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国产替代增强,低空经济将成为碳纤维下一个风口?

7月4日,由中国化工信息中心主办、长盛(廊坊)科技有限公司协办的2024(第十一届)碳纤维产业发展大会在河北廊坊开幕。来自碳纤维及其复合材料产业的院士、专家学者、企业代表就产业发展现状、趋势及思路进行了研讨。

国产替代增强,低空经济将成为碳纤维下一个风口?

国产替代趋势明显

国产替代增强,低空经济将成为碳纤维下一个风口?

国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心技术总师 史冬梅

新材料是大陆发展新质生产力的重要物质支撑。美国、日本、欧盟等发达国家和地区高度重视新材料的基础支撑、先导引领作用,积极制定新材料发展战略,进一步突出对新材料战略布局。国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心技术总师史冬梅表示,当前,全球新材料产业竞争激烈,新材料正向定制性、复合化、多功能化、绿色化、低碳化、更耐极端环境、更趋近于性能极限发展,材料开发各环节更加突出环境友好、绿色节能、成分简约、一材多用、循环利用等。

国产替代增强,低空经济将成为碳纤维下一个风口?

中国化工信息中心副总经理 王武

碳纤维作为21世纪的“新材料之王”,其力学性能优异,广泛应用于风电机片、航空航天、体育休闲等领域。中国化工信息中心副总经理王武在大会致辞中表示,近几年大陆碳纤维行业产能扩张得很快,2021年首次超越美国成为全球最大的碳纤维生产国,2023年大陆碳纤维运行产能几乎占据了全球碳纤维产能的半壁江山。而随着大陆碳纤维龙头企业产能的快速投放,碳纤维市场供需缺口已逐渐缓解,国产碳纤维已经成为中国市场的主流供应,国产替代趋势愈来愈强。2023年大陆碳纤维的国产化率约77%,在全球产能排位靠前的十大公司中,中国就占了五家。未来几年,国内碳纤维企业扩产计划总量预计接近30万吨,大陆碳纤维行业正在逐步实现自给自足。

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中国化工信息中心情报事业部高级工程师 文淑美

据中国化工信息中心情报事业部高级工程师文淑美介绍,2023年全球碳纤维需求量为11.5万吨,相比2022年的13.5万吨降低了14.8%,主要因为风电市场需求疲弱。2023年中国碳纤维的总需求为6.9万吨,相比2022年的7.4万吨降低了7.2%。随着国产碳纤维的进口替代的增强,进口碳纤维呈现断崖式下降。

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长盛(廊坊)科技有限公司研发部部长 方静

2022年大陆碳纤维国产产品需求量为4.50万吨,同比增长53.80%,进口产品需求量2.94万吨,同比减少11.20%。在长盛(廊坊)科技有限公司研发部部长方静看来,随着碳纤维复合材料应用的不断拓展,碳纤维的需求将持续增长。2025年预计全球碳纤维需求总量达到18.84万吨,2030年达到 34.17万吨。长盛(廊坊)科技有限公司虽然在产能上并不是国产碳纤维的第一梯队,但是大陆第一家实现T700、T800干喷湿纺高性能碳纤维规模化稳定化生产的企业,且已全面掌握T1000、T1100、M40级碳纤维规模化生产工程技术,各规格碳纤维的性能指标已达到或超过业界同类产品水平。目前,长盛(廊坊)科技有限公司已有12种系列纤维,涵盖了高强型、高强中模型、高强高模型等类别,广泛应用于高端体育用品、低空经济等众多领域。

碳纤维复材要坚持自主创新,

回收再利用仍面临挑战

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日本工程院院士、浙江省现代纺织技术创新中心副主任 倪庆清

日本工程院院士、浙江省现代纺织技术创新中心副主任倪庆清表示,在“双碳”背景下,航空、风电、汽车、高铁等轨道交通领域的轻量化是节能降碳最有效的手段。碳纤维及其复合材料优异的性能使其被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、武器装备、工程机械、基础设施建设、海洋工程、石油工程、风力能源、体育用品等领域。碳纤维被国家战略纲领列为关键战略材料之一,发展规划目标为:2025年,国产高强中模、高模高强碳纤维及其复合材料技术成熟度达到9级;力争在2025年前,结合国产大飞机的研发进程,航空用碳纤维复合材料部分关键部件取得CAAC、FAA、EASA等适航认证。目前大陆高性能碳纤维材料产业发展势头迅猛,主要针对航空航天市场,同时着力瞄准风力发电新能源市场,以及新型汽车轻量化材料市场。碳纤维及其复合材料产业链的构建将大大促进轻量高强复合材料在航空、汽车、高铁等交通运输领域的广泛应用,其对节能碳减排将有很好的社会经济效益。

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航天材料及工艺研究所副总师 孙宏杰

航天材料及工艺研究所副总师孙宏杰指出,碳纤维复合材料是先进复合材料的代表,其发展及应用程度体现了国家先进材料技术的发展水平。高性能PAN碳纤维是碳纤维复合材料发展与应用的前提和基础。大陆碳纤维复合材料技术在向着高性能、多功能、低成本等方向发展的同时,要坚持独立自主与技术创新,以实现大陆先进复合材料技术的可持续发展。

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廊坊市飞泽复合材料科技有限公司主任工程师兼总经理技术助理 禹峥嵘

廊坊市飞泽复合材料科技有限公司主任工程师兼总经理技术助理禹峥嵘表示,碳纤维增强复合材料,将持续在工业界/消费品界扩大用量。在日渐竞争剧烈的各级产品下,创新性的量产工艺、研发思路与产品的重要性越来越重要。未来应重点关注可持续性和环保、轻量化解决方案、智能制造和自动化、多功能性和高性能等相关应用。

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南通复源新材料科技有限公司创始人,上海交通大学教授 杨斌

南通复源新材料科技有限公司创始人,上海交通大学教授杨斌指出,2030年碳纤维全球需求将达到19万~30万吨,大陆风电市场迅速增长。原生碳纤维的主角正在由日本变为中国,使国内碳纤维需求急剧扩大,再循环产业的必然性迅速提高,碳纤维进入反复使用的时代。碳纤维回收再利用是一个大产业,循环利用几次,其规模就几倍于原生碳纤维产业。再生碳纤维对原生碳纤维产业而言,有少量补充,更多的是一个新产业。

她表示,碳纤维回收再利用的产业化现状为:在复材领域应用尚未开始,在高分子加工领域应用正在崛起。碳纤维回收行业的竞争,正在从初期回收技术的竞争转变为回收-再利用综合解决方案的竞争。以汽车领域为例,国内再生碳纤维回收再利用方向为:一是短切再生碳纤维(改型塑料用),二是再生碳纤维毡(再制备热固、热塑复材用)。

低空经济领域应用可期

当前,碳纤维除了风电机片、航空航天、体育休闲等传统应用领域之外,还出现了低空经济这一新应用场景。尽管距离大规模产业落地比较漫长,但碳纤维作为低空飞行器的重要支撑材料,未来的应用前景还是非常值得期待的。据文淑美介绍,2023年大陆低空经济规模达到5059.5亿元,同比增长33.8%。

国产替代增强,低空经济将成为碳纤维下一个风口?

中航复合材料有限责任公司首席技术专家李宏运在高端访谈中表示,低空经济是政府倡导的、未来发展潜力有望超过数万亿规模产值的的一个新发展方向,当前该行业处于投资热的阶段。这对于碳纤维复合材料企业来讲,也是一个非常好的机会。因为在低空经济中占比很大的低空飞行器对碳纤维及复合材料的需求是非常大的:一是用量大,单机的复材用量基本上高于80%,甚至高达90%;二是未来飞行的机会大,用于运人、运货、抢险救灾、农林植保等不同用途的低空飞行器数量级很大,可以多达上千、上万架。这两大需求为碳纤维及复合材料领域的发展提供了一个非常好的发展机会。

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联合飞机集团副总裁、北京总部基地总经理 孙立业

关于如何发展低空经济,联合飞机集团副总裁、北京总部基地总经理孙立业给出了三点建议:一是要“ 造” 飞机,二是要“ 搞” 基建,三是要“抓”应用。

低空经济腾飞将为碳纤维复合材料带来增量市场,碳纤维行业有望迎来爆发式增长。方静指出,单台电动垂直起降飞行器(eVTOL)对碳纤维的需求为100~400kg。截至2023年5月全球eVTOL订单约为6300 架。假设这些需求在2030年前全部释放,有望拉动千吨级碳纤维需求。

大会期间,还进行了河北省碳纤维产业技术研究院揭牌仪式。

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