美国碳纤维市场规模、份额和 COVID-19 影响分析，按前驱体（PAN 和沥青）、按丝束（大丝束和小丝束）、按应用（航空、航天与国防、汽车、风力涡轮机、运动与休闲、建筑业等）以及 2023-2030 年国家/地区预测

到 2022 年，美国碳纤维市场规模将达到 9.531 亿美元，预计在预测期内复合年增长率为 7.7%。

碳纤维含碳量在90%以上。它是由PAN和沥青通过热转化过程制成的。产品特性，包括高刚度、较低的热膨胀、较高的拉伸强度和优异的耐化学性，增加了多个行业的需求。航空航天和国防、航空、汽车、风力涡轮机、体育休闲和建筑等行业的增长对该产品有更大的需求，预计将在预测期内推动美国碳纤维市场的扩张。

COVID-19 大流行期间复合材料制造业的下降导致汽车行业下滑，从而影响了碳纤维行业。然而，随着2021年交通活动正常化，车辆需求逐渐增加，美国纤维产品消费达到顶峰

最新趋势

制造可持续产品以提供竞争优势

一些最终用途行业注重使用可持续原材料来制造产品，以减少碳排放并遵守环境法规。用传统材料制造碳基纤维会产生大量碳排放。因此，市场上的主要参与者专注于用替代可持续原材料制造产品，以减少碳排放。研究人员和行业合作伙伴参与了利用煤焦油（钢铁行业形成的副产品）生产产品的项目。所开发的产品将使煤焦油沥青值比现有值提高5至55倍。该产品适用于高刚度、轻质复合材料的制造。

2020年12月，橡树岭国家实验室（ORNL）与肯塔基大学应用能源研究中心（CAER）合作开展将煤炭转化为碳纤维和复合材料的项目，投资约1000万美元。该研究旨在研究煤炭原料和加工以及产品制造的主要挑战。这一发展旨在增加低成本产品的产量，推动美国碳纤维市场的增长。

驱动因素

航空航天和国防工业不断增长的产品需求推动市场增长

燃油效率和旅行时间是航空航天业的重要因素，也是碳基纤维需求不断增长的主要驱动力。推动航空航天工业对该产品的高需求的主要因素包括该产品提供的低重量强度比、耐高温性、高刚度和高拉伸强度。这些优点可以提高飞机的燃油效率。直升机、飞机和航天飞机的重量轻与升空所需的燃料较少直接相关。此外，较轻的飞机需要的飞行时间较短，飞行距离较长，这意味着加油次数较少或无需停留。这导致航空航天业的产品需求增加。

该行业一直在使用具有优势的碳纤维部件，其中飞机的主要组成部分包括用于制造机翼、座椅框架、外部机身和尾翼的复合材料。例如，波音公司制造和销售的 787 梦想飞机拥有约 35 吨复合材料，使其耐用且轻便。这提供了额外的燃油效率和更好的空气动力学，从而减少维护并使纤维复合材料飞机更有利可图。这导致航空航天和国防工业对碳基纤维的高需求，推动市场增长。

限制因素

产品制造成本高限制市场增长

产品的制造成本与获取产品的原材料成本直接相关。聚丙烯腈、沥青等原材料近期价格大幅上涨。此外，由于对高质量原材料的需求，航空航天和国防等多个行业的关键应用的产品制造成本也随之增加。

近期，受原油、煤炭等原材料价格影响，沥青价格出现较大波动。非航空航天应用中使用的 PAN 基纤维的平均成本约为每公斤 21.5 美元，转换效率仅为 50%。高价格增加了小型和国内制造商在市场上脱颖而出的难度，阻碍了市场的增长。

细分

通过前体分析

根据前驱体，市场分为 PAN（聚丙烯腈）和沥青。

PAN 细分市场在 2022 年占据美国碳纤维市场领先份额，预计在预测期内将保持其主导地位。 PAN 基产品的特性，包括更高的拉伸强度、高模量和更高的耐高温能力，导致汽车、航空航天和国防以及建筑等多个最终用途行业对其需求的增加。此外，风力涡轮机和运动休闲应用不断增长的产品需求预计将显着推动市场增长。

预计到预测期结束时，音调细分市场将出现可观的增长率。沥青基产品具有低负系数、低电阻率、高模量、高导热率等特点，深受体育休闲、航空航天国防等行业的需求。

通过丝束分析

根据产品丝束，市场分为大丝束和小丝束。

小丝束市场在 2022 年占据最大份额，预计在预测期内将以相对较高的复合年增长率增长。小丝束纤维是含有 24,000 根或更少长丝的粗纱。小丝束纤维提供的更高模量和更高强度使其能够在航空航天和国防工业中得到应用，预计这将在预测期内推动产品的采用。

大丝束纤维含有 48,000 至 320,000 根碳丝。预计大型丝束市场在预测期内将大幅增长。这一增长可归因于制造商对大丝束纤维生产的投资增加。

按应用分析

根据应用，市场分为航空、航天与国防、汽车、风力涡轮机、运动与休闲、建筑等。

航空、航天和国防领域在 2022 年占据最大的市场份额，预计在预测期内将保持领先地位。该产品广泛应用于航空、航天、国防工业的内饰、螺旋桨/旋翼、发动机叶片、支架、宽体机翼、单通道机翼等。近年来，由于航空航天和国防工业的技术进步，整个航空航天和国防工业的产品需求显着增长，预计在预测期内这种情况将持续下去。  

高模量、拉伸强度、耐温性和强度重量比等产品特性增加了汽车、风力涡轮机、体育和休闲行业的产品需求。该产品是能源效率发挥重要作用的制造产品的首选。预计这一趋势将在预测期内持续下去，从而推动美国市场的增长。

主要行业参与者

该行业的主要参与者包括成熟参与者和新兴市场参与者。该市场的知名企业包括赫氏公司、ZOLTEK公司、东丽工业公司、索尔维、晓星先进材料公司、三菱化学碳纤维及复合材料公司和帝人有限公司。市场上的大多数参与者都专注于通过建立合作伙伴关系或收购区域参与者来扩大其地理覆盖范围。此外，市场上的老牌企业也致力于提高产品的可持续性。

主要公司简介：

• 赫氏公司（美国）
• ZOLTEK Corporation（美国）
• Advanced Composites Inc.（美国）
• 三菱化学碳纤维及复合材料公司（美国）
• 晓星先进材料（韩国）
• 东丽工业株式会社（日本）
• 索尔维（比利时）
• Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. （日本）
• 帝人有限公司（日本）
• Formosa M Co., Ltd.（韩国）

主要行业发展：

• 2022 年 5 月 - 索尔维扩大了 SolvaLite 产品组合，并投资了 Xencor LFT 生产装置，其中包括用于汽车车身板的预浸料。 SolvaLite 714 预浸料是新一代单向机织物和碳纤维产品组合，预浸有环氧树脂 SolvaLite 714。
• 2021 年 6 月 – Zoltek Companies, Inc. 提高了位于墨西哥瓜达拉哈拉工厂的碳纤维产能。该公司的工厂将生产 13,000 吨产品，从而使 PX35 纤维的年产量达到 28,000 吨。预计此举将帮助该公司巩固其市场领导者的地位。

报告覆盖范围

An Infographic Representation of U.S. Carbon Fiber Market

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研究报告深入考察了领先企业、应用、产品等关键因素。它还提供市场趋势并突出重大的行业进步。该研究包括近年来促进市场增长的不同变量以及上述因素。它研究了该行业最新的市场动态、机遇、历史数据以及国家/地区级别的收入增长估计。

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