【市场观察】2020-2029年碳纤维产业及其终端应用市场分析

编者按

近年来，碳纤维及其复合材料行业如火如荼，应用领域愈加广泛使得其产业产值稳步提升。为了方便大家及时了解国内外碳纤维及其复合材料行业发展趋势，特开辟市场观察板块。

该板块将主要介绍未来国内外碳纤维产业发展态势、国内外碳纤维行业领先制造商市场资讯，而该板块主要信息大多基于国内外专业机构最新市场分析报告。

鉴于每家机构视点不同，因此在未来预测分析上可能存在或多或少差异，但总体而言均是基于市场发展规律而预判，因此相差出入不大，如未来5-10年碳纤维复合材料复合材料增长率约11.0%等。

附：公众号市场观察板块原创文章：
《2019-2025年全球碳纤维年复合增长率11.2%》
《2025年航空航天碳纤维产值达15.6亿美元》
《2024年碳纤维预浸料市场规模达115亿美元》
《2020-2027年压力容器用碳纤维持续增长》
《2020年碳纤维复合材料市场简报》
《2020年日本东丽碳纤维产值将持续增长态势》
《2019年美国Hexcel碳纤维业务再次增长》

根据国外最新碳纤维及复合材料市场分析报告，碳纤维市场预计将从2019年的47亿美元增长到2029年的133亿美元，在2020-2029年之间碳纤维市场的复合年增长率为11.0％。

1、市场概况预测

航空航天及国防领域将成为碳纤维应用最大市场。碳纤维市场的主要终端行业包括航空航天和国防、汽车工业、体育休闲以及风能。就价值和体量而言，航空航天和国防工业占据了市场的主要份额。这是由于波音和空中客车公司增加了飞机产量。波音和空中客车公司预计在未来20年内将需要近9,000架新的宽体飞机，而窄体飞机中碳纤维的使用也在增长。根据The Teal Group的数据，飞机产量将以每年5.8％的速度增长，从2017年的估计市场规模1640亿美元增长到2022年的2180亿美元。

在预测期内，PAN基碳纤维将占据碳纤维市场的主要份额。PAN基碳纤维将持续在整个碳纤维市场上占据着主导地位，因为它们可广泛应用于航空航天和国防、汽车、体育和休闲、风能和其他行业。与其他类型的碳纤维相比，该纤维具有高强度、高模量，而且因其成本效益和产品具有更好质量而获得更广泛应用。

未来欧洲将会引领碳纤维消费市场。欧洲是关键的碳纤维应用市场，因为其对具有高强、轻质以及耐化学和腐蚀性能材料的高需求，因此市场正在逐年增长。而牵引碳纤维产品市场的最终原因则来源于该地区的大型飞机制造商、电动汽车制造商和海上风电场安装。随着空客A320系列和Eurofighter的成功推出，该地区处于技术创新的最前沿；而且欧洲是一些著名的汽车制造商的故乡，如宝马、菲亚特和宾利，这些汽车制造商在各种结构性汽车零件中使用碳纤维复合材料，如引擎盖、保险杠和前端；此外，欧洲大量的海上风能装置如英国和德国等大量的海上风能装置大量采用碳纤维。

2、推动因素分析

飞机制造商的合并以及对下一代单通道飞机的高需求将助推碳纤维市场高速发展。通过合并新的单通道支线飞机制造项目，飞机制造商变得越来越强大。2018年，巴西航空工业公司（巴西圣保罗）与波音公司成立了一家合资企业，以生产支线民用飞机。空中客车公司则与庞巴迪公司（加拿大魁北克）建立了生产C系列飞机的合作伙伴关系。

2018年，捷蓝航空购买了60架空客A220-300，这是前C系列飞机的新名称。预计在预测期内，单通道飞机将占新飞机交付量的最大份额。这些飞机有望满足未来商用飞机需求的约70％。随着A300飞机生产的退役，整个航空航天生产价值链中的所有参与者都在寻找未来。

目前使用碳纤维飞机包括波音787、777X和空中客车A350，而下一代单通道飞机预计将对碳纤维产生新的需求。由波音公司设计的新型中型飞机-NMA（或797）-单通道中程飞机，有望取代该公司退役的波音757飞机。预计该飞机还将具有AFP制造的机翼和机身结构。

3、制约因素分析

高昂的成本是制约碳纤维在其他工业中应用的关键因素。目前航空级碳纤维的价格目前约30-80美元/磅，而在其他应用中，例如工业、体育用品和风能，价格约10-20美元/磅。

在汽车工业中，碳纤维目前仅用于赛车和某些高端跑车，因为目前汽车用碳纤维的成本约为8-15美元/磅，如果碳纤维的成本降低到约5-7美元/磅，它势必会在汽车工业中得到更广泛的应用。

如果降低碳纤维生产成本，则碳纤维复合结构部件的使用有望大大增加。位于美国的橡树岭国家实验室（ORNL）积极致力于定义低成本碳纤维（LCCF）技术。但目前总体而言，低成本碳纤维技术发展还是比较缓慢。

4、发展机遇分析

3D打印技术将开辟碳纤维应用新市场。3D打印碳纤维是继金属之后第二个最受追捧的增材制造技术。这是一种用于多种应用程序的复杂技术，不需要大型设备。

3D技术可在短时间内打印多个对象，而连续碳纤维用于3D打印时，与其他金属材料相比具有高强度和刚度，而且碳纤维的含量和方向是可控制的，从而简化了优化过程。

使用碳纤维的3D打印技术还可以为航空航天，汽车和牙科等各种最终用途行业的零件制造提供高精度。这项技术将彻底改变碳纤维制造工艺，并为市场参与者提供大量机会。

5、未来面临的挑战

未来，碳纤维的高成本仍然是影响产业增长的关键因素，因此，开发低成本技术是研究人员和主要制造商面临的主要挑战。尤其是目前科研人员与制造商在低成本化概念存在分歧，制造商往往通过“提束“”提速”来降低成本，而研究人员希望能够从原料出发优化过程工艺来控制成本，因此为了碳纤维低成本之路仍然艰巨。