全球碳纖維業(yè)近期走向

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全球碳纖維業(yè)近期走向

航天業(yè)對(duì)碳纖維的需求持續(xù)旺盛，但近期碳纖維新的生產(chǎn)能力不斷增強(qiáng)，促使其不斷向其它領(lǐng)域開辟用途。

碳纖維業(yè)的重要廠商在經(jīng)歷了多年的增長后，在過去6個(gè)月里，大幅度地降低了所產(chǎn)碳纖維的價(jià)格，這主要是由于全球的經(jīng)濟(jì)衰退，也由于其生產(chǎn)裝置從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)周期較短，容易建設(shè)，因而供應(yīng)充裕。但在幾年前，情況卻完全不同。在2005～2006年期間，碳纖維供應(yīng)短缺，航天市場擠壓了運(yùn)動(dòng)器材的市場，那時(shí)，碳纖維的市場分別為：航天業(yè)，21%，并支付了較高的價(jià)格；各產(chǎn)業(yè)，15%；運(yùn)動(dòng)器材業(yè)，14%；風(fēng)電業(yè)，11%；汽車業(yè)，10%；電子業(yè)，9%%；油氣業(yè)，8%；結(jié)構(gòu)材料業(yè)，8%；船舶業(yè)，4%。

航天戰(zhàn)略咨詢公司的創(chuàng)建者Stewart指出：碳纖維復(fù)合材料是航天領(lǐng)域中應(yīng)用的最廣泛的材料，因而出現(xiàn)了許多新品和生產(chǎn)方法。2009年，他在巴黎舉行的JEC復(fù)合材料展覽會(huì)上，把碳纖維復(fù)合材料在航天市場的飛機(jī)制造業(yè)中歸結(jié)為以下4方面的應(yīng)用：

a）空中運(yùn)輸機(jī)，目前全球約需19 500架；

b）軍用固定翼飛機(jī)，包括22 000架民用機(jī)和17 000架直升機(jī)和類似飛機(jī)；

c）商用飛機(jī)，包括戰(zhàn)斗機(jī)、訓(xùn)練機(jī)、轟炸機(jī)及偵察機(jī)共22 000架；

d）活動(dòng)翼及以透平為動(dòng)力的固定翼飛機(jī)約27 000架。

Stewart還稱，全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)使空運(yùn)量（包括客運(yùn)和貨運(yùn)）較前大為減少，從而使飛機(jī)需求下降，并使一些廠商面臨財(cái)務(wù)困難，例如空中客機(jī)廠商宣稱，其A320客機(jī)年產(chǎn)量將減少24架，2010年的產(chǎn)量將降至1 000架以下，即下降20%；商用飛機(jī)的市場將進(jìn)入迅速下滑的局面，將從2008年的頂峰下降30%，總的說來，2010-2011年期間，飛機(jī)的總產(chǎn)量要減少4 000架；不過，軍用固定翼飛機(jī)的產(chǎn)量還將保持相對(duì)穩(wěn)定。

2008年，復(fù)合材料（由碳纖維和玻璃纖維等組成）約占航天業(yè)材料總耗量的4%，其產(chǎn)量為4 600萬鎊（合20.91 kt），碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）為其中應(yīng)用得最廣泛的材料，耗量為1 700萬鎊（合7.727 kt），約占復(fù)合材料的37%。CFRP在內(nèi)飾和次級(jí)結(jié)構(gòu)方面大量應(yīng)用，其中包括“三明治（sandwish）”結(jié)構(gòu)材料和發(fā)動(dòng)機(jī)外殼等。

Cytec和Hexcel等兩家公司是目前全球最大的“碳纖維預(yù)浸漬體（carbon prepreg，為環(huán)氧樹脂浸漬的板材-譯注）”供應(yīng)商，每家都占有約40%的市場份額，2008年，其銷售額為10億美元（單價(jià)為55美元／磅）。

然而，波音公司卻采用了東麗公司的碳纖維予浸漬體作為其波音787夢(mèng)想超級(jí)客機(jī)的初級(jí)結(jié)構(gòu)材料，此客機(jī)目前擁有5%的市場份額，而且還在不斷上升。東麗目前已成為航天級(jí)碳纖維的領(lǐng)先供應(yīng)商，其市場份額為42%，以下依次為：Hexcel 25%，Cytec 15%，東邦13%，這4家公司產(chǎn)量之和在95%以上，其產(chǎn)品質(zhì)量能滿足飛機(jī)質(zhì)量的要求；在飛機(jī)生產(chǎn)下降的形勢下，其它新成員很難進(jìn)入此市場。航天戰(zhàn)略咨詢公司估計(jì)全球碳纖維總產(chǎn)值為4億美元。

總部位于德國Wiesbaden的SGL技術(shù)公司JanVerdenhalven稱，擁有碳纖維市場潛力的汽車業(yè)目前尚無大量采用碳纖維的跡象，倒不是因?yàn)樗膬r(jià)高，而是把它轉(zhuǎn)為下游零部件產(chǎn)品時(shí)，加工費(fèi)用過高；他說，從歷史上看，其復(fù)合材料的產(chǎn)量并沒有出現(xiàn)過很快地增長，其年增長率一直穩(wěn)定在7%左右，和其它類似行業(yè)產(chǎn)品的年增長率15%相比較，其增長率還是很低的。

在今后數(shù)年里，碳纖維的關(guān)鍵增長領(lǐng)域還是航天業(yè)和產(chǎn)業(yè)（主要是風(fēng)電）。但與傳統(tǒng)材料相比較，其產(chǎn)量還是很小的，例如在2007年，鋼的產(chǎn)量為143.4 Mt，初級(jí)鋁為24.80 Mt，而碳纖維只有70 kt。

碳纖維業(yè)必須持續(xù)改善其可靠性和效率，所開發(fā)的技術(shù)要圍繞著零部件的制作進(jìn)行。碳纖維和其預(yù)浸漬體的生產(chǎn)過程是高度自動(dòng)化的，近乎無人操作，而且沒有廢料產(chǎn)生，其成本中主要是原料和能源，其制作成本較低，約為最終產(chǎn)品的25%，其中主要是勞動(dòng)力和管理費(fèi)用，約占8%。而其下游產(chǎn)品則與此不同，因?yàn)橐挠么罅縿诹?，廢品和碎片也較多，制作成本約為最終產(chǎn)品的75%。

在全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇以后，預(yù)計(jì)原料和能源的價(jià)格必將上漲，碳纖維的價(jià)格只有上升，不會(huì)下降。

（黃興山編譯，取材自IFJ Oct.2009 25%

預(yù)浸漬體為4600復(fù)合材料機(jī)）