。
目前我国碳纤维产业主要集中在合成材料和终端产品应用两个环节,仅少数企业从事原丝生产和碳纤维材料生产,但质量和数量都无法满足国内市场需求。
表1:国内国际碳纤维工艺差距 123456


表2:我国碳纤维具体消费领域特征分析

尽管我国碳纤维生产发展较慢,但消费量与日俱增,市场需求旺盛。目前主要用途包括体育器材、一般工业应用和军工领域等,其中体育器材用量最大,约占总消费量的80%-90%。近年来,国内军工、航空航天、国防等领域需求量增长更快,但这部分需求量多依靠进口碳纤维产品来满足。
1996-2002年国内碳纤维消费量年均增长超过20%,而近年来碳纤维消费需求量增速一直保持在18%左右。目前,我国文体休闲制品的碳纤维消费市场已经趋于饱和,许多产品以进入国际市场为主,未来发展速度将有所减缓,预计2010-2015年期间年均增长速度约4.6%。我国碳纤维工业应用的重要、潜在市场以混凝土结构物的补强、飞机制造、民用汽车和风力发电为主,未来市场的发展前景较好,预计年均增长率达到53.4%预计到2015年,国内碳纤维总需求量将达到13500吨/年,未来几年碳纤维市场将出现快速扩张态势,年均增速将达18.41%。
2010年我国碳纤维原丝产能约12080吨/年,碳纤维产能7081吨/年,产品以小丝束等低档产品为主,T300碳纤维实现了国产化。与国际先进水平相比,国产碳纤维由于国产原丝质量等因素的制约,其产品强度低、均匀性和稳定性多较差。而且,我国碳纤维生产企业存在规模小、缺乏核心竞争力、新技术被国际专利覆盖的问题,这些状况难以在短期内改变。
我国在(拟)建项目的产品以T300为主,目前在建或计划建设规模较大的碳纤维项目包括中钢吉炭江城碳纤维、蓝星碳纤维、中油吉化碳纤维等项目。日本和美国碳纤维企业也考虑在我国或周边国家设立碳纤维生产厂或合资厂。同时,海峡两岸签署了“两岸经济合作架构协议(ACFA)”,台塑的碳纤维产品将以低关税或零关税输入大陆,这将加速我国碳纤维产业优胜劣汰的进程。
表3:国内碳纤维厂商产能统计(吨) 内容来自123456

仅从产能方面考察,国内碳纤维生产基本可满足需求,但由于国内碳纤维产品多数为低端产品,难以满足下游的性能需求,且国内多数厂商生产不稳定,实际产量远小于产能。2010年国内碳纤维实际产量不足2000吨,自给率不足30%,因此国内碳纤维需求缺口仍然很大。
2011年,由于国家发改委牵头、有关部委参与起草的《战略性新兴产业发展“十二五”规划》总报告以及面向七大战略性新兴产业相关《规划》已经上报国务院。根据规划,七大战略性新兴产业中四个定位为支柱产业,三个定位为先导产业。七大产业链将引领中国在未来十年进入一个新的产业周期。
在七大战略性新兴产业规划包括:新能源规划,由国家能源局牵头;节能环保规划,由发改委环资司牵头;新材料与生物制药规划,由发改委高新司牵头;新能源汽车和高端装备制造规划,由工信部牵头;新一代信息技术,由工信部与发改委共同制定。
按照近几年我国GDP发展速度及规模测算,预计到2015年战略性新兴产业增加值约4.3万亿元,2020年将达到11.4万亿元。为实现国务院提出的上述发展目标,预计战略性新兴产业在2011年至2015年间要实现24.1%的年均增速,2016至2020年要实现21.3%的年均增速。
在已经形成的战略性新兴产业“十二五”发展思路中,对新材料产业的表述是,“到2015年,突破一批国家建设亟须、引领未来发展的关键共性技术,关键新材料的自给率提高到70%。”按照《规划》,到2015年新材料产业规模将达2万亿元总产值,年均增长率超过25%。“十二五”期间,国家将实施新材料重大工程项目,对高强轻型合金材料、高性能钢铁材料、功能膜材料、新型动力电池材料、碳纤维复合材料、稀土功能材料等6类新材料进行重点支持。
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