Tamaño del mercado de fibra de carbono, participación y análisis de la industria, por precursor (PAN y tono), por remolque (remolque grande y pequeño), por aplicación (aviación, aeroespacial y defensa, automoción, turbinas eólicas, deportes y ocio, construcción y otros) ), y Pronóstico Regional, 2024-2032

El tamaño del mercado mundial de fibra de carbono se valoró en 3,31 mil millones de dólares en 2023 y se prevé que crezca de 3,59 mil millones de dólares en 2024 a 7,05 mil millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 8,8% durante el período previsto. Se prevé que el mercado de fibra de carbono en los EE. UU. crezca significativamente, alcanzando un valor estimado de 1.980 millones de dólares para 2032, impulsado por la creciente demanda en las industrias de la aviación y aeroespacial y de defensa.

La fibra de carbono está formada por átomos de carbono con un diámetro que oscila entre cinco y diez micrómetros. También se la conoce como fibra de grafito. Estas fibras tienen alta rigidez, alta relación resistencia-peso, baja expansión térmica, alta resistencia a la tracción, tolerancia a altas temperaturas y mayor resistencia química. Estas propiedades de las fibras a base de carbono las convirtieron en un producto preferido en aplicaciones aeroespaciales, automotrices, de defensa, de construcción, de turbinas eólicas y deportivas. La creciente demanda automotriz y la creciente necesidad de vehículos livianos impulsarán el crecimiento del mercado de fibra de carbono. La necesidad de vehículos de bajo consumo de combustible y las estrictas regulaciones gubernamentales con respecto a las emisiones de carbono son factores clave que afectan las perspectivas de la industria.

El brote de coronavirus ha paralizado la mayoría de las empresas de compuestos debido al cierre nacional y al cierre parcial de las fábricas, lo que ha afectado negativamente al crecimiento del producto. Durante la pandemia de COVID-19, los fabricantes de automóviles a nivel mundial enfrentaron graves impactos. Por ejemplo, GM, Ford y FCA suspendieron su negocio de fabricación de piezas en EE. UU. y lo reutilizaron para producir COVID-19. dispositivos médicos . Sin embargo, la paulatina apertura de las economías en 2021 ha aumentado la demanda del producto para diferentes aplicaciones.

Tendencias del mercado de fibra de carbono

Investigación centrada en la fabricación de productos a partir de materias primas no convencionales para crear oportunidades de crecimiento lucrativas  

Los socios de la industria y los investigadores están implementando proyectos para convertir el alquitrán de hulla, un subproducto de la producción de coque para la industria del acero, en fibra de carbono y compuestos. Este nuevo producto podría aumentar el valor de la brea de alquitrán de hulla entre cinco y 55 veces su valor actual y encontrar aplicaciones en compuestos de bajo peso y alta rigidez.

En diciembre de 2020, el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y el Centro de Investigación Energética Aplicada (CAER) de la Universidad de Kentucky firmaron una asociación estratégica para proyectos de alrededor de 10 millones de dólares, que convierten principalmente carbón en CF. y compuesto. Principalmente, la investigación informará sobre los principales desafíos relacionados con diversas materias primas de carbón, el procesamiento de carbón y la fabricación de CF. Los CAER se centrarán en convertir diversas materias primas de carbón en CF y compuestos. La función de ORNL será correlacionar la estructura molecular del carbón. Estos avances acelerarán la producción de fibra de carbono de bajo costo, impulsando el crecimiento del mercado.

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Factores de crecimiento del mercado de fibra de carbono

Aumento del uso de productos en la industria automotriz para impulsar el crecimiento del mercado

La fibra de carbono es un material muy ligero y resistente, con una baja relación peso-resistencia. Es cinco veces más resistente que el acero y dos veces más rígido que el acero. Tiene una resistencia química superior al acero. Estas propiedades del producto han propiciado un aumento de su uso en la industria del automóvil para fabricar vehículos ligeros y de gran durabilidad.

La fibra de grafito aumenta la durabilidad del automóvil y garantiza un largo ciclo de vida de las piezas de la carrocería. La demanda colectiva de fabricación de piezas de carrocería de automóviles, como capós, techos, puertas, tapas de maletero y vigas de parachoques, favorece el consumo del producto. El creciente consumo de fibra de grafito compuestos en coches deportivos y vehículos de lujo está impulsando el crecimiento del mercado.

La fibra de carbono es un material avanzado considerado una solución ideal que cumple con los requisitos de los fabricantes de automóviles. Las empresas están invirtiendo en I+D y adoptando estrategias para innovar nuevos métodos que reducirían el peso total del vehículo mediante el uso de estas fibras. El material tiene una densidad tan baja como 1,6 g/cc, lo que lo convierte en el material ideal para fabricar piezas de carrocería extremadamente ligeras para automóviles. Un vehículo liviano proporciona una mejor eficiencia de combustible y una reducción de peso del 10%, ahorrando entre un 6% y un 8% en combustible. Esto ha dado lugar al amplio uso del polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) en diversos vehículos, desde ciclomotores hasta superdeportivos de alta gama.

La creciente industria automotriz mundial y el aumento de la necesidad de vehículos livianos están impulsando el crecimiento del mercado. El aumento de la renta disponible y el aumento de la población joven están creando una demanda de vehículos individuales, especialmente vehículos eléctricos, lo que ha llevado a varios fabricantes a aumentar la producción de automóviles. Por ejemplo, según la AIE (Agencia Internacional de Energía), las ventas de coches eléctricos se duplicaron hasta alcanzar los 6,6 millones en 2021, y se prevé que seguirán aumentando pronto.

Las empresas automotrices, como Audi, BMW, Honda, Polestar y General Motors, se están centrando en la colaboración con los principales fabricantes de materiales compuestos de carbono para la producción a gran escala y la inversión en procesos que respalden los materiales compuestos de bajo costo. Por ejemplo, en mayo de 2019, General Motors colaboró ​​con Teijin, una empresa japonesa de tecnología de la información, química y farmacéutica, para utilizar CFRTP en vehículos de alta producción, donde el material se utiliza para la producción en masa. Además, se prevé que el aumento de la industrialización y del ingreso disponible en las economías en desarrollo, como China, India y Brasil, impulsará significativamente el crecimiento de la industria automotriz. 

Aumento de la demanda de productos de las industrias aeronáutica, aeroespacial y de defensa para impulsar el crecimiento del mercado

La creciente demanda de fibra de carbono en las industrias de aviación, aeroespacial y de defensa está impulsada por sus propiedades únicas que ofrecen una alta relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y durabilidad. En la industria de la aviación, la naturaleza liviana del producto ofrece una mayor eficiencia de combustible, lo que genera menores costos operativos y menores emisiones. En el sector aeroespacial, se utiliza en componentes estructurales para mejorar el rendimiento y la seguridad. El sector de defensa depende de fibras a base de carbono para armaduras livianas, protección balística y armamento avanzado, mejorando así la movilidad y la capacidad de supervivencia. Además, los avances tecnológicos en curso están ampliando las aplicaciones de la fibra de carbono en estas industrias, impulsando aún más el crecimiento del mercado. A medida que estos sectores prioricen la eficiencia, el rendimiento y la sostenibilidad, la versatilidad que ofrece el producto lo convertirá en un material crucial para futuras innovaciones en las industrias de la aviación, aeroespacial y de defensa.

FACTORES RESTRICTIVOS

Alto costo del producto para obstaculizar el crecimiento del mercado

Los compuestos de carbono se utilizan ampliamente en las industrias aeroespacial, automotriz, de construcción, de petróleo y gas y de energía eólica, debido a su alto rendimiento y propiedades livianas. El proceso de fabricación de fibra de carbono es caro, lo que aumenta el precio total del producto.

El costo del producto es un factor restrictivo importante que prohíbe el uso generalizado de compuestos de carbono en diversas industrias. El costo del CF está directamente relacionado con el rendimiento y el costo del precursor del que se obtiene. Actualmente, las fibras de carbono basadas en PAN y su costo promedio de grado no aeroespacial rondan los 21,5 dólares por kg, con una eficiencia de conversión de sólo el 50%. Estos altos precios dificultan la entrada al mercado de los fabricantes nacionales y de pequeña escala, limitando así el crecimiento del mercado.

Además, la liberación de gases nocivos y peligrosos al medio ambiente durante la fabricación de fibra de grafito ha dado lugar a la implementación de regulaciones estrictas sobre su fabricación en varios países desarrollados y en desarrollo como China, India, Estados Unidos, Japón y Brasil. Los gobiernos de todo el mundo están endureciendo aún más estas regulaciones, lo que afecta la demanda del producto y restringe el crecimiento del mercado.

Análisis de segmentación del mercado de fibra de carbono

Por análisis de precursores

El segmento PAN tendrá la mayor participación de mercado debido a la alta demanda de las industrias de uso final 

Dependiendo del precursor, el mercado se segmenta en PAN (poliacrilonitrilo) y brea. El segmento PAN ocupó una parte considerable del mercado en 2023 y se prevé que domine el mercado en un futuro próximo, debido a la creciente demanda de las industrias de uso final. La mayor demanda de fibra de grafito a base de PAN se atribuye a sus propiedades, incluida la rentabilidad, el alto módulo, la alta resistencia a la tracción y la mejor calidad de la fibra producida. Se prevé que la creciente demanda de productos para aplicaciones aeroespaciales y de defensa, automotrices y de artículos deportivos aumente aún más la participación del segmento.

El segmento basado en lanzamientos puede mostrar una tasa de crecimiento significativa durante el período de pronóstico. Propiedades como baja resistividad eléctrica, bajo coeficiente negativo, alta conductividad térmica y alto módulo lo hacen adecuado para las industrias aeroespacial y deportiva.

Por análisis de remolque

El segmento de remolques pequeños dominará el mercado debido a la creciente adopción en la industria aeroespacial y de defensa

El mercado se segmenta en remolques pequeños y remolques grandes según el remolque. El segmento de cable pequeño representó la mayor parte en 2023. Las fibras de cable pequeño se refieren a mechas que contienen 24.000 filamentos o menos. Se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial y de defensa debido a su alto módulo y resistencia a la tracción.

Las fibras que contienen entre 48.000 y 320.000 o más filamentos de carbono se denominan fibras de remolque grandes. Las fibras de remolque grandes también ocuparon una parte considerable del mercado, que se prevé que aumente en un futuro próximo ya que las empresas están formulando estrategias para producir productos intermedios de remolque grande. Por ejemplo, en noviembre de 2017, Solvay adquirió European Carbon Fiber GmbH (ECF), un productor de fibra PAN de gran tamaño con sede en Alemania. Esta adquisición permitirá a Solvay desarrollar una cartera de fibras de gran tamaño para complementar la gama existente de fibras de grado aeroespacial PAN y pitch de la empresa.

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Por análisis de aplicaciones

El segmento de aviación, aeroespacial y de defensa tendrá una participación importante debido al aumento de la fabricación de aviones

Según la aplicación, el mercado se segmenta en aviación, aeroespacial y defensa, automoción, turbinas eólicas, deportes y ocio, construcción y otros. Entre estas aplicaciones, el segmento de aviación, aeroespacial y defensa representó la mayor cuota de mercado en 2023 y puede continuar su dominio durante el período previsible. Los materiales compuestos se utilizan en la industria aeroespacial en interiores, palas de motores, hélices/rotores, soportes, alas de pasillo único y alas de fuselaje ancho. Además, los ingenieros aeroespaciales están trabajando para hacer que los vuelos sean más sostenibles y seguros, lo que ha llevado al uso de materiales compuestos de fibra en helicópteros , aviones y transbordadores espaciales. Por lo tanto, es probable que el aumento de la producción de aviones impulse el crecimiento del mercado.

Los materiales compuestos constituyen alrededor del 40% de los aviones modernos. Por ejemplo, el avión de pasajeros Boeing 787 Dreamliner comprende aproximadamente el 50% en peso de material compuesto, principalmente sándwich o laminado de fibra de carbono. Los materiales de fibra comprenden el cuerpo principal, partes de la cola, las alas y el fuselaje del avión. Boeing afirma que el uso de carbono y otros materiales compuestos permite un menor mantenimiento ya que no se oxidan.

El producto está ganando protagonismo en la industria del deporte. El uso cada vez mayor de materiales ligeros y de alto rendimiento en equipos deportivos impulsará el crecimiento del mercado en aplicaciones deportivas y de ocio. En el tenis, los materiales fabrican raquetas más ligeras y con formas únicas que permiten a los jugadores importantes golpear la pelota más rápido. En el ciclismo de alto rendimiento, el compuesto de carbono reduce la bicicleta peso, mejorando los tiempos por vuelta.

PERSPECTIVAS REGIONALES

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Europa representó la principal cuota de mercado en 2023 y estaba valorada en 1.060 millones de dólares. El mayor crecimiento del mercado en la región se debe a la presencia de una amplia base de fabricantes de automóviles eléctricos y a la creciente demanda de vehículos livianos y de bajo consumo de combustible. El uso acelerado de fibra de grafito en la industria aeroespacial y de defensa probablemente desempeñará un papel importante en el impulso del crecimiento del mercado. Los fabricantes de automóviles están invirtiendo en I+D para desarrollar materiales compuestos de carbono rentables que afecten significativamente al mercado de la región.

Se espera que la presencia de un sector de la aviación bien desarrollado en Alemania brinde una oportunidad favorable de crecimiento del mercado. La familia Eurofighter y Airbus A320 tienen sus unidades de fabricación en Alemania. El país ofrece bases de fabricación líderes para la industria aeronáutica y alberga varios proveedores de materiales y componentes, fabricantes de equipos, integradores de sistemas completos y productores de motores. Por ejemplo, en febrero de 2019, el Centro Aeroespacial Alemán desarrolló una solución de deshielo para puntos críticos de aeronaves que utiliza CF y electricidad.

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Asia Pacífico dominó el mercado de la fibra de carbono con una participación de mercado del 32,02% en 2023. Este dominio en la región está vinculado a la rápida urbanización y al creciente gasto gubernamental en proyectos de infraestructura. El uso cada vez mayor de compuestos de construcción en la construcción de túneles, puentes y casas en India y China impulsará el crecimiento del mercado. La presencia de empresas constructoras líderes en Asia Pacífico ha creado una enorme oportunidad de mercado para la adopción de productos en el negocio de la construcción. Además, la creciente inversión en aviación, aeroespacial, defensa y  energía renovable está impulsando la demanda de productos en la región.

América del Norte es una región fuertemente industrializada con una industria automotriz, aeroespacial y de defensa bien desarrollada. La región tiene un alto nivel de vida y una demanda madura de vehículos de alta gama, lo que lleva al crecimiento continuo de la industria automotriz. Por ejemplo, según el American Automotive Policy Council, la industria automotriz contribuyó con el 3% del PIB de Estados Unidos. Los fabricantes de automóviles han exportado vehículos y piezas por valor de más de 1,1 billones de dólares, casi 36.000 millones de dólares más que el sector aeroespacial. Los fabricantes de automóviles han podido centralizar la producción en mercados de alto funcionamiento como Estados Unidos al avanzar hacia plataformas de modelos globales. Se prevé que algunos factores importantes, incluido el sector manufacturero desarrollado de la región, los fabricantes de equipos originales (OEM) y las regulaciones gubernamentales de apoyo, impulsen la expansión del mercado.

 En el pasado reciente, América Latina fue testigo de importantes inversiones en las industrias de la construcción y la automoción. Por ejemplo, México, debido a su proximidad logística como exportador a Estados Unidos y Canadá, ha sido testigo de importantes inversiones en el sector automotriz. La rápida urbanización y la creciente industria automotriz en Brasil favorecerán las perspectivas de la industria en la región de América Latina. El mercado brasileño de compuestos de carbono para automóviles contiene varias empresas proveedoras grandes y pequeñas, como Cromitec, Fiacbras, Elekeiroz y Embrapol. Se prevé que una mayor industrialización impulsada por la inversión extranjera tendrá un impacto significativo en el mercado.

El mercado en Medio Oriente y África está creciendo a una CAGR considerable debido a la creciente industrialización en la región. El aumento del PIB de los países productores de petróleo ha llevado al crecimiento de la industria aeroespacial y de defensa en la región, que se prevé que continúe pronto. La región del CCG domina el mercado de Medio Oriente y África debido a la alta demanda de automóviles en la región. Unas industrias aeroespacial, de defensa y de energía eólica bien desarrolladas en Israel y buenas relaciones comerciales con Estados Unidos para proyectos militares y de defensa probablemente crearán enormes oportunidades en Medio Oriente.     

Lista de empresas clave en el mercado de fibra de carbono

Las empresas se están centrando en asociaciones estratégicas y adquisiciones para fortalecer su alcance en el mercado

Los actores clave que operan en la industria son TORAY INDUSTRIES, INC., Solvay, Teijin Limited, Hexcel Corporation y ZOLTEK Corporation. La mayoría de los productores clave se centran en adquisiciones, lanzamientos de nuevos productos y asociaciones estratégicas para mejorar sus carteras de productos y ampliar su mercado. alcance y obtenga una ventaja competitiva sobre otros participantes clave.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS:

• Toray Industries, Inc. (Japón)


• Solvay (Bélgica)


• Fibra de grafito Nippon Co., Ltd. (Japón)


• TEIJIN LIMITED (Japón)


• Corporación Hexcel (A NOSOTROS.)


• Corporación ZOLTEK (EE.UU.)


• MATERIALES AVANZADOS DE HYOSUNG (Corea del Sur)


• Compuestos avanzados Inc. . (A NOSOTROS.)


• Mitsubishi Chemical Carbon Fiber and Composites, Inc. (EE. UU.)


• Formosa M Co., Ltd. (Corea del Sur)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA :

• diciembre 2022- Solvay colaboró ​​con Trillium en el desarrollo de acrilonitrilo de origen biológico para producir fibra de carbono para aplicaciones automotrices, aeroespaciales, de bienes de consumo y energéticas.


• Septiembre 2022- Solvay lanzó LTM 350, un material para herramientas de fibra de carbono preimpregnado de epoxi de próxima generación diseñado para ofrecer importantes ahorros de costes y tiempo para los mercados aeroespacial, industrial, automovilístico y de coches de carreras.


• julio 2021- Toray Industries Inc. completó la adquisición de Tencate Advanced Composites Holding BV, un productor y distribuidor holandés de materiales compuestos de fibra de carbono. La empresa matriz de TenCate, Koninklijke Ten Cate BV, acordó vender el negocio a Toray por 930 millones de euros (mil millones de dólares), incluida la deuda neta. Con esta adquisición, la empresa podría ofrecer una gama de productos más amplia, como tecnologías de polímeros y fibra de carbono.


• febrero 2021 – Teijin Limited lanzó las marcas Tenax BM (serie de vigas) y Tenax PW (serie de potencia) de materiales intermedios de fibra de carbono para aplicaciones deportivas. Este lanzamiento ayudará a la empresa a maximizar la potencia y la velocidad debido a su excepcional durabilidad y resistencia.

COBERTURA DEL INFORME

Una representación infográfica de Carbon Fiber Market

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El informe de investigación de mercado proporciona un análisis detallado y se centra en aspectos cruciales como empresas, materiales, productos y aplicaciones líderes. Además, ofrece información sobre las tendencias del mercado de fibra de carbono y destaca desarrollos vitales de la industria. Incluye datos históricos y pronostica el crecimiento de los ingresos a nivel global, regional y nacional y analiza las últimas dinámicas y oportunidades del mercado de la industria. Además de los factores antes mencionados, el informe abarca varios factores que contribuyen al crecimiento del mercado en los últimos años.

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