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      詳細解讀2021-2025年全球碳纖維市場規模發展趨勢
      時間:2022年04月28日 來源:碳纖維及其復合材料技術  作者:林剛  瀏覽次數:

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      根據原材料碳纖維市場分為三大板塊,即聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維。由于高碳產率和優越的性能,PAN基碳纖維占據了碳纖維市場的主導地位。然而,由于較低純度和較低成本的碳纖維可以滿足汽車行業等較新的應用,對瀝青等前驅體的需求預計將增加。

      2021-2025年全球PAN基碳纖維市場規模

      自從聚丙烯腈(PAN)基碳纖維問世以來,PAN一直是碳纖維最主要的前體材料。目前,全球約90%以上的碳纖維生產是基于PAN原絲;赑AN前驅體的碳纖維廣泛應用于包括航空航天、體育用品、汽車和工業應用以及新興產業等領域的應用。

      由于PAN優越的穩定性和強度以及較高的碳收率而成為碳纖維最主要的前驅體材料。許多從事碳纖維行業的公司都是后向整合的;因此,他們生產自己的碳纖維前驅體材料。PAN前驅體的確切成分因公司而異,其技術為專有技術;然而,PAN前驅體后續步驟相同,包括氧化、預碳化、碳化、表面處理、洗滌、干燥和卷繞。

      圖1顯示了以2019年作為基線到2025年全球PAN基碳纖維市場規模,2020年全球PAN基碳纖維產量約9.4萬噸、市場規模39.4億美元,而到2025年預計將達到12.5萬噸、49.7億美元,2020-2025年兩者年復合增長率分別為5.9%、4.7%。

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      圖1 2019-2025年PAN基碳纖維市場規模

      2021-2025年全球瀝青基碳纖維市場規模

      瀝青前驅體由從石油瀝青、煤焦油或聚氯乙烯中提取的多環芳烴制成。其碳纖維轉化率約為80%,與PAN基碳纖維相比,瀝青基碳纖維具有更高的模量,以及更高的熱導率和導電率。

      由于碳纖維的應用范圍不斷擴大,對廉價碳纖維的需求促使制造商從PAN轉向其他材料。在航空航天和國防應用中,PAN前驅體仍將占據主導地位;然而,汽車和工業領域的新應用領域需要更便宜、更低等級的碳纖維材料。預計這將推動瀝青前驅體的需求。

      隨著工藝技術的進步,瀝青前驅體的碳含量可達85%,與PAN前驅體相比,瀝青前驅體易于穩定?傮w而言,較新的應用和對更廉價碳纖維的需求增加預計將在未來幾年推動瀝青基碳纖維的需求。

      圖2顯示了以2019年作為基線到2025年全球瀝青基碳纖維市場規模,2020年全球PAN基碳纖維產量約9700噸、市場規模3.98億美元,而到2025年預計將達到1.34萬噸、5.23億美元,2020-2025年兩者年復合增長率分別為6.8%、5.6%。點此在新窗口瀏覽圖片


      圖2 2019-2025年瀝青基碳纖維市場規模
      2021-2025年全球粘膠基碳纖維市場規模

      粘膠(又稱人造絲)原絲是制造碳纖維最古老的前驅體材料之一。這些纖維早期是通過熱解過程制成的,以生產高產量的碳纖維。

      從粘膠原絲到碳纖維的總產率在10%到30%之間,低于PAN碳纖維產率的40%到50%。此外,拉伸石墨化的額外成本增加了纖維的總體成本,因此其成本較高。

      圖3顯示了以2019年作為基線到2025年全球粘膠基碳纖維市場規模,2020年全球PAN基碳纖維產量約932噸、市場規模0.38億美元,而到2025年預計將達到1357萬噸、0.51億美元,2020-2025年兩者年復合增長率分別為6.9%、5.2%。

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      圖3 2019-2025年粘膠基碳纖維市場規模


      來源:碳纖維及其復合材料技術

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