Do roku 2025 dosáhnou nové materiály mé země 10 bilionů a tyto tři směry určitě explodují
Jeden z nových materiálových směrů: lehké materiály
1. Uhlíková vlákna
Materiály z uhlíkových vláken se používají v leteckém, větrném průmyslu, sportu a volném čase, automobilech a dalších oborech s jejich vynikajícími vlastnostmi. Jsou to nejpoužívanější a tržně orientované materiály v oblasti nových materiálů a jsou známé jako "král nových materiálů". Celosvětová poptávka na trhu s uhlíkovými vlákny v posledních letech rychle vzrostla a moje země se také chopila příležitosti stát se druhým největším výrobcem uhlíkových vláken na světě.
Ve srovnání se zahraničními zeměmi má však průmysl uhlíkových vláken v mé zemi stále problémy s nízkým využitím kapacity, malým počtem špičkových produktů a obtížnou aplikací a vývojem. Navazující průmysl je stále silně závislý na dovážených výrobcích z uhlíkových vláken. V současném mezinárodním prostředí je realizace dvojí autonomie výroby uhlíkových vláken a vývoje aplikací klíčem ke zvýšení národní obrany a výrobní síly mé země a zajištění stability dodavatelského řetězce.
Uhlíkové vlákno je anorganické vlákno s obsahem uhlíku vyšším než 90% tvořené pyrolýzou a karbonizací organických vláken, jako je polyakrylonitril (PAN) (nebo smola, viskóza) ve vysokoteplotním prostředí, jako vysoce výkonný materiál. Vyrobeno v roce 1960.
Uhlíkové vlákno má vynikající mechanické vlastnosti a chemickou stabilitu: jako vlákno s nejvyšší měrnou pevností (hustota specifická pro pevnost) a nejvyšší měrnou tuhostí (hustota měrná modulem) mezi vysoce výkonnými vlákny, která jsou v současné době sériově vyráběna, jsou uhlíková vlákna důležitou součástí letectví, větrné energie Ideální materiály pro lopatky, nová energetická vozidla a další pole s lehkými požadavky. Vlastnosti odolnosti proti korozi, vysoká teplotní odolnost a malý koeficient roztažnosti z něj činí náhradu za kovové materiály v drsných prostředích; Kromě toho vlastnosti elektrické a tepelné vodivosti rozšiřují jeho uplatnění v oblasti komunikační elektroniky.
Podle počtu vláken v každém svazku uhlíkových vláken jsou uhlíková vlákna obecně rozdělena do dvou kategorií: malý vlek a velký vlek. Malý vlek má lepší výkon, ale vyšší cenu, a obecně se používá v high-tech oblastech, jako je letecký a vojenský průmysl, stejně jako špičkové sportovní potřeby; velký vlek má nižší náklady a často se používá v základních průmyslových odvětvích, včetně civilní výstavby, dopravních a energetických zařízení atd.
Globální škálování kapacity a očekávání poptávky
V roce 2020 je globální provozní kapacita uhlíkových vláken 171 650 tun, což představuje nárůst o 16 750 tun ve srovnání s rokem 2019, což je tempo růstu o 10,8%. Spojené státy, Čína a Japonsko převzaly hlavní výrobní kapacitu, což představuje 21,7%, 21,1% a 17,0%. V současné době mají hlavní výrobci stále kolem 80 000 tun ročně nedokončených plánů expanze, což také odráží optimistická očekávání výrobců ohledně vyhlídek průmyslu.
Pokud jde o poptávku, čtyři hlavní aplikační odvětví na trhu s uhlíkovými vlákny jsou letecký průmysl, lopatky větrné energie, sport a volný čas a automobily. V roce 2020 budou tato čtyři navazující odvětví představovat více než 70 % poptávky po uhlíkových vláknech a více než 76 % výstupní hodnoty.
Od roku 2015 průmysl odhaduje, že světová poptávka po uhlíkových vláknech si udržela růst o přibližně 12%, ale vzhledem k dopadu epidemie bude celosvětová poptávka po uhlíkových vláknech v roce 2020 činit celkem 107 000 tun, což je nárůst pouze o 3% ve srovnání s rokem 2019. Celková výše tržeb činila přibližně 2,615 miliardy amerických dolarů, což je meziroční pokles o 8,8%, a to především kvůli propadu v leteckém průmyslu způsobenému epidemií, která ovlivnila prodej vysoce výkonných uhlíkových vláken s vysokou hodnotou. Oblast větrné energie se stala hlavní hnací silou pro udržení růstu průmyslu a poptávka po uhlíkových vláknech si navzdory epidemii udržela roční růst o 20%.
V krátkodobém horizontu může oživení světového leteckého průmyslu a rozsáhlé pokládání větrných elektráren v roce 2021 vrátit trh s uhlíkovými vlákny zpět do kanálu rychlého růstu. Z dlouhodobého hlediska musí letecký průmysl v roce 2020 strávit přebytečnou kapacitu a větrná energie bude i nadále hlavní hnací silou růstu trhu s uhlíkovými vlákny v budoucnu. V říjnu 2020 zástupci více než 400 společností zabývajících se větrnou energií po celém světě společně vydali "Pekingskou deklaraci o větrné energii", která plánuje v letech 2020-2025 přidat více než 50 milionů kilowattů instalovaného výkonu.
V souvislosti s rozšiřováním výroby hlavními výrobci větrných elektráren nebyla aplikace uhlíkových vláken ve větrných turbínách dosud zavedena ve velkém měřítku a pouze světový větrný gigant Vestas vytvořil rozsáhlou aplikaci. Vzhledem k tomu, že jiné větrné společnosti vyvíjejí aplikace pro kompozity z uhlíkových vláken, poptávka po uhlíkových vláknech ve větrné energetice pravděpodobně poroste exponenciálně. Odhaduje se, že do roku 2025 přesáhne celková poptávka po uhlíkových vláknech na světě 200 000 tun, což odpovídá ročnímu tempu růstu 13,3%.