Tamanho do mercado de fibra de carbono, análise de participação e indústria, por precursor (PAN e pitch), por reboque (reboque grande e reboque pequeno), por aplicação (aviação, aeroespacial e defesa, automotivo, turbinas eólicas, esportes e lazer, construção e outros ) e Previsão Regional, 2024-2032

O tamanho do mercado global de fibra de carbono foi avaliado em US$ 3,31 bilhões em 2023 e deve crescer de US$ 3,59 bilhões em 2024 para US$ 7,05 bilhões até 2032, exibindo um CAGR de 8,8% durante o período de previsão. Prevê-se que o mercado de fibra de carbono nos EUA cresça significativamente, atingindo um valor estimado de 1,98 mil milhões de dólares até 2032, impulsionado pela crescente procura nas indústrias da aviação e aeroespacial e de defesa.

A fibra de carbono é feita de átomos de carbono com diâmetro que varia de cinco a dez micrômetros. Também é conhecida como fibra de grafite. Essas fibras têm alta rigidez, alta relação resistência-peso, baixa expansão térmica, alta resistência à tração, tolerância a altas temperaturas e maior resistência química. Essas propriedades das fibras à base de carbono as tornaram um produto de escolha em aplicações aeroespaciais, automotivas, de defesa, construção, turbinas eólicas e esportes. A crescente demanda automotiva e a crescente necessidade de veículos leves impulsionarão o crescimento do mercado de fibra de carbono. A necessidade de veículos eficientes em termos de combustível e regulamentações governamentais rigorosas relativamente às emissões de carbono são factores-chave que afectam as perspectivas da indústria.

O surto de coronavírus paralisou a maioria dos negócios de compósitos devido ao bloqueio nacional e ao encerramento parcial das fábricas, afetando negativamente o crescimento do produto. Durante a pandemia da COVID-19, os fabricantes de automóveis em todo o mundo enfrentaram impactos graves. Por exemplo, GM, Ford e FCA suspenderam seus negócios de fabricação de peças nos EUA e os redirecionaram para a produção de COVID-19 dispositivos médicos . Porém, a abertura gradual das economias em 2021 aumentou a demanda pelo produto para diversas aplicações.

Tendências do mercado de fibra de carbono

Pesquisa com foco na fabricação de produtos a partir de matérias-primas não convencionais para criar oportunidades lucrativas de crescimento  

Parceiros industriais e investigadores estão a implementar projetos para converter alcatrão de carvão, um subproduto da produção de coque para a indústria siderúrgica, em fibra de carbono e compósitos. Este novo produto poderá aumentar o valor do alcatrão de carvão em cinco a 55 vezes o seu valor atual e encontrar aplicações em compósitos de baixo peso e alta rigidez.

Em dezembro de 2020, o Laboratório Nacional Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) e o Centro de Pesquisa Energética Aplicada (CAER) da Universidade de Kentucky firmaram uma parceria estratégica para projetos de cerca de US$ 10 milhões, que convertem principalmente carvão em CFs. e composto. Principalmente, a pesquisa reportará grandes desafios relacionados a diversas matérias-primas de carvão, processamento de carvão e fabricação de CF. Os CAERs se concentrarão na conversão de diversas matérias-primas de carvão em CF e compósitos. O papel do ORNL será correlacionar a estrutura molecular do carvão. Tais desenvolvimentos acelerarão a produção de fibra de carbono de baixo custo, impulsionando o crescimento do mercado.

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Fatores de crescimento do mercado de fibra de carbono

Aumentar o uso de produtos na indústria automotiva para impulsionar o crescimento do mercado

A fibra de carbono é um material muito leve e forte, com baixa relação peso/resistência. É cinco vezes mais resistente que o aço e duas vezes mais rígido que o aço. Possui resistência química superior ao aço. Essas propriedades do produto levaram ao aumento de sua utilização na indústria automotiva para a fabricação de veículos leves e de alta durabilidade.

A fibra de grafite aumenta a durabilidade do automóvel e garante o longo ciclo de vida das partes da carroceria. A demanda coletiva pela fabricação de peças de carroceria de automóveis, como capôs, tetos, portas, tampas de deck, vigas de pára-choques, favorece o consumo do produto. O crescente consumo de fibra de grafite compósitos em carros de automobilismo e veículos de luxo está impulsionando o crescimento do mercado.

A fibra de carbono é um material avançado considerado uma solução ideal que atende aos requisitos dos fabricantes automotivos. As empresas estão investindo em P&D e adotando estratégias para inovar novos métodos que reduziriam o peso total do veículo com o uso dessas fibras. O material tem densidade tão baixa quanto 1,6g/cc, o que o torna o material ideal para fazer peças de carroceria extremamente leves para automóveis. Um veículo leve proporciona melhor eficiência de combustível e redução de peso de 10%, economizando de 6% a 8% de combustível. Isso resultou no amplo uso de Polímero Reforçado com Fibra de Carbono (CFRP) em vários veículos, desde ciclomotores até supercarros de última geração.

A crescente indústria automotiva global e o aumento da necessidade de veículos leves estão alimentando o crescimento do mercado. O aumento do rendimento disponível e o crescimento da população jovem estão a criar procura de veículos individuais, especialmente veículos eléctricos, o que levou vários fabricantes a aumentar a produção automóvel. Por exemplo, de acordo com a AIE (Agência Internacional de Energia), as vendas de carros eléctricos duplicaram para 6,6 milhões em 2021, o que deverá aumentar ainda mais em breve.

As montadoras, como Audi, BMW, Honda, Polestar e General Motors, estão se concentrando na colaboração com os principais fabricantes de materiais compósitos de carbono para produção em larga escala e investimento em processos para apoiar materiais compósitos de baixo custo. Por exemplo, em maio de 2019, a General Motors colaborou com a Teijin, uma empresa japonesa de tecnologia da informação, química e farmacêutica, para utilizar CFRTP em veículos de alta produção, onde o material é utilizado para produção em massa. Além disso, prevê-se que o aumento da industrialização e do rendimento disponível nas economias em desenvolvimento, como a China, a Índia e o Brasil, impulsione significativamente o crescimento da indústria automóvel. 

Aumento da demanda de produtos das indústrias de aviação, aeroespacial e defesa para impulsionar o crescimento do mercado

A crescente demanda por fibra de carbono nas indústrias de aviação, aeroespacial e de defesa é impulsionada por suas propriedades únicas que oferecem alta relação resistência-peso, resistência à corrosão e durabilidade. Na indústria da aviação, a natureza leve do produto oferece maior eficiência de combustível, levando a custos operacionais mais baixos e a emissões reduzidas. Na indústria aeroespacial, é utilizado em componentes estruturais para melhorar o desempenho e a segurança. O sector da defesa depende de fibras à base de carbono para blindagem leve, protecção balística e armamento avançado, aumentando assim a mobilidade e a capacidade de sobrevivência. Além disso, os avanços tecnológicos contínuos estão expandindo as aplicações de fibra à base de carbono nessas indústrias, impulsionando ainda mais o crescimento do mercado. Como estes setores priorizam a eficiência, o desempenho e a sustentabilidade, a versatilidade oferecida pelo produto irá torná-lo um material crucial para futuras inovações nas indústrias de aviação, aeroespacial e de defesa.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Alto custo do produto para dificultar o crescimento do mercado

Os compósitos de carbono são amplamente utilizados nas indústrias aeroespacial, automotiva, de construção, de petróleo e gás e de energia eólica, devido ao seu alto desempenho e propriedades de leveza. O processo de fabricação da fibra de carbono é caro, aumentando o preço geral do produto.

O custo do produto é um importante fator de restrição, proibindo o uso generalizado de compósitos de carbono em diversas indústrias. O custo do CF está diretamente relacionado ao rendimento e ao custo do precursor do qual é obtido. Atualmente, as fibras de carbono à base de PAN e seu custo médio de qualidade não aeroespacial giram em torno de US$ 21,5 por kg, com eficiência de conversão de apenas 50%. Estes preços elevados dificultam a entrada de fabricantes nacionais e de pequena escala no mercado, limitando assim o crescimento do mercado.

Além disso, a liberação de gases nocivos e perigosos no meio ambiente durante a fabricação de fibra de grafite resultou na implementação de regulamentações rigorosas sobre sua fabricação em vários países desenvolvidos e em desenvolvimento, como China, Índia, EUA, Japão e Brasil. Os governos de todo o mundo estão a reforçar ainda mais estas regulamentações, afectando a procura do produto e restringindo o crescimento do mercado.

Análise de segmentação de mercado de fibra de carbono

Por Análise Precursora

Segmento PAN deterá a maior participação de mercado devido à alta demanda das indústrias de uso final 

Dependendo do precursor, o mercado é segmentado em PAN (poliacrilonitrila) e piche. O segmento PAN detinha uma parcela considerável do mercado em 2023 e deverá dominar o mercado em um futuro próximo, devido ao aumento da demanda das indústrias de uso final. A maior demanda pela fibra de grafite baseada em PAN é atribuída às suas propriedades, incluindo economia, alto módulo, alta resistência à tração e melhor qualidade da fibra produzida. Prevê-se que o aumento da demanda por produtos para aplicações aeroespaciais e de defesa, automotivas e de artigos esportivos aumente ainda mais a participação do segmento.

O segmento baseado em pitch pode apresentar uma taxa de crescimento significativa durante o período de previsão. Propriedades como baixa resistividade elétrica, baixo coeficiente negativo, alta condutividade térmica e alto módulo o tornam adequado para as indústrias aeroespacial e esportiva.

Por análise de reboque

Segmento de reboque pequeno dominará o mercado devido à crescente adoção na indústria aeroespacial e de defesa

O mercado é segmentado em reboque pequeno e reboque grande baseado em reboque. O segmento de reboque pequeno foi responsável pela maior parte em 2023. Fibras de reboque pequeno referem-se a mechas que contêm 24.000 ou menos filamentos. Eles são amplamente utilizados na indústria aeroespacial e de defesa devido ao seu alto módulo e resistência à tração.

As fibras contendo 48.000 a 320.000 ou mais filamentos de carbono são chamadas de fibras de reboque grandes. As grandes fibras de reboque também detinham uma parcela considerável do mercado, que deverá aumentar no futuro próximo, uma vez que as empresas estão formando estratégias para produzir intermediários de grande reboque. Por exemplo, em novembro de 2017, a Solvay adquiriu a European Carbon Fiber GmbH (ECF), um produtor alemão de fibra PAN de grande reboque. Esta aquisição permitirá à Solvay desenvolver um portfólio de fibras de grande porte para complementar a linha existente de fibras PAN e pitch de grau aeroespacial da empresa.

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Por análise de aplicação

Segmento de aviação, aeroespacial e defesa terá participação importante devido ao aumento na fabricação de aeronaves

Com base na aplicação, o mercado é segmentado em aviação, aeroespacial e defesa, automotivo, turbinas eólicas, esportes e lazer, construção, entre outros. Entre estas aplicações, o segmento de aviação, aeroespacial e defesa foi responsável pela maior quota de mercado em 2023 e pode continuar a dominar durante o período previsível. Os materiais compósitos são usados ​​na indústria aeroespacial em interiores, pás de motores, hélices/rotores, suportes, asas de corredor único e asas de corpo largo. Além disso, os engenheiros aeroespaciais estão trabalhando para tornar o voo mais sustentável e seguro, o que levou ao uso de materiais compósitos de fibra em helicópteros , aviões e ônibus espaciais. Portanto, o aumento da produção de aeronaves provavelmente impulsionará o crescimento do mercado.

Os materiais compósitos representam cerca de 40% das aeronaves modernas. Por exemplo, o avião de passageiros Boeing 787 Dreamliner compreende cerca de 50% de material compósito em peso, principalmente sanduíche ou laminado de fibra de carbono. Os materiais de fibra compreendem o corpo principal, partes da cauda, ​​asas e fuselagem da aeronave. A Boeing afirma que o uso de carbono e outros materiais compostos permite menos manutenção, pois não enferrujam.

O produto vem ganhando destaque na indústria esportiva. O uso crescente de materiais leves e de alto desempenho em equipamentos esportivos impulsionará o crescimento do mercado em aplicações esportivas e de lazer. No tênis, os materiais fabricam raquetes mais leves e de formato único que permitem que grandes jogadores batam na bola com mais rapidez. No ciclismo de alto desempenho, o composto de carbono reduz o bicicleta peso, melhorando os tempos de volta.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

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A Europa foi responsável pela maior quota de mercado em 2023 e foi avaliada em 1,06 mil milhões de dólares. O maior crescimento do mercado na região se deve à presença de uma ampla base de fabricantes de automóveis elétricos e à crescente demanda por veículos leves e com baixo consumo de combustível. O uso acelerado de fibra de grafite na indústria aeroespacial e de defesa provavelmente desempenhará um papel importante na condução do crescimento do mercado. Os fabricantes de automóveis estão a gastar em I&D para desenvolver materiais compósitos de carbono com boa relação custo-benefício, afetando significativamente o mercado da região.

Espera-se que a presença de um setor de aviação bem desenvolvido na Alemanha proporcione uma oportunidade favorável de crescimento do mercado. As famílias Eurofighter e Airbus A320 têm suas unidades fabris na Alemanha. O país oferece bases de fabricação líderes para a indústria aeronáutica e abriga diversos fornecedores de materiais e componentes, fabricantes de equipamentos, integradores de sistemas completos e produtores de motores. Por exemplo, em fevereiro de 2019, o Centro Aeroespacial Alemão desenvolveu uma solução de degelo para pontos críticos em aeronaves que utilizam CF e eletricidade.

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A Ásia-Pacífico dominou o mercado de fibra de carbono com uma quota de mercado de 32,02% em 2023. Este domínio na região está ligado à rápida urbanização e aos crescentes gastos governamentais em projectos de infra-estruturas. O uso crescente de compósitos de construção na construção de túneis, pontes e casas na Índia e na China impulsionará o crescimento do mercado. A presença de empresas de construção líderes na Ásia-Pacífico criou uma enorme oportunidade de mercado para a adoção de produtos no setor da construção. Além disso, o crescente investimento na aviação, aeroespacial, defesa e  energia renovável está impulsionando a demanda do produto na região.

A América do Norte é uma região fortemente industrializada com uma indústria automotiva, aeroespacial e de defesa bem desenvolvida. A região tem um elevado padrão de vida e uma procura madura por veículos topo de gama, levando ao crescimento contínuo da indústria automóvel. Por exemplo, de acordo com o Conselho Americano de Política Automóvel, a indústria automóvel contribuiu com 3% do PIB da América. Os fabricantes de automóveis exportaram veículos e peças no valor de mais de 1,1 biliões de dólares, quase 36 mil milhões de dólares a mais do que o setor aeroespacial. Os fabricantes de automóveis conseguiram centralizar a produção em mercados de alto funcionamento, como os EUA, migrando para plataformas de modelos globais. Prevê-se que alguns fatores significativos, incluindo o setor manufatureiro desenvolvido da região, os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e as regulamentações governamentais de apoio, impulsionem a expansão do mercado.

 No passado recente, a América Latina testemunhou investimentos significativos nas indústrias de construção e automotiva. Por exemplo, o México, devido à sua proximidade logística como exportador para os EUA e o Canadá, testemunhou investimentos significativos no sector automóvel. A rápida urbanização e a crescente indústria automotiva no Brasil favorecerão as perspectivas da indústria na região da América Latina. O mercado brasileiro de compósitos de carbono automotivo contém várias empresas fornecedoras de grande e pequeno porte, como Cromitec, Fiacbras, Elekeiroz e Embrapol. Prevê-se que o aumento da industrialização impulsionada pelo investimento estrangeiro terá um impacto significativo no mercado.

O mercado no Médio Oriente e África está a crescer a um CAGR considerável devido à crescente industrialização na região. O aumento do PIB dos países produtores de petróleo levou ao crescimento da indústria aeroespacial e de defesa na região, que deverá continuar em breve. A região do CCG domina o mercado do Médio Oriente e África devido à elevada procura de automóveis na região. As indústrias aeroespacial, de defesa e de energia eólica bem desenvolvidas em Israel e as boas relações comerciais com os EUA para projectos de defesa e militares provavelmente criarão enormes oportunidades no Médio Oriente.     

Lista das principais empresas no mercado de fibra de carbono

As empresas estão se concentrando em parcerias estratégicas e aquisições para fortalecer seu alcance no mercado

Os principais players que operam no setor são TORAY INDUSTRIES, INC., Solvay, Teijin Limited, Hexcel Corporation e ZOLTEK Corporation. A maioria dos principais produtores está se concentrando em aquisições, lançamentos de novos produtos e parcerias estratégicas para aprimorar seus portfólios de produtos e ampliar seu mercado. alcançar e obter uma vantagem competitiva sobre outros participantes importantes.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS:

• (Japão)


• Solvay (Bélgica)


• Fibra de grafite Nippon Co., Ltd. (Japão)


• TEIJIN LIMITED (Japão)


• Hexcel Corporation (NÓS.)


• ZOLTEK Corporation (EUA)


• MATERIAIS AVANÇADOS HYOSUNG (Coreia do Sul)


• Compostos Avançados Inc. . (NÓS.)


• Mitsubishi Chemical Carbon Fiber and Composites, Inc.


• Formosa M Co., Ltd. (Coreia do Sul)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA :

• Dezembro de 2022- A Solvay colaborou com a Trillium em acrilonitrila de base biológica para produzir fibra de carbono para aplicações automotivas, aeroespaciais, de bens de consumo e de energia.


• Setembro de 2022- A Solvay lançou o LTM 350, um material de ferramenta epóxi pré-impregnado de fibra de carbono de última geração projetado para proporcionar economias significativas de custo e tempo para os mercados aeroespacial, industrial, automotivo e de carros de corrida.


• Julho de 2021- concluiu a aquisição da Tencate Advanced Composites Holding BV, uma produtora e distribuidora holandesa de materiais compósitos de fibra de carbono. A empresa-mãe da TenCate, Koninklijke Ten Cate BV, concordou em vender o negócio à Toray por 930 milhões de euros (mil milhões de dólares), incluindo dívida líquida. Com esta aquisição, a empresa seria capaz de fornecer uma linha de produtos mais ampla, como tecnologias de polímeros e fibra de carbono.


• Fevereiro de 2021 – A Teijin Limited lançou as marcas Tenax BM (série de feixe) e Tenax PW (série de potência) de materiais intermediários de fibra de carbono para aplicações esportivas. Este lançamento ajudará a empresa a maximizar a potência e a velocidade devido à sua excepcional durabilidade e resistência.

COBERTURA DO RELATÓRIO

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O relatório de pesquisa de mercado fornece análises detalhadas e concentra-se em aspectos cruciais, como empresas líderes, materiais, produtos e aplicações. Além disso, oferece insights sobre as tendências do mercado de fibra de carbono e destaca desenvolvimentos vitais da indústria. Inclui dados históricos e prevê o crescimento da receita nos níveis global, regional e nacional e analisa as mais recentes dinâmicas e oportunidades de mercado do setor. Além dos fatores acima mencionados, o relatório abrange diversos fatores que contribuem para o crescimento do mercado nos últimos anos.

Escopo e segmentação do relatório