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碳纤维市场规模,股票和行业分析,由前体(Pan和Pitch)撰写,拖车(大拖和小拖车),按应用(航空,航空航天与防御,汽车,汽车,风力涡轮机,运动与休闲,建筑等) )和区域预测,2024-2032

最近更新时间: February 03, 2025 | 格式: PDF | 报告编号: FBI101719

 

主要市场洞察

全球碳纤维市场规模在2023年的价值为26.5亿美元。预计该市场将从2024年的28.2亿美元增长到2032年的65.4亿美元,在预测期间的复合年增长率为11.1%。 Toray Industries,Zoltek Corporation,SGL碳,三菱化学碳纤维和复合材料Inc.和Teijin Limited是在市场上运作的主要参与者。

碳纤维由碳原子制成,直径范围为五到十微米。它也称为石墨纤维。这些纤维具有较高的刚度,高强度体重比,低热膨胀,高抗拉强度,高温耐受性和较高的化学耐药性。

碳纤维市场趋势

研究重点是从非规定原材料制造的产品制造,以创造有利可图的增长机会

行业合作伙伴和研究人员正在实施从钢铁行业可乐生产到碳纤维和复合材料的煤炭焦油转化的项目。该新产品可能会将煤炭沥青的价值提高到其当前价值的五到55倍,并在低重量和高水位复合材料中找到应用。

2020年12月,美国能源部(DOE),Oak Ridge国家实验室(ORNL)和肯塔基大学应用能源研究中心(CAER)建立了约1000万美元项目的战略合作伙伴主要将煤炭转化为CFS和复合材料。主要是,该研究将报告与各种煤炭原料,煤炭加工和CF制造业相关的主要挑战。 CAER将专注于将各种煤原料转换为CF和复合材料。 ORNL的作用是将煤的分子结构相关联。这样的发展将加速低成本纤维的生产,推动市场的增长。

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市场动态

市场驱动因素

增加汽车行业的产品使用情况以推动市场增长

碳纤维是一种非常轻巧且强大的材料,其重量与强度比率低。它比钢强的五倍,是钢的两倍。它具有对钢的优势耐化学性。该产品的这些特性导致其在汽车行业中的使用增加,以生产轻巧且高度耐用的车辆。

石墨纤维可以提高汽车的耐用性,并确保身体部位的长寿命。制造汽车车身部件的集体需求,例如引擎盖,屋顶,门,甲板盖和灯光横梁,有利于产品消耗。赛车和豪华汽车中石墨纤维复合材料的消耗不断上升。

碳纤维是一种先进的材料,被认为是满足汽车制造商要求的理想解决方案。公司正在投资研发,并采用策略来创新新方法,从而通过使用这些纤维来减少车辆的整体重量。该材料的密度低至1.6g/cc,使其成为制作汽车极轻的车身部件的理想材料。轻型车辆可提供更好的燃油效率和减轻10%的重量,从而节省了6%至8%的燃料。这导致在各种车辆中广泛使用碳纤维增强聚合物(CFRP),从摩托车到高端超级跑车。

全球汽车行业不断上升,对轻型车辆的需求激增正在推动市场的增长。可支配收入和增长的年轻人口的增长正在创造对单个车辆的需求,尤其是电动汽车,这导致几家制造商增加了汽车生产。例如,根据IEA(国际能源局)的说法,电动汽车的销量在2021年翻了一番,达到660万,预计很快将进一步增加。

汽车公司,例如奥迪,宝马,本田,Polestar和通用汽车,都将重点放在与主要的碳复合材料制造商的合作上,以大规模生产和投资流程,以支持低成本复合材料。例如,2019年5月,通用汽车与日本信息技术,化学和制药公司Teijin合作,将CFRTP用于高产车辆,该车辆用于大规模生产。此外,预计中国,印度和巴西等发展中经济体的工业化和可支配收入将大大推动汽车行业的增长。 

增加航空和航空航天和国防行业的产品需求以推动市场增长

在航空和航空航天行业中对碳纤维的需求不断增长,其独特的特性提供了高强度比率,耐腐蚀性和耐用性。在航空业中,产品的轻量级性质提供了提高的燃油效率,从而降低了运营成本和排放量的减少。在航空航天中,它在结构组件中用于提高性能和安全性。国防部门依靠基于碳的纤维来用于轻巧的装甲,弹道保护和先进的武器,从而提高了移动性和生存能力。此外,正在进行的技术进步正在扩大基于碳基纤维在这些行业中的应用,从而进一步推动了市场的增长。随着这些部门优先考虑效率,性能和可持续性,该产品提供的多功能性将使之成为航空和航空航天和国防行业未来创新的关键材料。反过来,这将推动全球碳纤维市场的增长。

市场约束

高产品成本阻碍市场增长

碳复合材料广泛用于航空航天,汽车,建筑,石油和天然气以及风能工业,原因是它们的高性能和轻量级特性。碳纤维的制造过程很昂贵,增加了产品的整体价格。产品的成本是一个主要的限制因素,禁止在各个行业中广泛使用碳复合材料。 CF的成本与获得的前体的产量和成本直接相关。目前,基于PAN的纤维及其非AEROSPACE等级的平均成本约为每公斤21.5美元,转化效率仅为50%。这些高昂的价格使国内和小型制造商很难进入市场,从而限制了市场的增长。此外,在石墨纤维制造过程中,将有害和危险气体释放到环境中,导致对其制造业的严格法规实施了在中国,印度,印度,美国,日本和巴西等几个发达国家和发展中国家。全球各国政府正在进一步收紧这些法规,影响对产品的需求和限制市场增长。

市场机会

提高了可再生能源来创造新的增长机会

预计可再生能源尤其是风能和太阳能的提高将创造新的市场增长机会。碳纤维的高强度重量比,耐用性和对疲劳的抗性使其非常适合可再生能源系统中的关键组件。

现代风力涡轮机的设计具有更长的刀片,以捕获更多的风并增加发电。碳纤维的高强度比率是生产这些较大叶片的理想选择。它允许在不增加重量的情况下创建叶片,这对于维持结构完整性和性能至关重要。碳纤维的出色疲劳性和耐用性有助于风力涡轮机叶片的寿命和可靠性。这减少了维护和更换的频率,使风能系统在其运营寿命上更具成本效益。

在过去的十年中,由于利用更强大,更稳定的风资资源的能力,海上风电场获得了突出。这些农场附近的环境提出了重大挑战,包括暴露于盐水和恶劣的天气状况。碳纤维对腐蚀和环境降解的抵抗使其成为海上风力涡轮机组件的最佳材料,可确保长期性能和可靠性。

市场挑战

回收和可持续性因素是市场增长的挑战

碳纤维行业面临的最重大挑战之一是缺乏有效的回收方法,这直接影响了其长期可持续性。尽管碳纤维的优势强度比率使其在航空航天,汽车和可再生能源等行业中非常理想,但其环境足迹越来越令人担忧。与钢或铝等材料(可以轻松回收和重复使用的材料)不同,碳纤维复合材料更难分解和重新利用。

回收碳纤维的主要问题源于其成分及其制造方式。碳纤维通常嵌入聚合物基质(例如环氧树脂)中,从而使材料具有轻巧且耐用的特性。但是,碳纤维和树脂之间的这种牢固的键使一旦产品达到生命的尽头,将纤维与基质分开变得非常困难。

传统的回收方法,例如机械磨碎或碎片,可能会破坏材料,但通常会导致碳纤维的高性能特性丧失。在大多数情况下,这些纤维在高价值应用中没有重复使用,而是用于低级产品,这限制了可持续性潜力。

covid-19的影响

由于全国性的封锁和部分关闭工厂的关闭,COVID-19的大流行爆发暂停了大多数综合业务,对产品增长产生了负面影响。在大流行期间,全球汽车制造商面临严重影响。例如,通用汽车,福特和FCA暂停了其在美国制造零件业务,并为生产Covid – 19 – 19的医疗设备而重新使用。但是,2021年经济的逐步开放增加了对不同应用产品产品的需求。

分割分析

由前体

PAN细分市场,由于最终用途行业的需求很高,因此拥有最大的市场份额

取决于前体,市场被细分为PAN(聚丙烯腈)和螺距。

PAN部门在2023年占有相当大的市场份额,预计由于最终用途行业的需求不断增长,因此在不久的将来会主导市场。对基于锅的石墨纤维的需求较高归因于其特性,包括成本效益,高模量,高拉伸强度和产生的纤维质量更好。预计航空航天与国防,汽车和体育用品应用程序中对产品的需求增加将进一步增加该细分市场的份额。

基于音高的细分市场可能在预测期内显示出显着的增长率。诸如低电阻率,低的负系数,高导热率和高模量之类的特性使其适合航空工业和体育行业。

tow

小型拖车段,由于航空航天和国防行业的采用增加而占主导地位

基于拖车,市场被细分为小拖和大拖。

小型拖车段占2023年的主要份额。小拖纤维是指包含24,000或更少丝状的烤窗。由于它们的高模量和拉伸强度,它们在航空航天和国防工业中广泛使用。

含有48,000至320,000或更多碳丝的纤维称为大拖纤维。大型拖纤维还拥有相当大的市场,因为公司正在制定生产大型拖车中间体的策略,预计在不久的将来会上升。例如,在2017年11月,Solvay收购了欧洲碳纤维GmbH(ECF),这是一种基于德国的大型锅纤维生产商。此次收购将使Solvay能够开发大量的大型纤维组合,以补充公司现有的PAN和PICK Aerospace级纤维系列。

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通过应用程序

航空,航空航天和防御部门,由于飞机制造增加而占有重大份额

基于应用,市场被细分为航空,航空航天和防御,汽车,风力涡轮机,运动和休闲,建筑等。

在这些应用中,航空,航空航天和国防部门在2023年的市场份额最高,并可能在可预见的时期继续占主导地位。复合材料在航空航天行业中用于室内装饰,发动机叶片,螺旋桨/转子,支架,单式机翼和宽体机翼。此外,航空航天工程师正在努力使飞行更加可持续和更安全,这导致在直升机,飞机和航天飞机中使用纤维复合材料。因此,飞机生产的上升可能会推动市场增长。

复合材料约占现代飞机的40%。例如,波音787 Dreamliner乘客平面约占复合材料的约50%,主要是碳纤维三明治或层压板。纤维材料包括主体,飞机尾巴的一部分,机翼和机身。波音指出,使用碳和其他复合材料可以减少维护,因为它们不会生锈。

该产品在体育行业中变得越来越重要。在运动器材中,高性能和轻质材料的使用越来越多,将推动运动和休闲应用中的市场增长。在网球中,这些材料生产的较轻且形状独特的球拍使主要球员可以更快地击球。在高性能骑自行车中,碳复合材料减轻了自行车的重量,改善了单圈时间。

碳纤维市场区域前景

亚太地区

Asia Pacific Carbon Fiber Market Size, 2023 (USD Billion)

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亚太地区占2023年的领先市场份额,价值9.7亿美元。中国是亚太地区和全球最大的碳纤维市场。该国快速的工业增长和在基础设施中的投资是碳纤维需求的重要驱动因素。江苏亨沙南德·托雷(Jiangsu Hengshanand Toray)等主要公司提高了生产能力,重点关注大型和小型拖车纤维。

中国的汽车行业越来越多地采用碳纤维组件来提高车辆效率并降低体重,尤其是随着电动汽车(EV)的兴起。根据ATA CFT广州有限公司(中国广州)的说法,中国是世界第二大碳纤维复合材料市场。

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欧洲

预计欧洲市场将在预测期内迅速增长。预计德国一个发达的航空部门的存在将提供有利的市场增长机会。 Eurofighter和Autbus A320家庭在德国设有制造单元。该国为飞机行业提供领先的制造基地,并为几种材料和组件供应商,设备制造商,整个系统集成商和发动机生产商提供所在地。例如,在2019年2月,德国航空航天中心开发了一种用于利用CF和电力的飞机关键点的冰水解决方案。

北美

北美是一个庞大的工业化地区,拥有良好的汽车和航空航天和国防行业。该地区的生活水平很高,对高端车辆的需求成熟,导致汽车行业的持续增长,进一步推动了北美碳纤维市场。例如,根据美国汽车政策委员会的说法,汽车行业占美国GDP的3%。

拉丁美洲

在最近的过去,拉丁美洲目睹了对建筑和汽车行业的大量投资。例如,墨西哥由于其物流作为美国和加拿大的出口商的邻近性,因此在汽车行业看到了大量投资。快速的城市化和巴西不断增长的汽车行业有利于拉丁美洲地区的行业前景。

巴西的汽车复合材料市场包含几家大小不一的小型供应商公司,例如Cromitec,Fiacbras,Elekeiroz和Embrapol。预计外国投资推动的进一步增加工业化将显着影响市场。

中东和非洲

由于该地区工业化的上升,中东和非洲的市场正在增长相当大的复合年增长率。石油生产国GDP的增加导致该地区航空航天和国防工业的增长,预计这将很快继续。由于该地区对汽车的需求很高,因此海湾合作委员会地区主导了中东和非洲市场。以色列建立了良好的航空航天,国防和风能行业,与美国进行国防和军事项目的良好贸易关系可能会在中东创造巨大的机会。     

竞争格局

关键行业参与者

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公司正在专注于战略合作伙伴关系和收购以加强其市场范围

大多数主要生产商都专注于收购,新产品发布和战略合作伙伴关系,以增强其产品组合,扩大其市场覆盖范围,并比其他主要参与者获得竞争优势。

Toray Industries,Zoltek Corporation,SGL碳,三菱化学碳纤维和复合材料Inc.和Teijin Limited是市场上最大的参与者。全球碳纤维市场已合并,前5名球员约占市场份额的75%。

关键公司列表介绍了:

  • Toray Industries,Inc。(日本)
  • Syensqo(比利时)
  • 日本石墨纤维有限公司, (日本)
  • Teijin Limited(日本)
  • Hexcel Corporation(美国)
  • Zoltek Corporation(美国)
  • Hyosung高级材料(韩国)
  • 高级复合材料公司(美国)
  • 三菱化学碳纤维和复合材料(美国)
  • Formosa M Co.,Ltd。(韩国)
  • SGL碳(德国)

关键行业发展 :

  • 2023年12月 - teijin Limited通过利用可回收的原材料或生物质衍生产品中的残留物和废物来引入由可持续丙烯腈(AN)生产的Tenax碳纤维。
  • 2023年10月 - 托雷工业公司欧洲,朝着净零社会的转变。
  • 2021年7月 - Hexcel Corporation宣布,它与Dassault签订了一项协议,为Falcon 10X计划提供了碳纤维的预订。预计此举将加强两位航空航天领导人之间的现有伙伴关系。
  • 2021年7月 - Toray Industries Inc.完成了对荷兰纤维复合材料的荷兰生产商和分销商的腾腾高级复合材料的收购。腾讯的母公司Koninklijke Ten Cate BV同意以9.3亿欧元(10亿美元)的价格将业务出售给Toray,其中包括净债务。通过此次收购,该公司将能够提供更广泛的产品系列,例如聚合物技术和碳纤维。
  • 2021年2月 - Teijin Limited推出了Tenax BM(Beam系列)和Tenax PW(Power Series)品牌的碳纤维中级材料,用于运动应用。由于其出色的耐用性和韧性,该发布将帮助公司最大化功率和速度。

报告覆盖范围

市场研究报告提供了详细的市场分析,并着重于领先的公司,材料,产品和应用等关键方面。此外,它还提供了对碳纤维市场趋势的见解,并突出了重要的行业发展。它包括历史数据和预测在全球,区域和国家级别的收入增长,并分析了该行业最新的市场动态和机遇。除了上述因素外,它还涵盖了近年来有助于市场增长的各种因素。

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报告范围和分段

属性

细节

研究期

2019-2032

基准年

2023

估计年

2024

预测期

2024-2032

历史时期

2019-2022

增长率

从2024年到2032年的11.1%的复合年增长率

单位

值(十亿美元)和卷(吨)

分割

先驱

  • pan
  • 俯仰

tow

  • 大拖塔
  • 小拖曳

通过应用程序

  • 航空,航空航天和国防
  • 汽车
  • 风力涡轮机
  • 运动与休闲
  • 建筑
  • 其他人

按区域

  • 北美(由先驱者,拖曳,按国家应用,按国家/li>)
    • 美国。 (通过应用程序)
    • 加拿大(通过应用)
  • 欧洲(先前,拖曳,按国家使用,按国家使用)
    • 德国(通过应用)
    • 英国(通过应用程序)
    • 法国(通过应用程序)
    • 俄罗斯(通过应用)
    • 欧洲其他地区(按应用)
  • 亚太地区(由前任,按拖车,按应用,国家/li>)
    • 中国(按应用)
    • 印度(通过应用)
    • 日本(按应用)
    • ASEAN(通过应用程序)
    • 亚太其他地区(通过应用)
  • 拉丁美洲(由前任,拖曳,按国家应用,国家)
    • 巴西(通过应用)
    • 墨西哥(通过应用)
    • 拉丁美洲的其余部分(按应用)
  • 中东和非洲(由前任,由拖曳,按国家使用,按国家使用)
    • 中东(按应用)
    • 非洲(通过应用)

经常问的问题

《财富商业洞察》表示,2023 年全球市场规模为 33.1 亿美元,预计到 2032 年将达到 70.5 亿美元。

该市场将以 8.8% 的复合年增长率增长,在预测期内将呈现可观的增长。

预计航空、航天和国防领域将在预测期内引领该市场。

增加汽车行业的产品使用量以推动市场增长。

预计欧洲将占据最高的市场份额。

将煤炭转化为碳纤维的研发是市场的主要趋势。

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