碳纤维产业现状与发展课件

PAN-basedCarbonFiberMarketOverviewandCooperationAreasPAN基碳纤维产业现状及合作领域ChinaChemicalFibersAssociation中国化学纤维工业协会Nov20132013年11月PAN-basedCarbonFiberMarketOverviewanddevelopmentofcarbonfiberindustryintheworld.

国内外碳纤维产业现状与发展趋势2.MainproblemsexistinginthedevelopmentofcarbonfiberindustryinChina.

我国碳纤维产业发展存在的主要问题3.Co-operationopportunities.

合作领域Agenda

目录Overviewanddevelopmentofca2OverviewofCFindustryinforeigncountries——productioncapacity国外碳纤维产业现状——生产能力In2012,theglobalCFproductioncapacityisabout105,000tons(12Kcarbonfibershallprevail).Smalltowisabout73,000tonswhichaccountsfor70%ofthetotalandlargetowisabout32,000tonswhichaccountsfor30%.Ifcalculatedbasedonoperatingrateof70%,theglobalCFproductioncapacityin2012isabout74,000tons.2012年全球碳纤维产能约为10.5万吨（碳纤维产能统计一般以12K为标准），其中小丝束碳纤维约7.3万吨，占70%；大丝束碳纤维约3.2万吨，占30%。按照开工率70％计算，2012年全球碳纤维总产量约为7.4万吨。Atpresent,theglobalCFproductioncapacityisstillaffectedbydownstreamapplications,andtheinfluenceisexpanding.目前，全球碳纤维产能受下游应用牵引还在不断扩大。

一、Overviewanddevelopmentofcarbonfiberindustryintheworld(excludeRussia)国内外碳纤维产业现状与发展趋势（不包括俄罗斯）CFProductioncapacityinrecentyears

近几年国外碳纤维生产能力OverviewofCFindustryinfor3World’sleadingCFmanufacturersanditsmarketshare全球碳纤维主要生产商及其市场份额JapaneseandAmericancompaniesarestilltheleadersininternationalCFmarket;

国际碳纤维市场依然为日、美企业所垄断;TheCFindustriesinChina,Turkey,Korea,SaudiArabiaandothercountriesaredeveloping;中国、土耳其、韩国、沙特阿拉伯等新兴国家碳纤维产业的崛起;TheproductioncapacityofJapanesecompanieswith43%ofglobalproductioncapacity,andAmericancompaniesisabout34%;

日本企业占全球产能的43％，美国企业占34%;DivisionofglobalCFmarketshare全球碳纤维市场份额划分Smalltow小丝束Largetow大丝束World’sleadingCFmanufacture4GlobaldivisionofCFapplication全球碳纤维应用领域分布Currently,thedemandofCFintheworldisabout50,000-60,000tons,andinaerospace,industryandsportinggoodsfieldsaccountfor15%,65%and20%.目前，国际碳纤维年需求量约为5-6万吨，航空航天、工业应用、体育休闲三大应用领域占比分别为15%、65%和20%。

ItforecastthatthedemandofCFwillbe150,000tonsin2020,andaerospace,industryandsportinggoodswillbe20%,75%and5%,increasing144%,333%and-6%comparedwith2012.预计2020年全球碳纤维需求量将达到15万吨，其中，航空航天占20%、工业领域占75%、体育休闲占5%，各领域用量分别比2012年提高144%、333%和-6%。TheforecastofglobalCFdemand(unit:ton)

全球碳纤维需求及增速预测(单位：吨)OverviewofCFindustry

inforeigncountries

国外碳纤维产业现状吨GlobaldivisionofCFapplicat5DevelopmenttrendofCFindustryinforeigncountries

国外碳纤维产业发展趋势DevelopmenttrendofCFindustrytechnologyinforeigncountries国外碳纤维产业技术发展趋势Item项目Target方向目标BasicResearch基础科研--Spreadingtechniqueandapplicationoflargetow;大丝束分散铺陈技术及应用；--ReducedefectandimproveCFstrength(>10GPa)andmodulus(>800GPa);

减少缺陷，提高碳纤维的强度（大于10GPa）、模量（大于800GPa）；--CooperatewithScientificResearchInstitutionresearchhigh-performanceresin,improveperformanceofCFRP;

与科研院所合作研发高性能树脂，增进CFRP的性能；--CFequipmentwithlowcost;低成本碳纤维制备；--UnivNottinghamUK-technologyofCFrecycling;RecycledCarbonFiberCompanyUK–commercializingrenewableCF2000t/a;

英国诺丁汉大学碳纤维回收利用技术、英国RecycledCarbonFiber公司商业化再生碳纤维2000t/a。ApplicationDevelopment应用开发--Automotive:themostpotentialfield,atpresentis20,00t/a;Torayevaluatedthat:thedemandofCFwillbe74,000t/aduring2020to2030;BMWwillsetupacarbonfiberandCFproductscompanywithSGLbyUSD340million.

汽车:最具应用潜力方向，目前20,00t/a；据东丽公司估计:2020－2030年，年需碳纤维74,000t/a；BMW和SGL合资3.4亿美元

建碳纤维（美国）及其制品（德国）加工厂。--Newenergy:flywheelenergystorage,windblade,fuelcell.

新能源:飞轮储能、风力叶片、燃料电池--Compositecableconductor:thetechnologyofepoxyorbismalemid(BMI)carbonfibercompositecableconductorgetsmatureenoughandisbeingpromoted.

复合材料电缆线:环氧基或者双马基碳纤维复合电缆芯技术成熟，正推广应用--Civilnuclearfacilities:nuclearprotectionfacilities.

民用核设施:核反应堆保护设施--Airtank:medicalandindustrialstoragetank.储气罐等:医用、工业用储罐EnergySaving节能减排--Limitedbyworld’scarbonemission,thepotentialmarketofCFcarswillbeover

600,000tons.

受世界碳排放所限，未来汽车用碳纤维潜在市场超过60万吨EngineeringDevelopment工程开发--Improvethecapacityofoneproductionlineto4000tons/year,reducecostofcivilCF;expandthetotalproductioncapacity,includeCFandprepreg.

提高单线产能至4000吨/年，民用碳纤维成本降到最低；扩大总产能，包括碳纤维和预浸料。DevelopmenttrendofCFindust6OverviewofCFindustryinChina国内碳纤维产业现状Thereareabout40CFcompaniesinChina,PANprecursorproductioncapacityisabout250milliontonsayear;PANCFisabout8500tonsayear;

国内有大小碳纤维企业约40家，PAN基碳纤维原丝形成约25000万吨/年生产能力；PAN基碳纤维形成约8500吨/年生产能力；Productstructure：产品结构：In2015,itexpectsthatdomesticCFdemandwillreachat15000tonsayear.

预计2015年国内碳纤维年总需求量将达到15000吨；T300CFT700CFT800CFM50JCFReachthesamehighlevelasforeignproduct.达到国外同类产品水平Completetheengineeringdevelopmentandsmallvolumeproduction.完成工程化开发，小批量生产

Brokenthroughthekeyproductiontechnology.突破关键制备技术Brokenthroughthekeydevelopmenttechnology.突破关键研制技术OverviewofCFindustryinChi7ThestatusofimportedCFmarketinChina我国进口碳纤维市场情况In2012,thequantityofCFandCF-basedproductsis8560tons:2012年，碳纤维及制品进口量为8560吨，其中：Processingtrade--67.7%;Generaltrade--29.1%;

加工贸易占67.7%，一般贸易占29.1%;SportingGoods&Leisure--51.3%,Industrial--24%,aerospace--2.9%;

体育休闲类产品占51.3%，工业用占24%，航空航天领域占2.9%；Japanisthemainimportingcountry,thenisAmerica,Mexico,Turkey,Korea;

日本是最大的进口国，依次是美国、墨西哥、土耳其、韩国等；OverviewofCFindustryinChina国内碳纤维产业现状ThestatusofimportedCFmark8DevelopmenttrendofCFindustrytechnologyinChina国内碳纤维产业发展趋势ReduceCFproductionandconversioncost.

降低碳纤维生产及应用成本

1.Fiberproduction

纤维生产

2.Compositeapplication

复合材料应用Developnewproductsandnewtechnology.

新产品、新技术的开发

1.Newproductswhicharesuitableforthemarketneeds.

适合市场需要的新产品

2.Moldingtechnologyofcompositeproducts.

复合材料制品成型技术RecycledCFmaterial.碳纤维材料循环再利用DevelopmenttrendofCFindust9

Marketmaturity市场成熟度Application应用领域Maturitymarket成熟市场Aerospace,nationaldefenseandaircraftmanufacturing.航空航天、国防军工和飞机制造SportingGoodsandLeisure.体育休闲Emergedmarket新兴市场Windturbineblade,pressurevessel,constructionreinforcement,textileequipment,electricheatingandfrictionmaterial.风力发电叶片、压力容器、建筑补强、纺织器材、电加热、摩擦材料Potentialmarket潜在市场Civilcar,medicalinstruments,CFreinforcedengineeringplastic,suckerrods.民用汽车、医疗器械、碳纤维基增强工程塑料、深海油田的钻井平台CFmarketinChina国内碳纤维市场应用领域MarketmaturityApplicationMat104industrieswilldrivetheCFmarketgrowthinnextfewyears未来几年——中国四大产业将带动碳纤维市场强势增长Aircraft大飞机项目Athighoilpricestage,CFcompositematerialwithlightweightstructureandlowmaintenancecostadvantagewillimpactaluminumstructuremarket.Moreandmoreaircraftdesignsstarttousecompositematerial.在高油价时代，碳纤维复合材料结构轻巧、维修费用低的优势必将极大地冲击了铝材承力结构一统天下的局面，新型飞机设计开始越来越多地采用先进复合材料。OffshoreWind海上风力发电Chinaplantobuildupwindpowerstationsat30milefromcoast.Thesestationsmaybuildonthehugefloatingbodies,orbuildonshelfwhicharein120feetdeepunderwater.Aswindonseainstrongerthanonthe

land,windpowerstationwillhaveagooddevelopmentprospect.中国计划在距离海岸大约30英里的地方大规模建造水上风力发电站，这些发电站可能建在巨大的浮体上，也可能深入水下120英尺建在大陆架上。鉴于海面上风力通常比地面上大，因此海上风力发电更具有发展前景。Lightweightautomotive汽车轻量化It’saadvanceforlightweight,emissionreductionandenergyconservationofcar.Atpresent,withCFpricereduces,moreandmorecarpartsarestartedtouseCFreinforcedmaterial.对汽车的减重、减排、节能，是一种强制性的推进。目前，随着碳纤维价格的下降，越来越多的汽车部件开始使用碳纤维增强复合材料。High-speedrailway高速铁路领域”CF”willplayasignificantroleinhigh-speedrailway,andwillmakeChinaCFvolumekeepin“highdemand”.“碳纤维”将发挥举足轻重的作用，使得中国碳纤维用量一直持续“高温”。4industrieswilldrivetheCF11Expandcompositematerialapplicationsinhigh-endmarket,eg:aerospace,transportation,windpower,newenergyandrenewableenergy,offshoreoilandpowernetwork.拓展复合材料在航空航天、交通运输，风电、新能源和可再生能源、海洋石油开发、智能电网建设等高端市场的应用。ExpandcompositematerialapplicationsinChina拓展国内碳纤维复合材料应用领域Windturbineblademadebycompositematerial复合材料风电叶片Outerwings外翼Expandcompositematerialappl12ExpandcompositematerialapplicationsinChina拓展国内碳纤维复合材料应用领域Expandcompositematerialappl13CFbicycle开发碳纤维复材自行车市场CFrapierforlooms纺织机械配件-碳纤维剑杆、轴

CFgastank碳纤维储气罐Otherfields其他领域Otherfields14碳纤维产业现状与发展ppt课件15二、MainproblemsofCFdevelopmentinChina

我国碳纤维发展存在的主要问题”Bottle–neck”issue----manufacturingtechnologyandscalebenefit

制备技术&规模效益——中国碳纤维产业发展的“瓶颈”

CFcompaniesinforeigncountriesareinhighconcentrationandmostofthemarechemicalfibermanufacturers(eg.Toray,Toho,AKSAandTairyfil).

国外碳纤维生产企业集中度高，且大都是化纤生产制造企业(如日本东丽、东邦、土耳其AKSA、台湾台塑)Mainproblems:

我国碳纤维产业存在的主要问题：

Stabilityofproductqualityneedtobeimprovedandcommercializinghigh-endproductsis stillatdevelopingstage;

产品质量稳定性有待提高，高端产品产业化仍在攻关；Lagindevelopmentofapplicationtechnology,restrictCFproductioninChina;

应用技术开发相对落后，制约国内碳纤维产能发挥；Laginequipmentsandtechnology,thecostofproductionistoohigh;

装备技术落后，生产成本偏高；Intenseinternationalcompetition

国际竞争形势严峻二、MainproblemsofCFdevelopm16Carbonfiberproductionfield碳纤维生产领域Developmentmode：small-scaleproduction,highinvestmentcost,lackofproductvariety,qualitystabilityneedtobeimproved,lowinvestmentrateofreturn;

发展模式：生产规模小、投资成本高，产品品种不够丰富、质量稳定性需提高，投资回报低；State-of-the-artfacilitiesrelyonimport;

高端核心装备需依靠进口；Compatibilityofsizingagent,resinschemistryandsurfacetreatmentagentwithapplicationsneedtobeimproved；

油剂、上浆剂和表面处理剂等与应用相结合的相关配套待加强；Specificationnotregulated;

标准不健全；CarbonfiberproductionfieldD17Product产品Domestic国内Toray东丽GQ3522Applicationbasicallymeetthematureandisdevelopingthecivilianmarket.基本能达到应用成熟，民用市场逐渐开拓。Qualityisstablewithcostadvantage

质量稳定，成本优势GQ4522Manycompaniestacklecriticalpointsbreakthroughindustrialization.多家攻关，产业化突破Productismaturity;产品成熟；

Quantityofindustryandcivilianarelarge;工业和民用量大；

Technicalandcostadvantage.技术、成本优势；QZ5526Relevantresearchinstitutesandcompaniesareresearchingonit.相关科研院所和企业正研究UsemanyvolumesinB787.在B787上大量使用QZ5526

aboveIsreadytoresearchit.准备研究T1000

seriesT1000系列GM3040Tacklecriticalpoints.攻关High-modulusproductinearlyperiod.比较早期的高模量品种GM3040aboveIsreadytoresearchit.准备研究M46J～M60JChineseproductscomparedwithToray’s

国内与日本东丽碳纤维产品系列对比表Productportfolioandlevel产品系列和水平GQ3522,GQ4522,QZ5526arethenationalstandardgradesofPANcarbonfiber.(GB/T26752-2011)GQ3522、GQ4522、QZ5526均为聚丙烯腈基碳纤维国家标准牌号(GB/T26752-2011)Product产品Domestic国内Toray18Domestic国内International国外Aerospace航空航天aviationismaturity,aerospaceisstarting.航天成熟，航空起步applicationismaturity.成熟应用Aviation航天poorperformance;applyinnon-bearingelements.性能较差，应用于非承力结构件applylargevolumetooneandtwogradeelements.大量应用于1、2级结构件Aerospace航空applicationsofmissileandrocketismaturity.导弹、火箭应用成熟applytomissile,rocket,shuttleandsoon.导弹、火箭、航天飞机等Industrial工业用atdevelopmentandstartingstage.研发、起步阶段solvetechniqueproblems;atapplicationpromotionstage.技术解决，应用推广阶段Windblade风力发电叶片developCFappliestoover3MWwindturbinebladeandsmallsizeturbineblade.研发碳纤维在3MW以上叶片、小型叶片应用maturetechnique;expandapplications.技术成熟，应用上升Su