世界PAN基碳纤维市场分析及发展建议.pdf

第3 0卷 第 1 0期 2 0 0 7年 1 0月 化 工科 技 市场 CHEMI CAL TECHNOLOGY MARKET 世界 P A N基碳 纤维市场分析及发展建议 刘清玲 郑立群 程佳 1 中国石油吉林石化公司研究院 吉林省吉林 1 3 2 0 2 1 2吉林市燃料乙醇有限责任公司 摘要 介绍了2 0 0 6年世界 P A N基碳纤维供需情况 分析了国内外生产及消费情况 并提出了发展建议 关键词 P A N基碳纤维 市场分析 生产 消费 中图分类号 T Q 3 4 2 7 4 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 4 7 2 5 2 0 0 7 1 0 0 0 0 1 0 4 M a r k e t a na l y s i s a nd d e v e l op m e nt s ug g e s t i on s o f po l ya c r y l o n i t r i l e ba s e d c a r b o n fib e r L i u Q i n g l i n g Z h e n g L i q u n C h e n g J i a 1 R e s e a r c h I n s t i t u t e o ffi l i n P e t r o c h e mi c a l C o m p a n y P e t r o C h i n a C o m p a n y L i m i t e d J i l i n 1 3 2 0 2 1 C h i n a 2 J mn F u e l A l c o h o l C o m p a n y L i mi t e d1 Ab s t r a c t Th e a r t i c l e ma i n l y i n t r o d u c e s t h e s i t u a t i o n s o f s u p p l y d e ma n d f o r p o l y a c r y l o n i t r i l e b a s e d c a r b o n fi b e r i n t h e w o d d p r od u c t i o n a n d c o n s u mp t i o n a l e p r e v i e we d Me a n wh i l e t o p r e s e n t s u g g e s t i o n s o n d e v e l o p i n g d o me s t i c p o l y a c r y l o n i t r i l e b ase d c a r bo n fib e r Ke y wor d s I WO S p o l y a c r y l o ni t r i l e ba s e d c a r bo n fib e r ma r ke t a na l y s i s p r o d u c t i o n c o ns u mp t i o n 碳纤维是有机纤维或低分子烃气体原料加热至 1 5 0 0 c 所形成 的纤 维状碳材料 碳含 量在 9 0 以 上 它具有低密度 高强度 高模量 耐高温 耐磨 耐腐蚀 抗疲劳 抗蠕变 导 电 导热和远红外辐射等 诸多优异性能 可依复合材料形式减轻构件重量 提 高构件性能 广泛应用于航天航 空 纺织机械 石油 化工 医药机械 建筑行业 文体用 品 汽车 电信 电 加热等高新技术领域 被认为是高科技领域中的新 型工业材料 的典型代表 为世人瞩 目 目前 碳纤维的生产原料 主要有两大体系即聚 丙烯腈纤维和沥青纤维 聚丙烯腈纤维 即 P A N 因 其一系列优势居主导地位 日本东丽公司是世界高 性能碳纤维研究 的领头羊 该公 司 T I O 0 0碳纤维是 当今世界强度最高的碳纤维 1 世界碳纤维生产能力和预测 1 1 国外碳纤维生产能力和预测 2 0 0 6年 全 球 碳 纤 维 实 际 生 产 总 量 已达 2 7万 t 比2 0 0 4年上 升 0 5万 t 第一 波士顿信贷 银行 C S F B 分析 师 A n a y s t Ma s a m i 指 出 由于需 求增长超过产能 全球碳纤维市场将 以平均每年两 位数 的增幅快速增长 但碳纤维市场供应短缺至少 到 2 0 0 9年 可能会到 2 0 1 2年 预计 2 0 0 9年碳纤维 需求量将达到 3 5 5万 t 缺 口将为 0 3 9万 t 世界 碳纤维生产能力见表 1 表 1 世界碳纤维生产能力 L a 由于碳纤维优异性能 众多领域如汽车行业 自 行车行业等都已开始大量使用碳纤维复合材料 此 维普资讯 2 化工科技 市场 第 3 0卷第 l 0期 外 欧洲和美国在波音 7 8 7 空 中客车 A 3 8 0等新一 代客机上大量采用碳纤维复合材料构件 致使碳纤 维生产巨头 日本东丽 日本东邦都千方百计增加在 欧洲和北美 的碳纤维生产能力 见表 2 表 3 表 2 东丽公 司碳纤维扩产计划 a 同时 全球第三大碳纤维生产商三菱公 司也将 其 日本丰桥地区的碳纤维装置扩增 2 2 0 0 t a 2 0 0 7 年第二季度投产后 届时 三菱公司碳纤维总能力将 提高到 7 9 0 0 8 4 5 0 t a 1 2 国内碳纤维生产能力和预测 由于碳纤维作为制造先进复合材料最重要的增 强材料 是发展国防军工和 国民经济的重要 战略物 资 在各种领域中得到广泛应用 创造出惊人的产值 和丰厚的利润 以日本 美国为代表的发达国家高度 重视并垄断着全球 高新技术纤维 的研 发技 术与市 场 影响其他地区如中国碳纤维领域发展滞后 产业 化进程缓慢 基本上是依靠国外进 口解决 我国最大的 P A N基碳纤维生产厂是 台湾工程 塑料公司 生产能力为 1 8 0 0 t a 所用 原丝为 D M F 一 步法生产小丝束碳纤维 中国大陆对碳纤维的开 发研制已有 3 0多年历史 起步不晚 但发展缓慢 已 经研制出接近 日本东丽公司 I 3 0 0级的碳纤维产品 但产量和品质都远不能满足 国内需求 存在碳纤维 强度低 均匀性和稳定性较差等问题 目前碳纤维研 制工作仍处于中试放大阶段 2 0 0 6年我国大陆地 区 P A N基碳纤维主要生产 厂家见表 4 国内碳纤维总产能约为 1 3 1 0 t a 但 由于国内 原料紧张 实际产量仅为 4 0 t a 现在 国内大多企业 是购买国外原丝 因为应用国内原丝所生产的产品 质量不稳定 大多达不到 I 3 0 0水平 表 4 2 0 0 6年 中国大陆 P A N基碳纤维主要生产厂 公 司 产能产量 生产方法 碳纤维及其复合材料的生产是关系到 国防建设 的高科技技术 自力更生研制生产高性能 高质量的 P A N基碳纤维 不断满足军工和民用产 品的需求 扭转受制于国外碳纤维生产商 是我 国碳纤维工业 产业化发展亟待解决的问题 目前 碳纤维已被列 为国家化纤行业重 点扶持新产品 国内研究开发及 生产碳纤维的呼声很高 发展趋势喜人 山东 浙江 广西等地均有拟建碳纤维生产线计划 3 j 国内拟建或在建 P A N原丝及 P A N基碳纤维生 产装置见表 5 表 5 中国大陆 P A N基碳 纤维主要生产厂 a 公 司 耋 备 注 维普资讯 2 0 0 7年 1 0月 刘清玲等 世界 P A N基碳 纤维市场分析及发展建议 3 2 世界碳纤维供需情况及预测 2 1 国外碳纤维供需情况及预测 2 0 0 4年前 世界碳纤维处于供大 于求状况 在 国际市场上可买到所需品种 规格和数量 的碳纤维 工业用普通模量级 1 2 k碳纤维价格仅 1 2美 磅 但 2 0 0 5年开始 国际碳纤维供应转 向吃紧 特别 是 大型民航机上开始大规模应用碳纤维复合材料 世 界范围内对碳纤维应用表现出了前所未有的发展兴 趣 碳纤维供应已渐起一股抢购和控制风潮 价格一 路攀升 2 0 0 6年更是处于有价无市的状况 针对 P A N基碳纤维持续紧俏 为满足碳纤维需 求的快速增长 世界碳纤维生产商在今后二年间扩 增产能 碳纤维产能不断增加 将推动产品价格大幅 降低 使 P A N基碳纤维应 用领域得 到不断拓宽 可 进人传统 的金属 和玻 璃纤维增强塑料等领域 美 国 欧洲和日 本是碳纤维复合材料主要消费地区 未 来几年亚洲 如 中国和印度 需求将 快速增 长 预 计 2 0 0 5年 2 0 0 9年世界碳纤维需求增长速度将超 越过去 5年 达到 1 0 2 2 0 0 9年 世界碳纤维需求 将达到 3 5 5万 t a 世界碳纤维供需情况及预测见 图 1 1 6 0 I 4 0 l 2 O 1 0 0 O 8 O 4 0 fi 0 0 4 0 0 20 0 00 9 9 9 年 2 0 0 4 年 2 0 0 6 年 2 0 0 9 年 图 1 世界碳纤维供需情况及预测 世界各 区域碳纤维供需情况及预测见图 2 1 9 9 9 年 2 0 0 1 年 2 0 0 7 年 2 0 0 9 年 图2 世界各地区碳纤维供需情况及预测 圜 2 0 0 6年世界碳纤维 的消费结构仍然集 中在工 业应用 航天航空和体育休 闲三个方面 工业应用是 碳纤维最大的消费市 场 约 占总消费量的 5 8 其 中汽车用部件 土木建筑是其主要用途 航空航天方 面应用约 占2 3 体育运动器材应用约 占 1 9 重 要应用为高尔夫球棒 钓鱼杆和网球拍框架 但随 着碳纤维复合材料构件在新一代客机广泛应用 每 年 2 5 0 3 5 0架客机市场需求量使该领域市场潜力 巨增 航天航空消费增长率将超过工业应用 而体育 休 闲用 品在碳纤维应用的比例将持续下降 日本是主要 的碳纤维生产大国 碳纤维生产远 大于消耗 一直保持着供过于求状况 其体育休 闲用 品占据应用领域第一位 其次是工业应用和航空航 天 近年来 美国碳纤维生产和消耗都有较大增长 处于供应不足状态 其首要应用领域是航空航天 第 二位是工业应用 体育休闲用品为第三位 欧洲碳纤 维市场处于供不应求 碳纤维生产 的增长远远低于 消耗增长 主要应用领域是工业应用 其次是航空航 天 第三是体育休闲用品 其它国家的碳纤维生产量 远远小于消耗 主要靠从 日本 美 国 欧洲进 口来解 决消耗和生产间的差额 从应用领域看 体育休闲用 品 占首位 其实分别是工业应用和航空航天 2 0 0 8年 世界 各 区域碳 纤 维应 用 领域 预测见 表 6 表 6 2 0 0 8年世界 P A N基碳纤维消费结构预测 2 0 0 9年世界碳纤维应用领域预测见图 3 图 3 2 0 0 9年全球碳 纤维应 用领域预测 4 5 3 5 2 5 l 5 O 3 2 l O 维普资讯 4 化 工科技 市场 第 3 O卷第 1 O期 2 2 国内碳纤维供需情况及预测 我国碳纤维生产发展缓慢 但消费量增长迅猛 市场需求旺盛 主要集中在体育休 闲用品 一般工业 应用和少量军工产品 导弹和火箭等 其中体育休 闲用 品用量最大 约占总消费量的 8 0 9 0 主 要是韩 国和我国台湾地区把体育器材产业转移到我 国大陆沿海地区 提高了体育休闲用品领域 P A N基 碳纤维的用量 但在航空航天方面的耗量不大 不足 总耗量 5 远落后于世界应用水平 表 7 2 0 0 8年世界 P A N基碳纤维消费结构预测 类别 应 用领域 航 空 航天及 国防领域 飞机 卫星 火箭 导弹 雷 成熟市场 达等体育休 闲用 品 高尔夫球 渔具 网球拍 羽 毛 球拍 箭杆 自行车 赛艇 等 土木 建筑领域 碳纤维基增强工程塑料 建筑补强 新兴市场 等清洁能源领域 压力容器 风力发电叶片 摩擦材 料等海洋开发 深海油 田的钻井平台等 待开发市场 汽车零部件 健康监控等智能材料等 目前 中国大陆碳纤维需求量约为4 5 0 0 t a 约 占世界碳纤维耗量的 2 5 主要依靠进 口 随着 国 家刺激消费 拉动内需的产业政策力度的加大 以及 人民生活水平和消费水平的提高 特别是 我国将在 2 0 0 8 年举办奥运会 我国竞技体育项 目及群众性体 育活动的大规模普及 将对文体用品的市场需求产 生极大的拉动作用 基础设施等一般产业对碳纤维 复合材料的市场需求量也将迅速增长 这些方面将 成为我国碳纤维市场需求的大户 预计 2 0 1 0年碳纤 维需求量将超过 5 6 7 0 t 3 结语 碳纤维属高新技术 高附加值产品 具有其它材 料无法 比拟 的优异性能 碳纤维将 引领人类从钢铁 时代向复合材料时代应用的高潮 碳纤维复合材料 的发展前景十分乐观 当前 碳纤维核心技术在国外发达国家相当成 熟 但我国自主研究开发的深度和广度不够 工艺 设备 产品等方面基本上还是比较落后 为此在国家 宏观调控下 应避免重复性建设 集中财力人力重点 攻关深层次问题 加大 自主创新 研制高纯度原丝成 为当前我国碳纤维发展和实现产业化的关键所在 参考文献 1 马 向军 提高聚丙烯腈基碳 纤维原丝质量 的研究进展 J 合 成纤维 2 0 0 5 3 4 1 1 2 9 2 MC N U L T Y J P c a r b o n F i b e r S u p p l y D e m a n d O u fl k R US A Cr e d i t S u i s s e F i r s t Bo s t o n Co r p o r a t i o n 2 0 05 2 3 陈 杰 国内碳 纤 维 发展 态势 分 析 J 高 科技 纤 维 与应用 2 0 0 7 3 2 2 2 4 收稿 日期 2 0 0 7 0 7 2 6 作者简 介 刘清玲 1 9 6 9 一 女 工程师 主要从事 化工研究 开发工 作 S l L S t S l L S l L S l L S l L S l L S l L